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農機零件的失效形式與維修方法

設備2.1W

零件是農業機械可靠運行的基礎,農業機械的故障產生多是從零件開始的。研究農機零件的失效問題,對農業機械的長久使用有重要的意義。農機零件的損壞大體上可以分為兩種情況:一是零件的外形尺寸發生改變,使零件不能維持原有的配合關係,例如零件使用過程中的形變、機械損傷、摩擦磨損等;二是金屬零件由於摩擦或散熱不良,導致材料特性發生變化,而影響到零件的繼續使用,例如齒輪在缺乏潤滑油的情況下摩擦生熱發生退火,而失去了原有的熱處理硬度和強度。若將這兩大類的失效形式進行細分,則可能出現的零件損壞是多種多樣的,下面就常見的零件損壞形式和維修辦法進行詳細的説明和分析。

農機零件的失效形式與維修方法

1農機零件的失效形式

1.1零件磨損失效

由於傳動配合零件之間的相互接觸和相互運動,就一定會產生摩擦,長期的摩擦會使零件表面的幾何尺寸發生變化,零件的磨損失效主要是由以下兩方面原因造成的。

(1)由於兩配合零件在相互運動的過程中,會不可避免的出現機械性磨損,這是因為農機所使用的機械加工零件,無論加工精度有多高,微觀上的表面都是不光滑的,這就加大了零件接觸過程中的摩擦力,導致微觀上的金屬細屑不斷脱落,長久使用就會引起零件幾何尺寸的較大改變,當兩零件的配合間隙達到一定的鬆曠程度,就會在傳動的過程中產生一定的衝擊振動,進而加速零件的磨損與損壞。

(2)由於農業機械工作過程中會產生大量的粉塵,這些粉塵散落在傳動零件的接觸面,由於粉塵和雜物的存在,增大了摩擦的阻力,導致零件過早失效,在機械上把這種磨損稱為磨粒磨損,磨粒磨損多是由於沒有采取密封結構或防塵裝置導致的。

1.2零件的彎曲變形及斷裂失效

農業機械在生產作業的過程中很容易出現局部負載過大的情況,這是由於農機在耕作或收穫的過程中不確定因素過多,作業複雜程度較大,當零件負載過大很可能會導致零件的變形或斷裂。在深鬆作業過程中,通常情況下農機勻速行駛,深鬆鏟各部位所受的力是均衡的,但當土質密度不均勻或耕地土壤中含有砂石時,深鬆鏟可能會在某一區域受力突然增大,導致深鬆鏟的支撐結構或鏟體本身出現變形或斷裂,使深鬆鏟部分失去使用功能。其他的農業機械在作業的過程中也可能會因為雜草纏繞、糧食或秸稈堵塞、局部卡住等問題,導致某一傳動部件受力突然增大,引起零件的變形或破損。

1.3零件腐蝕失效

製造農業機械所使用的材料多為普通的鋼材,有些外殼類零件會採取噴漆或噴塑的工藝進行防腐處理,有些重要的零部件會採用鍍鉻或發黑方式進行防腐,但是仍有很大一部分零件以碳鋼為主要原料,在完成生產加工後,由於成本所限,不會對其進行防腐處理就將其直接安裝在農業機械上使用,這些零件在設計時通常位於防護罩下方或殼體內部,不易接觸到水或其他腐蝕性物質,但是零件在長期的使用過程中也會不可避免的與水、粉塵或泥土接觸,這些污染物會導致金屬零件因生鏽而出現腐蝕,腐蝕會導致零件表面不光滑、磨損加劇、配合尺寸遭到破壞,最終影響零件的使用壽命

1.4零件的疲勞損壞

農機工作過程中,有些零件會頻繁的做往復性運動,例如玉米收穫機的振動篩或是振動深鬆機的支撐振動結構,這些結構可能在使用過程中,由於速度控制不當或設計不合理,導致出現往復運動的疲勞破壞,疲勞斷裂是一個長期且複雜的過程,疲勞斷裂的斷口處,金屬材料通常已經失去了原有的排列規則,其強度和延展性不佳,隨時可能出現斷裂或損壞,由於零件疲勞損壞的突發性,且通常發生在傳動的關鍵部位,很可能對農機造成嚴重的損壞。

2農機零件的維修方法

農業機械零件應按其受損的情況選擇是進行維修還是進行更換,對於斷裂或傳動較為精密的零件,儘量選用更換原廠零件的方式,對於因磨損、腐蝕和幾何形變導致失效的零件,可選用修復的方式進行修理,零件的常用修復方式如下:

(1)對於表面磨損的零件,可考慮低温鍍鐵、表面噴塗或局部位置焊接修補的方式進行修復,低温鍍鐵即在零件表面用電鍍原理增大幾何尺寸;表面噴塗是將金屬粉末熔化後噴塗於受損零件表面;局部焊接是利用焊機對局部微小的損壞進行填補,這三種方法在彌補原有缺陷後都需要進行新的機械加工,以恢復零件原有的幾何形狀。

(2)對於表面腐蝕和發生磨損的非承載性零件,可考慮在其表面通過機械加工去除一定材料,使其達到規則的幾何形狀,然後按其原有尺寸套加新的金屬零件,使兩個零件在裝配後恢復原零件的功能和幾何尺寸。

(3)對於產生幾何彎曲變形的零件,若能整體拆下,可將其在工作台上進行壓力恢復,校正其彎曲位置,對於傳動軸類零件,在校正後應按照使用功能選擇對其進行靜平衡以及動平衡測試,對於非傳動類零件變形校正後,應認真驗證其直線度是否恢復使用要求,對於不能拆下的大型零件局部彎曲,可將彎曲部位用切割器切下,將替換零件焊接在替換位置,對於設計不合理而容易產生彎曲的部位,可考慮增加筋板以增強其抗彎曲程度。