Реклама i
Стань нашим партнером - зарабатывай с нами!
| Правила | Регистрация | Пользователи | Поиск | Сообщения за день | Все разделы прочитаны |  Справка по форуму | Файлообменник |

Вернуться   Форум DWG.RU > Отраслевые разделы > Машиностроение > Происходит срез вала, требуется совет

Происходит срез вала, требуется совет

Ответ
Поиск в этой теме
Непрочитано 27.02.2017, 23:00 #1
Происходит срез вала, требуется совет
ЯрВитяй
 
Регистрация: 09.02.2017
Сообщений: 13

Здравствуйте!
Имеется годами работающий вибромеханизм, в последние два года участились случаи среза на переходе между двумя шейками вала. Вал приводится во вращение электромотором через шкив устанавливаемый на конусной шейке вала, количество оборотов в минуту 6000. На шейке диаметра 50мм стоят подшипники, на шейке диаметра 40мм стоят дебалансы (эксцентрики) зеркально с обеих сторон вала. Между дебалансами и подшипниками и происходит срез, место помечено красным. За 7 лет случаи были единичные, и списывались на брак. Последние два вала без видимых пор на срезе, дефектов нет, поэтому версия, что либо перекалили при термообработке, либо сталь при изготовлении применили не 45... Изначально в месте между шейками была канавка под выход шлифовального круга, от нее ушли к радиусу в 1мм. Может радиус мал? ТВЧ в этой зоне делается для манжеты, других способов придания прочности в этой зоне не рассматривалось. Буду признателен паре толковых советов)

Миниатюры
Нажмите на изображение для увеличения
Название: вал.jpg
Просмотров: 404
Размер:	196.3 Кб
ID:	184320  

Просмотров: 9678
 
Непрочитано 28.02.2017, 00:11
#2
Tyhig

Оснащение проходки горных выработок, ПОС, нормоконтроль, КР, АР
 
Блог
 
Регистрация: 30.01.2008
Ленинград
Сообщений: 18,620


Ещё мог двигатель измениться. Скажем, мощнее, быстрее. Нет ?
Или привод шкива изменился ? Стал жёстче, то есть меньше время динамики, больше амплитуда и ускорения ?
Задачи станка поменялись, персонал стал грубее пилить болванки более твёрдые чем 2 года назад ?

Несомненно ломается из-за концентрации напряжений.

Радиус 1 мм это очень мало. Скорее всего это и есть причина.
Но как-то не верится, что сразу резко так всё изменилось из-за изменения радиуса. Но не знаю, могло.
__________________
"Безвыходных ситуаций не бывает" барон Мюнхаузен
Tyhig вне форума  
 
Непрочитано 28.02.2017, 10:21
#3
Bull

Конструктор по сути (машиностроитель)
 
Регистрация: 10.10.2005
Набережные Челны (это где КамАЗ)
Сообщений: 11,391


Цитата:
Сообщение от Tyhig Посмотреть сообщение
Радиус 1 мм это очень мало. Скорее всего это и есть причина.
Tyhig, он же говорит, была канавка вообще. Так что это ситуацию не ухудшило, а улучшило (согласен, лучше ещё больше радиус, но это уже на конструктив может влиять). Сомнения, в первую очередь, на качество материала, конечно. Но есть мысль, что с убиранием канавки появились нежелательные контакты в этой зоне. Посмотрите конструкцию, может стоит где-то фасочку изменить на ответных деталях или ещё как-то уйти от контакта
__________________
Век живи, век учись - ...
Bull вне форума  
 
Непрочитано 28.02.2017, 10:33
#4
Tyhig

Оснащение проходки горных выработок, ПОС, нормоконтроль, КР, АР
 
Блог
 
Регистрация: 30.01.2008
Ленинград
Сообщений: 18,620


Цитата:
Сообщение от Bull Посмотреть сообщение
была канавка вообще. Так что это ситуацию не ухудшило, а улучшило
Тут как раз может быть наоборот. Дырка собирала и рассредотачивала локальную концентрацию напряжения (было вокруг неё 3 фона). А маленький радиус её больше сконцентрировал в меньшем пространстве (стало 5 фонов). Больше энергии на 1 мм3, текучесть или временное сопротивление превзошли (их даже превосходить не надо, при приближении к ним дислокации уже начинают вместе собираться) и трещинка началась и поехала вниз.
Это не срез, а усталостное разрушение по трещине. Инициатор - форма сечения.
Но это может быть одной из многих причин. Потому что, действительно, подозрительно всё как-то. Не верится, что форма так резко влияет. Хотя, говорят, что влияет.

