Пәндердің ОҚУ-Әдістемелік кешені

1. Сыртқы белгілерінің пайда болуы бойынша ескіру процесінің классификациясы.

2. Бөлшек материалдарының бүліну процесі.

3. Сыртқы қабатқа әсер етуден болатын ескіру процестері.

Сыртқы белгілерінің пайда болуы бойынша ескіру процесімен танысу, бөлшек материалдарының бүліну және сыртқы қабатқа әсер етуден болатын ескіру процестерін зерттеу.

1. Ескіру процесі машина бөлшектерінің материалында болатын әр түрлі күрделі құбылыстармен сипатталатындықтан, олардың классификациясы қандай?

2. Ескірудің қайтымсыз процестерін сұрыптағанда, сонымен қатар осы берілген процесте көрінетін сол ауданын не істеу керек?

3. Ескіру процесінің ең қатерлі болып табылатын көрсеткіші қандай қасиеттерін өзгертеді?

4. Сыртқы қабатының материалының жоғалуына байланысты қандай құбылыстар болуы мүмкін?

5. Сыртқы қабаттарға басқа материалдың қосылуына байланысты, сыртқы қабаттарда адсорбция, адгезация, нагар және басқа да сол сияқты процестер де өтуі мүмкін?

6. Бөлшек материалдарының бұзылуын болдырмайтын қандай кернеулердің салдарынан және шаршау бұзылуына әкелетін қандай кернеу салдарынан болуы мүмкін?

7. Уақытпен өзгеретін және жоғары температурада жұмыс істейтін бөлшектердің пластикалық деформациясы не деп аталады?

1. Сыртқы белгілерінің пайда болуы бойынша ескіру процесінің классификациясы.

Ескіру процесі машина бөлшектерінің материалында болатын әр түрлі күрделі құбылыстармен сипатталатындықтан, олардың классификациясын, тозу процесі нәтижесінде пайда болған ішкі көріністерге байланысты жөнді өткізу.

Процестің сыртқы көріністері бойынша, яғни бөлшектердің деформациясы, тозуы, қасиеттерінің өзгеруі және басқа көрсеткіштерінің өгеруі бойынша бөлшек материалының қаншалықты бүлінгенін жоруға және бұйымның шекті жағдайына жақындығын бағалауға болады.

Ескірудің қайтымсыз процестерін сұрыптағанда, сонымен қатар осы берілген процесте көрінетін сол ауданын анықтау керек, яғни бөлшек материалының барлық көлемін қозғайды ма, сыртқы қабаттарында ғана белгі береді.

Ескіру процесінің ең қатерлі болып табылатын көрсеткіші, бөлшек денесіне бүліну қаупін төндіреді, материалдың өлшемдері мен қасиетттерін өзгертеді – пластикалық, электроөткізгіштік, магниттік және тағы басқа қасиеттері.

Көбінесе ескіру процесі сыртқы қабаттарда өтеді. Сонымен қатар бөлшекке ішкі ортаның температуралық, химиялық, механикалық және басқа да факторлары әсер етуі мүмкін. Нәтижесінде сыртқы қабатының материалының жоғалуына байланысты, әр түрлі құбылыстар болуы мүмкін, коррозия, кавитация және тағы басқа процестер.

Сыртқы қабаттарға басқа материалдың қосылуына байланысты, сыртқы қабаттарда адсорбция, адгезация, нагар және басқа да сол сияқты процестер де өтуі мүмкін.

Бөлшек материалдарының бұзылуы жол бермеуге тиіс бұзылу түрлеріне жатады. Бұл бөлшектің бұзылуы көшкін түрінде және өте үлкен жылдамдықпен өтуіне байланысты. Сондықтан, жүктемеге байланысты есептеулер бұзылу жылдамдығын емес, оны болдырмайтын процесті бағалайды.

Бөлшек материалдарының бұзылуын болдырмайтын статистикалық және динамикалық кернеулердің салдарынан және шаршау бұзылуына әкелетін ауыспалы кернеу салдарынан болуы мүмкін.

Бірінші жағдайда, рұқсат етілетін жағдайдағы сыртқы жүктемелер бөлшектің қолданыста болу ұзақтылығымен байланысты емес болғандықтан, оқыс ауытқушылықтар орын алады. Шаршау бұзылуына біртіндеп ауытқулар жатады, өйткені, жұмыс кезінде бөлшек материялының қасиеті өзгереді де, қолдану уақыты (жүктеу циклының саны) бөлшектің шаршау бұзылуына әкеп соғуы мүмкін.

