Новый ZWCAD 2017
dwg.ru forum rss xml
| Правила | Регистрация | Пользователи | Поиск | Сообщения за день | Все разделы прочитаны |  Справка по форуму |

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

Происходит срез вала, требуется совет

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

ЯрВитяй вне форума Вставить имя

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: 269
Размер:	196.3 Кб
ID:	184320  

Просмотров: 2542
 
Непрочитано 28.02.2017, 00:11
#2
Tyhig

Оснащение проходки горных выработок, ПОС, нормоконтроль в ЕСКД/СПДС, КЖ, КМ, АР
 
Регистрация: 30.01.2008
Ленинград
Сообщений: 13,268


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 Мюнгхаузен
Tyhig на форуме вставить имя Обратить внимание модератора на это сообщение  
 
Непрочитано 28.02.2017, 10:21
#3
Bull

Конструктор по сути (машиностроитель)
 
Регистрация: 10.10.2005
Набережные Челны (это где КамАЗ)
Сообщений: 9,020


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 на форуме вставить имя Обратить внимание модератора на это сообщение  
 
Непрочитано 28.02.2017, 10:33
#4
Tyhig

Оснащение проходки горных выработок, ПОС, нормоконтроль в ЕСКД/СПДС, КЖ, КМ, АР
 
Регистрация: 30.01.2008
Ленинград
Сообщений: 13,268


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 Мюнгхаузен

Последний раз редактировалось Tyhig, 28.02.2017 в 10:39.
Tyhig на форуме вставить имя Обратить внимание модератора на это сообщение  
 
Непрочитано 28.02.2017, 12:19
#5
westdm


 
Регистрация: 21.08.2008
Сообщений: 52


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 вставить имя Обратить внимание модератора на это сообщение  
 
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 вставить имя Обратить внимание модератора на это сообщение  
 
Непрочитано 28.02.2017, 14:24
#7
Serge Krasnikov

Конструктор, инженер-механик
 
Регистрация: 03.10.2003
Новосибирск
Сообщений: 5,315


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.
__________________
Ну какой же я не интеллигент, у меня профессия есть.
Serge Krasnikov вне форума вставить имя Обратить внимание модератора на это сообщение  
 
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 вставить имя Обратить внимание модератора на это сообщение  
 
Непрочитано 28.02.2017, 15:10
#9
westdm


 
Регистрация: 21.08.2008
Сообщений: 52


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: 20
Размер:	5.8 Кб
ID:	184366  
westdm вне форума вставить имя Обратить внимание модератора на это сообщение  
 
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 вставить имя Обратить внимание модератора на это сообщение  
 
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: 53
Размер:	212.6 Кб
ID:	184370  

Последний раз редактировалось semeha, 28.02.2017 в 16:00.
semeha вне форума вставить имя Обратить внимание модератора на это сообщение  
 
Непрочитано 28.02.2017, 16:22
#12
ak762


 
Регистрация: 08.03.2010
Сообщений: 816


Цитата:
Сообщение от semeha Посмотреть сообщение
Можно попробовать переходы в форме эллипса.
и какой книги вырезка?
ak762 вне форума вставить имя Обратить внимание модератора на это сообщение  
 
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 вставить имя Обратить внимание модератора на это сообщение  
 
Непрочитано 28.02.2017, 16:55
#14
SergZZZ


 
Регистрация: 27.04.2012
Сообщений: 62


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 вставить имя Обратить внимание модератора на это сообщение  
 
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 вставить имя Обратить внимание модератора на это сообщение  
 
Непрочитано 01.03.2017, 05:03
#16
ETCartman

Ansys, SolidWorks, etc
 
Регистрация: 09.12.2008
Texas
Сообщений: 4,347


фото хорошо бы - торца по срезу. концентратор скорее всего.
ETCartman вне форума вставить имя Обратить внимание модератора на это сообщение  
 
Непрочитано 01.03.2017, 07:38
1 | #17
ratay


 
Регистрация: 25.05.2015
Сообщений: 513


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 вставить имя Обратить внимание модератора на это сообщение  
 
Непрочитано 01.03.2017, 09:26
#18
Fogel

сисадмин/инженер-механик
 
Регистрация: 21.01.2005
Челябинск
Сообщений: 6,613


Подшипники чаще "лететь" не стали?
Fogel вне форума вставить имя Обратить внимание модератора на это сообщение  
 
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 вставить имя Обратить внимание модератора на это сообщение  
 
Непрочитано 01.03.2017, 14:54
#20
Fogel

сисадмин/инженер-механик
 
Регистрация: 21.01.2005
Челябинск
Сообщений: 6,613


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

 VetCAD++
Опции темы Поиск в этой теме
Поиск в этой теме:

Расширенный поиск

Быстрый переход

Похожие темы
Тема Автор Раздел Ответов Последнее сообщение
Требуется ли ограждение проёму для подъёма оборудования на период ремонта ? Tyhig Технологические решения (ТХ) 8 21.12.2016 01:30
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

|| Главная || Каталог САПР || Тендеры || Публикации || Объявления || Биржа труда || Download || Галерея ||
|| Библиотека || Кунсткамера || Каталог предприятий || Контакты || Файлообменник || Блоги ||


Размещение рекламы