Радиус нужен, подозреваю, от 5 мм.

Может где и наврал. Тогда прошу поправить.
Я про эти дела только в вузе и слышал.

Ещё в горном деле похожие дела творятся. Только там с концентрациями иначе борются, аж кардинально. Грубо говоря, делают детальку из твердеющего пластилина.
__________________
"Безвыходных ситуаций не бывает" барон Мюнхаузен

Последний раз редактировалось Tyhig, 28.02.2017 в 10:39.
Tyhig вне форума  
 
Непрочитано 28.02.2017, 12:19
#5
westdm


 
Регистрация: 21.08.2008
Сообщений: 139


При таком переходе с 50 до 40, вряд ли канавка и радиус существенно влияют, возможно дело в неправильном режиме термообработки - это сечение просто перекаливают при ТВЧ, у вас на чертеже не указана глубина закалки, возможно прокаливают на сквозь - металл становиться хрупким и при динамических нагрузках разрушается. Измерьте твердость в этой зоне (сечении). А вообще причин может быть куча - начните выявлять их последовательно.
1. Сломанный вал отдайте на хим. анализ материала в лабораторию - убедитесь что сталь действительно та которая на чертеже (кстати я бы на вибровал заложил бы что нибудь получше для больших сечений, что-то вреде 40ХН2МА)
2. Измерьте твердость в рассматриваемом сечении, соотв. ли она указанной в чертеже.
Если по п.1 и 2 все в порядке значит дело в конструкции, и далее
3. Выполнить расчет по концентратору напряжений, методики есть в литературе, выяснить насколько он там силен.
Если по расчету все ок, то возможно играют роль динамические факторы при включении привода (скорее всего он у вас ломается именно при включении а не в процессе работы)
4. Вносить конструктивные изменения - менять материал и ТО, уменьшать концентратор конструктивно - больше радиус - убирать ТВЧ и в этом месте делать съемную каленую втулку и т.д., вообще переработать узел увеличив сечение под эксцентрики.
ПС. вообще конечно данный переход "режет глаз" я имел дело с вибровалами и там я таких переходов не видел, наоборот использовались максимальные радиусы переходов - если манжета не в плотную к кромке установлена то возможно можно сделать переход на фаску а в месте перехода радиус, но это надо смотреть уже сборку.

Последний раз редактировалось westdm, 28.02.2017 в 12:25.
westdm вне форума  
 
Непрочитано 28.02.2017, 13:23
#6
semeha


 
Регистрация: 28.02.2017
Вологодская обл.
Сообщений: 21


Можно выбросить эксцентрики и перенести необходимую величину дисбаланса на шейку диаметром 74 мм. Выполнить ее с эксцентриситетом. Видел аналогично выполненный механизм на вибросортировке. Приводной конец выполнить большим диаметром соответственно.
semeha вне форума  
 
Непрочитано 28.02.2017, 14:24
#7
Serge Krasnikov

Конструктор, инженер-механик на пенсии
 
Регистрация: 03.10.2003
Новосибирск
Сообщений: 6,953


Много написано, но я бы сначала посмотрел сломанную деталь, ТС в описании сам себе противоречит, см. первое сообщение, он говорит, что происходит срез детали, а сам жалуется на то что деталь перекалили, скол детали и срез вещи разные, смотрим что такое срез, на сколько я помню - это сдвиг одной части металла относительно другой, т.е. деталь не большой твердости, а скол как раз наоборот.
Посему я бы сначала сам увидел деталь, а потом бы делал заключение, причин поломки может быть много, чаще всего у вибраторов происходит усталость металла и хорошему ремонтнику обломок это вала может рассказать многое.
Serge Krasnikov вне форума  
 
