Строй-Техника.ру

Главная → Справочник → Статьи → Блог → Форум

Обеспечение работоспособности и безопасности машин при неблагоприятных условиях эксплуатации

При эксплуатации машины подвергаются внешнему воздействию, которые значительно изменяются при их работе в различных климатических зонах. В отдельных случаях они могут значительно превышать уровень, установленный техническими условиями, что приводит к внезапным отказам. Для их исключения необходимо учитывать внешнее воздействие при проектировании и эксплуатации. Высокая надежность обеспечит безопасность для обслуживающего персонала и окружающей среды.

Наибольшие воздействия на работоспособность машин оказывают: низкая и высокая температура, повышенная влажность среды, загрязненность атмосферы, сильный ветер, солнечная радиация, дождь, снег, туман, обледенение, плесень, насекомые, грызуны и т.д. При проектировании машины трудно одновременно учесть влияние всех внешних факторов, поэтому их создают, как правило, в отдельном исполнении для эксплуатации в конкретных условиях.

Для условий России наибольшее влияние на работоспособность машин оказывают низкие температуры. Это объясняется рядом явлений при этих температурах: снижение ударной вязкости металла; потеря пластичности полимерных материалов; снижение вязкости ТСМ и рабочих жидкостей; ухудшение запуска ДВС; ухудшение условий труда, а также выполнение зем-леройно-транспортных и погрузочно-разгрузочных работ. При проектировании машин для работы в условиях отрицательных температур (исполнение ХЛ) используют стали без примесей азота и серы, которые снижают ее пластичность и повышают хладноломкость. Исполнение ХЛ предусматривает выполнение стыковых соединений при сварке с плавными переходами, не вызывающими концентрацию напряжений и применение неметаллических материалов, сохраняющих эксплуатационные свойства при отрицательных температурах. Особые требования, которые предъявляются при выборе ТСМ для обеспечения работоспособности ДВС и других систем машин, рассмотрены ниже. Для обеспечения требуемых эргономических свойств кабины машин оборудуют нагревательными устройствами (температура не ниже 14 °С) и средствами воздухообмена. Стекла кабин снабжают противообледенителями и отражателями.

Работоспособность машин при высоких температурах обеспечивают использованием специальных жаростойких материалов и изделий.

Высокие температуры окружающей среды с повышенной влажностью и солнечной радиацией вызывают повышенную коррозионную активность. В таких условиях в отдельных районах появляются насекомые и микроорганизмы, разрушающие электроизоляцию и элементы машин, включающие органические и растительные материалы. Для машин (исполнения Т), работающих в таких условиях, используют защитные покрытия с повышенной коррозионной стойкостью, материалы выбирают с учетом обеспечения работоспособности при наличии насекомых и микроорганизмов, применяют эффективную систему охлаждения для тепловых и электрических двигателей, а также создают комфортные условия в кабине машиниста.

Интенсивному коррозионному воздействию подвержены машины и оборудование при работе вблизи химических предприятий и в условиях морского климата.

Ветер ухудшает условия работы машин, особенно при выполнении подъемно-транспортных операций. Он создает дополнительную динамическую нагрузку, которая может вызвать аварийную ситуацию. В нормативной документации регламентируют применение ПТМ при монтажных и демонтаж-ных работах в зависимости от площади груза и скорости ветра. При больших скоростях ветра грузы рекомендуется размещать стороной с меньшей площадью, а стрелы навстречу ветру, особенно при разгоне механизма вращения с грузом. Все краны обеспечиваются автоматической сигнализацией при достижении нагрузки, равной предельно расчетной.

Обеспечение работоспособности и безопасности машин во взрыво- и пожароопасных средах происходит исключением повышенного тепловыделения, возгорания и искрения. Температура нагрева наружных поверхностей машин в пожарозащитном исполнении должна быть на 20% ниже указанных температур самовоспламенения горючих смесей.

Наиболее распространенное изнашивание сопряжений и деталей машин — абразивное, которое обусловлено или запыленностью атмосферы, или непосредственным взаимодействием деталей со свободными абразивными частицами. Основное направление обеспечения работоспособности машин в условиях повышенной запыленности воздуха (исключая рабочее оборудование, взаимодействующее с абразивной средой) — внедрение конструкций закрытых сопряжений, применение эффективных фильтров при проектировании и своевременная проверка герметичности с заменой смазки и очисткой или заменой фильтрующих элементов в процессе их эксплуатации.

В целом работоспособность зависит от многих факторов на этапах проектирования, изготовления и эксплуатации машин. Повышение их работоспособности возможно с учетом тесного взаимодействия трех этапов жизненного цикла машины.

Проводимые в этой области мероприятия можно рассматривать в нескольких направлениях: – повышение стойкости изделий к внешним воздействиям (создание надежных сборочных единиц за счет оптимальной конструкции и применения прочных и износостойких материалов); – защита и изоляция машины от вредных воздействий (защита от вибрации, покраска, защита рабочих поверхностей от запыления и загрязнения, создание условий с постоянной температурой и влажностью и ограниченной запыленностью, защита от агрессивных сред); – применение автоматики для повышения надежности машин (применение самонастраивающихся и саморегулирующихся систем, способных автоматически восстанавливать свою работоспособность и осуществлять профилактические мероприятия).

Создание машин, снижающих затраты в процессе эксплуатации, с наличием информационных систем о ее состоянии, с локализацией тяжелых последствий и выбором рациональных условий функционирования — одно из основных направлений повышения их работоспособности.

Главная → Справочник → Статьи → Блог → Форум