Как повысить надежность станков

Основные методы повышения надежности станков

В распоряжении конструктора, технолога, эксплуатационника всегда имеется широкий ассортимент методов и средств для повышения надежности станка и его элементов. Однако для сокращения затрат необходимо, во-первых, стремиться к обеспечению требуемого уровня надежности (а не вообще к его повышению) и, во-вторых, проводить целенаправленные меро­приятия по улучшению тех характеристик, которые в наибольшей степени определяют надежность станка. Для этих целей исполь­зуют источники информации о надежности, начиная с этапа проектирования и кончая данными о фактической надежности эксплуати­руемых станков (рис. 9.9).

При проектировании весьма важно обеспе­чить наибольшую достоверность расчета и прог­нозирования уровня надежности будущего станка. При наличии опытного образца эти возможности расширяются, но получить инфор­мацию о надежности за короткий период вре­мени можно только на основе специальных испытаний, например программных (см. п. 17.3). Чем больше период эксплуатации станка, тем больший объем информации о фактическом уровне надежности можно получить, используя статистические методы анализа возникающих отказов и содержания ремонтных работ.

Однако по мере накопления информации ее ценность уменьшается, так как она устаревает, и важнее оценить уровень надежности вновь создаваемого образца. Поэтому наряду с ис­пользованием оправдавших себя в эксплуатации узлов и элементов новые разработки должны сопровождаться расчетом и прогнозированием надежности, которые дают возможность указать наиболее рациональные пути и методы повыше­ния надежности станка в целом и оценить эффективность разрабатываемых мероприя­тий.

Рис. 9.9. Источники информации о надежности станка

9.16. Методы повышения надежности станков

Основные направления при разработке мето­дов повышения надежности станков следующие.

1.Повышение сопротивляемости станка внеш­ним воздействиям. Сюда относятся методы соз­дания прочных, жестких, износостойких узлов за счет их рациональной конструкции, приме­нение материалов с высокой прочностью, из­носостойкостью, антикоррозийностью, тепло­стойкостью и др., а также применение раз­личных смазочных материалов для трущихся поверхностей.

Это направление объединяет все новейшие достижения в области конструирования и тех­нологии, которые позволяют увеличивать стой­кость узлов и механизмов по отношению к воздействиям, которые характерны для данного типа станков. Однако возможности сопротив­ления внешним воздействиям не безграничны, они зависят от уровня развития соответствую­щей области техники.

2.Изоляция станка от внешних воздействий. Для этого направления характерно применение таких методов, как установка станка на виб­роизолирующий фундамент, защита поверхнос­тей от запыления и загрязнения, создание для работающих станков специальных условий по температуре и влажности, применение анти­коррозийных покрытий и т. д. Различного рода виброизолирующие и амортизационные устройства предотвращают воздействие пиковых нагрузок, не пропускают вредные для изделия частоты.

Экраны, охраняющие изделия от тепловых излучений и радиации, специальные устройства для защиты от влаги и агрессивных сред, механизмы, удаляющие отходы производства (стружку), фильтры, очищающие масло и воздух, и многие другие устройства создают более благоприятные условия для работы стан­ков, повышают их надежность. Однако возможности по изоляции машины от внешних воздействий также ограничены, они не устраняют основных причин, снижающих надежность станка, так как всегда имеются внутренние источники возмущений (вибрации самого стан­ка, тепловыделения в узлах и механизмах и т. п. )

3. Применение автоматики для управления состоянием станка Автоматика — мощное средство для обеспечения надежности стан ков, которое приводит к созданию самоподнастраивающихся и саморегулируемых систем, обладающих функциями приспособления к из меняющимся условиям работы и восстановле­ния утраченной работоспособности

Поскольку изменение технического состояния станка при его эксплуатации связано с динамическими процессами (см. рис. 9. 5), и станок взаимодействует с ним как система автоматического регулирования, управление этим состоя­нием путем воздействия на процессы, на параметры станка и на внешние возмущения — перспективный путь решения многих задач на­дежности там, где тривиальные методы исчерпаны.

Применяют следующие методы управления состоянием станка стабилизация или создание направленных тепловых полей станка, управление деформациями корпусных деталей, зазо­рами в ответственных механизмах, толщиной масляной пленки или положением элементов, коррекция движения формообразующих орга­нов станка, управление профилактическими oпeрациями, осуществление диагностических про­цедур для выработки решений по регулированию параметров или режимов работы станка Специфика автоматизированных систем для поддержания работоспособности станка заключается в том, что они, во-первых, связаны не только с выходными параметрами всего станка, но и с характеристиками отдельных элементов, их определяющих, и, во-вторых, они считывают скорость процессов, изменяющих состояние станка, и поэтому действие систем для поддержания и восстановления его работо­способности может быть периодическим (см. том. 2. Гл. 9)

Основные направления повышения надеж­ности станков приведены в табл. 9. 16