Машиналар үшін көбінесе екі қабатқа әсер етуден болатын ескіру процессі тән. Бұл жағдайларды қабат бетінің ескіруі пайда болады. Бағыттайтын элементтер (үштіректер, сырғанайтын бағыттағыштар), тежегіш пен фрикционды муфталардың қажалатын қабаты, тісті, бұрамалы, шынжырлы және т.б. берілістер, піспекті сақиналар мен цилиндрлер, жұдырықшалы және кулисті механизмдер, шарнирлер, өстер және т.б. машина бөлшектері тозады.

Механизмдерді ашу мен тозудың физикалық сипатына көптеген жұмыстар арналған.

Тозуға қабаттың қажалуы ғана емес, үйкелу күші әсер ететін майысу және қысым кезінде жұқарған қабаттың шаршауы да жатады. Тозудың негзгі түрі қабаттың әсерге түсуі мен қозғалуына байланысты.
Ұсынылатын әдебиеттер:
1. А.Е. Проников. Надежность машин,-М.: Машиностроение,1978.

2. Соколов В.И. Основы расчета и конструирования машин и аппаратов пищевых производств. - М.: Колос, 1992. – 399 с.

3. Харламов С.В. Практикум по расчету и конструированию машин и аппаратов пищевых производств. – Л.: Агропромиздат. Ленинградское отд-ние, 1991. – 256 с.
Практикалық сабақ 8. Ескіру процесінің типтік заңдылықтарын оқып үйрену.
Практикалық сабақтың мазмұны:

1. Ескіру процесі заңдылығы уақытының жіктелуі.

2. Зақымдану процесін көрсететін тәуелділік.

3. Көпсатылы процесс.

Тамақ өндірісінде қолданатын құрылма қатаңдығын анықтайтын факторлар танысу, қатаңдықты арттырудың құрамалық тәсілдерін зерттеу.

1. Орташа белгіге қатысты тербелу мен процесс жылдамдығы үзіліссіз болса, стационарлы процесс жай ғана ағады. Бұндай жағдайда қандай факторлар пайда болады?

2. Қандай да бір ішкі зақымданудан қор пайда болып, кейін біраз кешігулерден соң басталатын процесте кездеседі. Мұндай жағдай қайда пайда болады?

3. Металдың химиялық коррозия жылдамдығы пленка түріндегі кристаллохимиялық процесс жылдамдығында анықталады, ал металл мен реагентке не арқылы анықталады?

5. Металдағы пленка бойы жылдамдығы қандай заң түрінде болады?

6. Процесс жылдамдығының кемуі уақытынан алюминий коррозиясының жылдамдығы үшін қандай тәуелділік туады?

7. Аналитикалық талдау көбінесе осы орталық аумақта жатпайтын функциясы σ қисық қандай параметрді бақылайды?
Әдістемелік нұсқау:

1. Ескіру процесі заңдылығы уақытының жіктелуі.

Процестегі ағу жылдамдығының бағасы бөлшектің зақымдалу кезінде _ шешім қабылдауда сенімді тапсырмалардың қажетті кезені анықталады. γ(t) уақыт мінездемесін еске алып, зақымдалу дәрежесін анықтауға болады.

U(t)_

Яғни, ол өз кезінде бұйымның шығу параметрі мен қай уақытта өзгеріске ұшырайтынын анықтай алатын уақыт функциясы сияқты болады. Ескіру арқылы зақымдалуға қаншалықты назар аударылмайтын процесс ретінде қарасақ, онда байланыстылық біркелкі кемімейтін функцияның ережесі болып табылады. Зақымдалу дәрежесі қандай да бір физика-химиялық фактордың, материалдың қаттылығы, беріктігі, химиялық құрамы, құрылымы сияқты бағалық қасиеттерінің өзгерістерін сипаттаса, онда ақырында бұл оқиғаға кезігуіміз мүмкін.

Мұндай жағдайда зақымдалу көлемі U өсуі мүмкін, ал осы процестің жылдамдығы белгісін өзгертеді.

Зақымдану процесін көрсететін тәуелділік реттерін мысалы түрінде қарастырып процестің жылдамдығында көрінетін себептерді талдаймыз.

Көбінесе тозудың тууының көп түрі үшін сызықтық тәуелділік U=Rt тараған. Егер процесс интенсивті түрде өтсе, оған фактор қатарлары әсер етеді, сызықтық тәуелділік жақындау жылдамдығын сақтайды. 40Х болатты өңдегенде Т15К6 қатты қорытпадан металлкескіш ойма тозығын алуға болады. Мұнда зақымдану дәрежесі U тозықтың h артқы шегінен фаска ұзындығы бағаланады.

Зақымданудың әртүрлі процестері оған құрғақ газ немесе сұйық электролиттер еместер ықпал етпегенде бақыланады.

Көпсатылы процестің типтік мысалы тозуды әкелуі мүмкін, ол үш аумақтан тұрады – жұмыстық кезең, тозудың құрыла бастауы және катастрофалық түрге жетуі. Әрбір кезең басында өздеріне тән өзара байланыс таяздығының спецификациясы, фазалық процесі болады.

Мұндай жағдайда ескеру процесі оның ағып кету жылдамдығының өзгеруімен тығыз байланысты, ол материалда ағып кететін күрделі физика–химиялық процесс салдарынан.

Мысал келтіру арқылы ақпайтын полимерге (мысалы каучук) талдау жасауға болады. Бұл процесс аудағы кислородтың жайылуы мен полимердің нәзіктігіне түсуіне қатысты болады.

2. Соколов В.И. Основы расчета и конструирования машин и аппаратов пищевых производств. - М.: Колос, 1992. – 399 с.

3. Харламов С.В. Практикум по расчету и конструированию машин и аппаратов пищевых производств. – Л.: Агропромиздат. Ленинградское отд-ние, 1991. – 256 с.

4. Студенттердің өзіндік жұмысы үшін тапсырмалар

Әрбір студентке пәнді оқу барысында жеке үй тапсырмалары беріледі. Үй тапсырмалары пәннің негізгі бөлімдерінің барлығын қамтиды және теориялық білімдері қандай деңгейде меңгерілгенін және сол теориялық білімдері практикалық есептерді шешуге қолдана алатындығын көрсетеді.

Әрбір тапсырма А4 формат беттерде орындалу және есептеу жұмыстарына қойылатын талаптарға сай рәсімделіп жазылуы қажет. Өздік жұмыс анық жазуымен жазылу керек. Есептеу - графикалық жұмыстың сыртқы бетінде студенттің аты-жөні, мамандығы, курсы, тобы, вариант номері және тапсыру уақыты көрсетулі керек.

Есептерді шешу кезінде оларға қысқаша түсініктемелер беріледі, есептерде қолданатын барлық формулар міндетті түрде көрсетіледі және қажетті сызбалады масштабын ескеріп орындалады. Үй жұмысының соңында пайдаланылған әдибеттерге сілтеме жасау қажет.

Тапсырмаларды орындауды оны тапсырудың соңғы күніне қалдырмаңыз. Өкінішке орай кебір студенттер солай жасайды. Сізге бұл жағдайда күрделірек есептерді шешу кезінде қиыншылықтар туындайды.

Егер сіз тапсырма жұмыстарын орындағанда белгіленген графикті ұстансаңыз, есептерді шешу кезінде туындаған сұрақтарға ОСӨЖ өткізу кезінде жауап бере аламын.

Өзіндік жұмысының номерін студенттің вариант бойынша (1, 2, 3 кестелер).

Есептерді шығаруға қажетті жетіспейтін параметрлерді берілген оқулықтың қосымша кестелерінен немесе басқа анықтамалық оқулықтардын алуға болады.

1. Машинаның тоқтамай жұмыс істеуінің негізгі көрсеткіштері. Машинаның тоқтамай жұмыс істеуінің мүмкінділігі.

2. Машинаның тоқтағанга дейін орташа жұмысы. Машинаның сынып тоқтап тұрудың интенсивтілігі.

3. Машинаның ұзақ мерзімде жұмыс істеуінің негізгі көрсеткіштері. Оның орташа мерзімі және орташа ресурсы.

4. Жөндеуге жарамдылығының негізгі көрсеткіштері. Қалпына келуінің орташа уақыты. Қалпына келу интенсивтілігі.

5. Дайындық коэффициенті. Оперативтік дайындық коэффициенті. Техникалық пайдалану коэффициенті.

6. Сенімділік есептерінде жиі колданылатын математикалық модельдер. Вейбулл таралуы.

7. Экспоненциалдық таралуы. Рэлей таралуы. Гаусстың нақты таралуы.

8. Экспоненциалдық таралуындағы сенімділіктің көрсеткіштерін анықтау. Рэлей таралуындағы сенімділіктің көрсеткіштерін анықтау. Гаусс таралуындағы сұлбаның көрсеткіштерін анықтау.

9. Элементтердің негізгі қосқандағы қалпына келмейтін жүйенің сенімділігі. Машинаның тоқтамай жұмыс істеудің мүмкіншілігі мен оның сынып тоқтап қалу кезге дейін орташа жұмысын анықтау.

10. Сенімділік есептерінің әдістемесі.

11. Қалпына келмейтін резервтік жүйенің сенімділігі. Толық түрде қосылған резервпен жалпы резервілеу.

12. Қайталанатын жүктемесі бар жүйенің сенімділігі.

13. Ауыстыру мүмкіндігі бар жалпы резервілеу. Оңаша резервілеу кезіндегі жүйенің сенімділігі. Жөнделмейтін жүйелердің аралас резервілеуі.

14. Қалпына келетін жүйенің сенімділігі. Бір элементті қалпына келетін жүйенің сенімділігі.