Автор темы   Непрочитано 28.02.2017, 14:49
#8
ЯрВитяй


 
Регистрация: 09.02.2017
Сообщений: 13


Спасибо, действительно, поэтапно надо устранять проблему. Буду пробовать с наименее затратных - по 1мм буду добавлять радиус, скажем до 3-5мм. Если при такой величине проблема не уйдет, значит буду убирать ТВЧ с вала на втулку. Дебалансы внутрь не убрать, т.к.они регулируются в процессе эксплуатации.
ЯрВитяй вне форума  
 
Непрочитано 28.02.2017, 15:10
#9
westdm


 
Регистрация: 21.08.2008
Сообщений: 139


Цитата:
Сообщение от ЯрВитяй Посмотреть сообщение
Спасибо, действительно, поэтапно надо устранять проблему. Буду пробовать с наименее затратных - по 1мм буду добавлять радиус, скажем до 3-5мм. Если при такой величине проблема не уйдет, значит буду убирать ТВЧ с вала на втулку. Дебалансы внутрь не убрать, т.к.они регулируются в процессе эксплуатации.
если добавлять радиус то нужно стараться сделать его сразу как можно большим - 5 мм. мин, а лучше всего если место позволяет то и 10 мм-15 мм. (это можно построить сопряженной окружностью) - это даст хороший результат и поломка скорее всего исчезнет (или перейдет в другое сечение%)
Миниатюры
Нажмите на изображение для увеличения
Название: 11.jpg
Просмотров: 30
Размер:	5.8 Кб
ID:	184366  
westdm вне форума  
 
Автор темы   Непрочитано 28.02.2017, 15:18
#10
ЯрВитяй


 
Регистрация: 09.02.2017
Сообщений: 13


Цитата:
Сообщение от westdm Посмотреть сообщение
если добавлять радиус то нужно стараться сделать его сразу как можно большим - 5 мм. мин, а лучше всего если место позволяет то и 10 мм-15 мм. (это можно построить сопряженной окружностью) - это даст хороший результат и поломка скорее всего исчезнет (или перейдет в другое сечение%)
с указанным радиусом будет при сборке сопрягаться фаска дебаланса, поэтому больше 5, ну максимум 7мм ее делать не хотелось бы
ЯрВитяй вне форума  
 
Непрочитано 28.02.2017, 15:35
#11
semeha


 
Регистрация: 28.02.2017
Вологодская обл.
Сообщений: 21


Можно попробовать переходы в форме эллипса. Читал, что они лучше себя ведут в условиях вибраций.
Миниатюры
Нажмите на изображение для увеличения
Название: 137Xcvb3G7I3N4a7L6O50045007767.jpg
Просмотров: 85
Размер:	212.6 Кб
ID:	184370  

Последний раз редактировалось semeha, 28.02.2017 в 16:00.
semeha вне форума  
 
Непрочитано 28.02.2017, 16:22
#12
ak762


 
Регистрация: 08.03.2010
Сообщений: 1,044


Цитата:
Сообщение от semeha Посмотреть сообщение
Можно попробовать переходы в форме эллипса.
и какой книги вырезка?
ak762 вне форума  
 
Непрочитано 28.02.2017, 16:33
#13
semeha


 
Регистрация: 28.02.2017
Вологодская обл.
Сообщений: 21


Цитата:
Сообщение от ak762 Посмотреть сообщение
и какой книги вырезка?
Орлов П.И. "Основы конструирования" 1 кн.
semeha вне форума  
 
Непрочитано 28.02.2017, 16:55
#14
SergZZZ


 
Регистрация: 27.04.2012
Сообщений: 81


Циклическая прочность. Вообще ТВЧ на глубину 2...4 мм полезно для циклической прочности. Но у вас критично то, что ТВЧ прерывается именно на опасном месте. Перехода сырое/каленое на опасном месте быть не должно. Когда увеличите радиус галтели полируйте ее и упрочните наклепом (выглаживанием). Опасное место не должно быть подвержено коррозии. За счет ответной детали (дисбаланса) тоже можно увеличить усталостную прочность вала. Может величина дисбаланса слишком большая, и такая не нужна. Можно уменьшить дисбаланс.

