Доклады о будущих и современных технологиях

ИССЛЕДОВАНИЕ ПРИЧИН ОТКАЗА ВИБРАТОРА

В. В. Хапеева, С. В. Загуляева, В. А. Иванова

Научные руководители - С. В. Загуляева, канд. техн. наук, доцент;

В. А. Иванова, канд. техн. наук, доцент Ярославский государственный технический университет

Электромеханические вибраторы - это центробежные механизмы, в которых подводимая электрическая энергия преобразуется в энергию ме­ханических колебаний - вибрацию. При эксплуатации электро­механического вибратора общего назначения с круговыми колебаниями, изготавливаемого на предприятии ОАО «Ярославский завод «Красный Маяк», имеет место систематический отказ в виде разрушения ЩиТов с от­рывом лап, служащих для крепления вибратора к виброоборудованию. Со­гласно требованиям чертежа материал щита - серый чугун марки СЧ15 ГОСТ 1412-85. В качестве заготовки подШиПникового щита используется отливка, получаемая литьем в песчано-глинистые формы.

Целью данной работы являлось выявление причин отказа вибратора. Для этого было проведено исследование строения и характера излома на макроуровне и микроуровне; были определены химический состав, микро­структура и механические свойства материала лапы подшипникового щи­та; были проанализированы конструкция детали, технологический процесс сборки вибратора и условия его эксплуатации.

Фрактографическое исследование позволило заключить, что разрушение является хрупким; вызвано однократным нагружением от действия нормальных напряжений. Очаг разрушения примыкает к поверх­ности детали (месту сопряжения тела щита и лапы) - это говорит о том, что разрушение было спровоцировано наличием концентратора, создавше­го сложное напряженное состояние в детали.

На основании проведенных исследований были выявлены следующие возможные причины отказа изделия:

1) несоответствие марки материала подШиПникового щита требованиям чертежа: имеющиеся механические свойства серого чугуна не обеспечили гарантированную надежность и долговечность вибратора;

2) ликвационная неоднородность литого металла (повышенное содержание феррита в отдельных зонах, особенно, вблизи поверхности - обезуглероживание), способствующая образованию трещин;

3) наличие концентратора напряжений, вызвавшего зарождение трещин при изготовлении подшипникового щита;

4) наличие перекоса вибратора, вызвавшего неравномерность нагрузки на лапы при эксплуатации.

Были предложены способы предотвращения отказа вибратора.