15. Тізбектеп қосылған қалпына келетін элементтері бар резервсіз жүйенің сенімділігі. Қалпына келетін және қайталанатын жүйенің сенімділігі.

16. Тозу процестері туралы мағлуматтар және олардың топтастырылуы.

17. Тозудың негізгі зандылықтары.

18. Машинаның тозуына үйкеліс пен майлау түрлерінің әсері.

19. Тозу өлшеудерінің әдістері.

20. Тозуға төзімді материалдарды таңдау.

21. Тозу жағдайларына байланысты қосылыстардың топтастырылуы.

22. Түйісу жағдайын пайдаланып қосылыстардың есептеу әдістемесі.

23. Сырғанау бағыттаушылардың тозуға есептеу әдістемесі.

1 кесте

2 кесте

мұнда t_i – сынаудың басынан n(t_i) отказдар тіркелген моментіне дейін уақыт.

λ(t) төмендегідей формула бойынша анықталады



^{Отказға дейін орташа жұмысы, барлық} N₀ объектілердің отказдар жағдайында, келесі формула арқылы табылады

где t_j - j объектінің отказ уақыты (0 ден N₀ дейін j мәнін қабылдайды).

Бұл жағдайда N₀ объектілерден мына объектілер отказ берді



_{Сондықтан алынған мәліметтер бойынша отказға дейін орташа жұмысының жуықталған мәнін табуға болады. Келесі формуланы пайдаланамыз:
r≤}N₀ болғанда

мұнда t_j - j объектінің отказға дейін жұмысы (1 ден r дейін j мәнін қабылдайды); r – тіркелген отказдар саны; t_r – r (ақырғы) отказға дейін жұмысы.

Ақырғы отказ сынау аяқтағанда тіркелген деп алсақ. Онда тәжірибелік мәліметтер арқылы объектілердің отказға дейін жұмыс жиынтығы тең

мұнда t_j - ∆t_i интервалда отказ берген объектілердің отказға дейін жұмысының орташа уақыты.

Алынған мәліметтер бойынша λ(t) графигін тұрғызамыз (2 кесте).

Мысалы, тұрғызылған графиктен t≥600 сағ жұмыс істеу мерзімінен кейін отказдар интенсивтілігі тұрақты шама болып келеді. Егер λ тұрақты болса, онда нақты пайдалану мерзімі сынайтын объектінің отказға дейін жұмыс істейтін экспоненциалды модельмен байланысты. Ал отказға дейін орташа жұмысы

Сонымен отказға дейін екі жұмыс мерзімінен Т₁=3831 сағ и Т₁=5208 сағ отказдардың фактілі таралуына сәйкес болатынын таңдау керек. Бұл жағдайда егер барлық объектілердің отказдары болғанға дейін сынау өткізсек, онда r= N₀ графикті тұрғызамыз (1 сурет) және λ өскен уақытын табамыз. Нақты пайдалану интервалы (λ=const) үшін отказға дейін орташа жұмысын таңдауға тиісті Т₁=5208 сағ.

1 сурет. Уақыттан отказдар интенсивтілігінін тәуелділігі.

Егер N₀ орнына r=315 отказ берген объектілер саны, онда

Есеп бойынша майысқан қалакшалардың саны (олар 8), қалакшалардың пішіні, шеңбердің бұрышындағы шығулардың көлденең қимасы анықталған. Екі сменада олардың жұмыс істеу мерзімі 10 жыл.

Жөндеу жұмыстары орындалмаған кезде сорғының номиналды ұзақ жұмыс істеу мерзімі L=10·365·24=87600 сағ. Демалыс күндердің коэффициенті 0,7 мен ауысу коэффициентін 0,66 есепке алып жұмыс істеу мерзімі L^'=0,66·0,7·87600=40000 сағ.

Алдын ала конструктивтік мәліметтер негізінде қалакшалы дөнгелектің массасы m_к, біліктің массасы m_в, қалдық дисбаланс D_ст мәнін 3 кестеден қабылдаймыз, онда дөнгелектің теңестірілмеген ортадан тепкіш күші

P_ц= D_ст ·ω², Н

мұнда ω – бұрыштық жылдамдық, с^-1.

ω=πn/30=3,14·2950/30=310 с^-1.

Инерция орталығында орналасқан жазықтықтағы қалакшаға әсер ететін максимал радиалды күш:

P = m_кg+ P_ц , H.

Қалакшаға жақын орналасқан үштірекке әсер ететін жүктеме

мұнда l – қалакшашың инерция орталығынан алдынғы үштірекке дейін қашықтық; L – үштіректер ара қашықтығы.

Екінші үштірекке әсер ететін жүктеме

R₂=P₁- P_ц= P· l/L.

2 сурет. Сорғының сұлбасы (конструктивтік үлгіге).