Испытание на износ

Износ - это процесс, при котором оборудование теряет свои эксплуатационные способности. Возникает вследствие трения между частями и деталями.

Основные типы износа: качение, скольжение, вращение.

Бывает сухой износ и при наличии смазки. Абразивный износ вызван частицами, меньшими по размеру.

Кавитационный износ - для морских судов, деталей, движущихся в массе.

Износ характеризуют линейная величина износа, скорость износа, абсолютная V величина износа, абсолютная величина по массе.

Стойкостные испытания металлорежущего инструмента

Задачами стойкостных испытаний являются: выбор инструментального материала, конструкторской геометрии параметров, области его рациональной эксплуатации; оптимизация технологии изготовления инструмента; контроль качества серийного выпускаемого инструмента; оценка качества проведения испытаний конкретного инструмента.

Основные группы стойкостных испытаний:

  • 1) испытания, проводимые последовательно по мере разработки конструкции инструмента и контроля качества продукции и постановки его на производство;
  • 2) исследовательские испытания, которые проводят на стадии разработки конструкции инструмента;
  • 3) эксплуатационные испытания (производственные).

Стой костные испытания подразделяются на полные и ускоренные.

Полные испытания - это испытания, которые проводят в условиях обработки резанием заданных или выбираемых материалов, в условиях лабораторий или производства, наработка ведется на отказ.

Ускоренные испытания - это испытания, позволяющие сократить время испытаний, расход обработки материалов.

Критерии отказа - это достижение параметрами резания значений, при которых дальнейшее нормальное протекание процесса резания в заданных условиях невозможно.

Общий объем испытаний W определяется по формуле

где по - число выборок; пв - объем операции; ти - время испытания одного инструмента,

То - основное время испытаний, в течение которого образец находится под воздействием нагрузки; т, изм - время, затраченное на измерение параметров; г, обсл - время, затраченное на обслуживание (на операцию управления станком или на установку (снятие) инструмента).

В основу ускоренных стойкостных испытаний положен метод физического прогнозирования (моделирования), также сюда входят значения нагрузки форсирования (экстраполяция), экстраполяция по времени.

Выполнение типовых испытаний проводится в такой последовательности:

  • 1. Формулирование цели стойкостных испытаний.
  • 2. Задание плана испытаний (объем, условия и режимы, критерии окончания испытаний).
  • 3. Выбор метода испытаний.
  • 4. Разработка программы испытаний.

Планирование зависит от постановки цели и оценивания параметров надежности эксперимента и не зависит от конкретного типа инструмента.

При типовых стойкостных испытаниях проходят два уровня планирования испытаний:

  • нижний уровень - это планирование для оценки единичного стой- костного испытания или любого единичного точечного интервального показателя надежности;
  • верхний уровень - это уровень планирования комплекса испытаний на надежность для оценки параметров моделей, связывающих единичные показатели надежности с переменными факторами резания.

В дальнейшем испытания проводятся для оценки единичных стойкостных показателей надежности. Этот вид испытаний называется единичным стойкостным испытанием, а испытания, проводимые для оценки параметров модели, называются параметрическими стойкостными испытаниями.

В методах планирования эксперимента просматривается два направления:

  • • планирование экспериментальных испытаний;
  • • планирование экспериментов по выявлению механизма явления.

Планирование по исследованию механизмов явления целесообразно

использовать, когда необходимо установить зависимость стойкостных механизмов инструмента от параметров резания либо оценить какие-либо параметры резания, которые влияют на изменение стойкостных характеристик

где Т - средняя стойкость; Г, - стойкость /-го инструмента.

Коэффициент вариации определяется по формуле

где а - среднее квадратичное отклонение; АТ — доверительный интервал,

Оценка параметров различия средних значений проводится по Г, которая оценивается по критерию Стьюдента: / > /кр.

Для п < По

Для п > По

Стойкость инструмента условно оценивается по двум показателям: периоду стойкости инструмента; суммарной стойкости.

Период стойкости инструмента определяется как среднее время работы инструмента до отказа.

Отказ - невозможность дальнейшего резания или достижения одного из критериев, определяющих отказ (шероховатость поверхности, возникновение вибрации, увеличение силы резания, выход размера заготовки из поля допуска, достижение предельно допустимого износа).

Суммарная стойкость - время работы режущего инструмента до достижения такого состояния, когда дальнейшая работа невозможна.

При составлении терминологии по определению стойкости можно сделать вывод, что период стойкости соответствует характеристике надежности.

Термину «суммарная стойкость» соответствует термин «ресурс работоспособности» .

Эффективность испытаний - это свойство системы, определяемое как приспособленность к решению поставленных перед системой задач.

Различаются следующие виды эффективности: функциональная эффективность и окончательная эффективность (определяется по параметрам рентабельности и доходности). Эффективность W3 вычисляют по формуле

где - функциональная эффективность; SH - стоимость испытаний,

S*cn - стоимость единицы испытания; N— число испытаний.

Стоимость единицы испытания находят по формуле

где SCT t - стоимость работы минуты на станке; SM х„ - стоимость обработки инструмента за суммарное время испытаний; S„ - зарплата обслуживающего персонала.

Число испытаний рассчитывают следующим образом:

где т - число уровней варьирования управляющих параметров; к - число управляющих параметров; г - число повторений опытов; Ки - коэффициент увеличения числа испытаний, которые используются при проведении ускоренных испытаний.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >