Износ узлов и деталей строительных подъёмников

В течение всего периода эксплуатации строительных и грузовых подъёмников происходит постепенный износ его деталей, электрооборудования и металлоконструкций. На практике принимаются к рассмотрению следующие виды износа: механическое, молекулярно-механическое и коррозионно-механическое изнашивание.

Механический износ происходит за счёт микроскопических неровностей (шероховатости) поверхностей соприкосновения трущихся деталей. Эти неровности, входя во взаимодействие, крошатся, образуя новые неровности, тем самым обеспечивая непрерывность процесса изнашивания. В результате происходит изменение геометрической формы и прочностных характеристик мест сопряжения трущихся элементов механизма подъемника. Механический износ может быть абразивным или усталостным.

Абразивный износ возникает при попадании с зону трения твёрдых частиц. Они вызывают разрушение более мягких сопряжённых поверхностей трения за счёт режущего (царапающего) воздействия. В качестве примера такого воздействия могут служить поверхности трения (пальцы и посадочные отверстия) роликов устройства выдвижения платформы грузового подъёмника.

Усталостный износ поверхностей деталей происходит вследствие внутренних напряжений, деформаций и усталостных явлений, вызванных большими удельными давлениями и нагрузками. В данном случае на сопряжённых поверхностях трения происходит образование микротрещин, трещин, единичных и групповых впадин. Примером усталостного износа может служить разрушение поверхности зацепления зубьев шестерён в редукторе подъёмного механизма, возникновение ямок на рабочих поверхностях подшипниковых узлов ходовых роликов грузовой каретки, характерный излом шейки вала или оси. Место излома такого вала, как правило, представляет собой относительно ровную поверхность, имеющую матовое или ржавое кольцо у наружного контура и блестящую центральную часть. Следствием усталостного износа также является образование трещин в элементах металлоконструкции подъёмника (особенно в местах сварных соединений). Интенсивность развития усталостного износа определяется величиной нагрузки, её длительностью и частотой изменения направления приложения. Кроме того, подверженность усталостному износу зависит от конструктивных характеристик детали, таких как чистота обработки, квалитет точности сопряжения, конфигурация и т.п.

Молекулярно-механический износ возникает при совместном воздействии механических сил и сил внутреннего межмолекулярного взаимодействия материала. Наиболее распространённым примером такого взаимодействия, может служить изнашивание, возникающее при заедании. Для него характерно схватывание, глубинное вырывание металла и последующий его перенос с одной сопряжённой поверхности на другую. Схватывание и задирание трущихся поверхностей деталей обычно происходит вследствие отсутствия или недостатка смазки, избыточности удельных нагрузок и недостаточностью чистоты обработки мест сопряжения. В этом случае на трущихся поверхностях возникают механические выработки в виде канавок. Разрушение вызвано тем, что поверхности трения в отдельных местах сцепляются межу собой, что приводит к переносу значительного количества частиц металла с одной поверхности на другую. В результате на одной из поверхностей образуется нарост, который при дальнейшем движении создаёт задир на другой поверхности, что приводит к её преждевременному разрушению.

Коррозионно-механический износ возникает в процессе трения металла, уже подверженного химическому воздействию окружающей среды. В основном коррозионный износ является следствием контакта металла с кислородом, содержащимся в окружающей среде. При этом на поверхности металла происходит образование ямок, язв, ржавчины, элементы металлоконструкции и другие детали подъёмника утончаются их прочностные характеристики ухудшаются. Как правило, возникновение коррозионного износа связано с неудовлетворительным состоянием окраски и нарушением правил хранения подъемника.

Износостойкость - это способность поверхностей трения противостоять износу в заданном режиме эксплуатации. Она определяется состоянием поверхностей трения, качеством металла из которого изготовлены трущиеся детали, чистотой обработки, качественными показателями среды узла трения. Кроме того, степень износостойкости в значительной мере зависит от типа и конструкции трущейся пары, удельного давления на трущихся поверхностях и скорости их относительного движения.

Процесс износа деталей строительного подъёмника, как и любого механического устройства, может быть разделён на три стандартные периода, для каждого из которых характерна определённая величина интенсивности процесса изнашивания:

1) Период приработки трущихся деталей. Этот период характеризуется наиболее значительным износом трущихся деталей, так как происходит взаимная притирка поверхностей всех узлов трения. В этот период особенно важно соблюдение всех эксплуатационно-технических условий и требований.
2) Период нормальной работы. Он составляет до 90% всего срока эксплуатации оборудования. При этом показатели уровня износа остаются в пределах расчётных величин для данного типа механизмов.
3) Период усиленного износа. В этот период происходит ухудшение состояния трущихся поверхностей и увеличение зазоров, что приводит к увеличению интенсивности изнашивания и последующему полному разрушению узла трения из строя.

Первый этап износа можно рассматривать как завершающую технологическую операцию обработки детали. Квалифицированное проведение периода приработки, является важным условием для обеспечения высокого уровня износостойкости детали в процессе последующей эксплуатации. В зависимости от типа механизма и вида износа измерение степени изношенности того или иного узла подъёмника производится различными способами. Так, например, для определения степени механического износа могут использоваться линейки, щупы, микрометры, нутромеры, индикаторы и т.п. В ряде случаев, приблизительная оценка степени изношенности механизма может быть проведена акустическим методом. Повышение уровня шума во время работы механизма свидетельствую о высокой степени износа его узлов, при этом появление отдельных стуков, скрежета, скрипа является признаком неисправности данного оборудования. Степень изношенности редуктора можно определить по чистоте сливаемого смазочного материал, при очередной замене масла. Наличие в отработанном масле металлической стружки или частиц металла указывает на высокую интенсивность износа зубьев шестерён редуктора.