Последний раз редактировалось SergZZZ, 28.02.2017 в 17:17.
SergZZZ вне форума  
 
Автор темы   Непрочитано 28.02.2017, 21:04
#15
ЯрВитяй


 
Регистрация: 09.02.2017
Сообщений: 13


Цитата:
Сообщение от SergZZZ Посмотреть сообщение
Может величина дисбаланса слишком большая, и такая не нужна. Можно уменьшить дисбаланс
характеристика вынуждающей силы, создаваемой дебалансами, может быть только увеличена-уменьшать нельзя, ибо бетон не будет уплотняться в должной мере.
ЯрВитяй вне форума  
 
Непрочитано 01.03.2017, 05:03
#16
ETCartman


 
Регистрация: 09.12.2008
Сообщений: 4,649


фото хорошо бы - торца по срезу. концентратор скорее всего.
ETCartman вне форума  
 
Непрочитано 01.03.2017, 07:38
1 | #17
ratay


 
Регистрация: 25.05.2015
Сообщений: 646


Ну много написано, но в основном цель этих комментариев - показать, какой автор умный. Если конструкция годами работала, то в первую очередь надо проверить марку стали и возможное раздолбайство при термообработке. Если все в порядке, попробовать поменять ее (перейти к улучшению с максимально высоким из возможных отпуском, или нормализация плюс ТВЧ, или что еще). Уже потом, если есть возможность, поменять марку стали. Та же 40Х при вибрациях работает лучше. А лезть в конструкцию - последнее дело. Запутаться легче всего.

----- добавлено через ~2 ч. -----
А вообще-то начинать надо с самого простого. У меня случай был: на токарном станке идет вибрация на резец. Не было, а есть. Все в порядке, а есть. В конце концов выяснили: сорвало фундаментный болт, а разрыв внутри опорной лапы, снаружи все прекрасно. У бригадира глаза на лоб полезли, первый раз такое, а он к тому времени лет тридцать по ремонтным делам. От простого к сложному.
ratay вне форума  
 
Непрочитано 01.03.2017, 09:26
#18
Fogel

люблю мастерить
 
Регистрация: 21.01.2005
Челябинск
Сообщений: 9,897


Подшипники чаще "лететь" не стали?
Fogel вне форума  
 
Автор темы   Непрочитано 01.03.2017, 14:44
#19
ЯрВитяй


 
Регистрация: 09.02.2017
Сообщений: 13


Цитата:
Сообщение от ratay Посмотреть сообщение
Ну много написано, но в основном цель этих комментариев - показать, какой автор умный. Если конструкция годами работала, то в первую очередь надо проверить марку стали и возможное раздолбайство при термообработке
Хочется выход найти, не зависящий от перекаливания, потому что нет страховки в будущем от этого явления. Как видится, увеличение радиуса до определенной величины - первый дешевый шаг, покажет новую статистику. Если отрицательную, то сделать втулку и, возможно, забыть о проблеме.

----- добавлено через 58 сек. -----
Цитата:
Сообщение от Fogel Посмотреть сообщение
Подшипники чаще "лететь" не стали?
по подшипникам проблемы нет, они дорогостоящие, если бы появилась - сразу бы об этом узнал
ЯрВитяй вне форума  
 
Непрочитано 01.03.2017, 14:54
#20
Fogel

люблю мастерить
 
Регистрация: 21.01.2005
Челябинск
Сообщений: 9,897


Я на предмет не начал ли вал испытывать и осевых нагрузок...
Fogel вне форума  
Ответ
Вернуться   Форум DWG.RU > Отраслевые разделы > Машиностроение > Происходит срез вала, требуется совет

Размещение рекламы
Опции темы Поиск в этой теме
Поиск в этой теме:

Расширенный поиск


Похожие темы
Тема Автор Раздел Ответов Последнее сообщение
Требуется ли ограждение проёму для подъёма оборудования на период ремонта ? Tyhig Технологические решения (ТХ) 13 24.01.2022 12:47
Требуется совет по выполнению ферм по серии 1.460.3-22 kos127 Конструкции зданий и сооружений 4 11.03.2011 17:12
Требуется помощь в расчете рамы склада Vasya constr Конструкции зданий и сооружений 23 09.03.2011 21:05
Требуется совет для проекта сруба Racer-Man Поиск литературы, чертежей, моделей и прочих материалов 3 03.06.2010 17:25
LISP,или как еще можно сделать сужение ступеней вала? alexe7 AutoCAD 2 28.04.2010 21:41