Wydział Mechaniczny
Kierunek: Mech. i Bud. Masz. |
Laboratorium z podstaw eksploatacji.
|
||
Ćw. nr 5 .
|
Temat: Prognozowanie jakości eksploatacujnej wyrobów. |
||
Gr. IZK-K02b
|
Imię i nazwisko:
Paweł Urban |
Rok akademicki: 1996/97 |
|
Data wykonania
|
Ocena |
Data zaliczenia |
Podpis prowadzącego |
9.11.96
|
|
|
|
1. Cel ćwiczenia
Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z metodyką prognozowania niezawodnych okresów pracy wyrobów technicznych.
2. Dane
Dana jest partia ściernic ceramicznych o symbolu:T1 35x20x10/CrA-80-K-8-V o określonej charakterystyce wyznaczonej w ćwiczeniu 4.
3. Przebieg ćwiczenia
Zadaniem naszym jest oszacowanie jaki procent narzędzi z tej partii wykona zadanie obróbcze w operacji obróbki szlifowaniem pierścieni łożyskowych, przy założeniu, że czas maszynowy tej operacji wynosi tm (30 ÷ 60s). Zadaniem obróbczym było szlifowanie pewną liczbą ściernic pierścieni łożyskowych (stal ŁH-15) . Dokonywano pomiarów: zużycia objętościowego Drs, poboru mocy P przez silnik szlifierki oraz chropowatości szlifowanej powierzchni wg parametru Ra.
Na podstawie uzyskanych wyników opracowano modele matematyczne tych parametrów w funkcji modułu sprężystości (E) badanych narzędzi. Na wykresie pokazany będzie tylko jeden przebieg (P=f(E)), gdyż przydatność użytych ściernic ze względu na ograniczenia krytyczne badaliśmy dla kryterium poboru mocy granicznej Pgr. Jako wartość graniczną poboru mocy P przyjęłem 2.5 kW.
Wartość P dla naszych 30 ściernic obliczone ze wzoru:
.
Tp bliczone ze wzoru Tp=tm*Pgr/P.
Wyniki umieszczone w tabeli.
|
L.p. |
E [kN/mm2] |
Tp |
P |
|
1 |
42,769 |
50,356 |
2,234 |
|
2 |
46,259 |
46,149 |
2,438 |
|
3 |
46,646 |
45,705 |
2,461 |
|
4 |
45,248 |
47,330 |
2,377 |
|
5 |
43,752 |
49,133 |
2,290 |
|
6 |
47,796 |
44,409 |
2,533 |
|
7 |
41,556 |
51,906 |
2,167 |
|
8 |
44,746 |
47,927 |
2,347 |
|
9 |
48,315 |
43,837 |
2,566 |
|
10 |
48,187 |
43,977 |
2,558 |
|
11 |
46,259 |
46,149 |
2,438 |
|
12 |
47,538 |
44,696 |
2,517 |
|
13 |
51,748 |
40,232 |
2,796 |
|
14 |
47,538 |
44,696 |
2,517 |
|
15 |
47,148 |
45,134 |
2,493 |
|
16 |
45,248 |
47,330 |
2,377 |
|
17 |
49,489 |
42,569 |
2,643 |
|
18 |
44,115 |
48,689 |
2,311 |
|
19 |
45,248 |
47,330 |
2,377 |
|
20 |
43,373 |
49,601 |
2,268 |
|
21 |
43,884 |
48,972 |
2,297 |
|
22 |
44,231 |
48,548 |
2,317 |
|
23 |
50,548 |
41,457 |
2,714 |
|
24 |
40,254 |
53,623 |
2,098 |
|
25 |
47,796 |
44,409 |
2,533 |
|
26 |
46,259 |
46,149 |
2,438 |
|
27 |
42,413 |
50,806 |
2,214 |
|
28 |
44,746 |
47,927 |
2,347 |
|
29 |
51,614 |
40,366 |
2,787 |
|
30 |
46,005 |
46,443 |
2,422 |
Zależność poboru mocy od modułu sprężystości podłużnej.
Przyjęcie granicznych dopuszczalnych parametrów danego procesu pozwala określić przydatność użytego narzędzia ze względu na ograniczenie krytyczne - wyznacza więc niezawodny okres trwałości T narzędzia ze względu na to kryterium.W analizowanym przykładzie kryterium takim było dopuszczalny pobór mocy P=2.5kW przez silnik szlifierki.
Poniżej zamieściłam graficzny obraz zależności Tp oraz prognozowaną niezawodność R(P) badanej partii ściernic.
Wnioski:
Przy ograniczeniu poboru mocy szlifierki do 2.5 [kW] i czasie operacji szlifowania 45 [s] jedynie ściernice o module sprężystości podłużnej E mniejszej niż 47.0 [kN/mm2] nie ulegną uszkodzeniu przed upływem czasu tm=45 [s].
Prognozując przydatność danej partii ściernic do wykonania operacji szlifowania o czasie trwania 45 [s] stwierdziłem, że warunek ten spełnia 51% przebadanych ściernic.
Gdybyśmy chcieli żeby wszystkie badane ściernice wytrzymały założony przez nas czas operacji przy założonym ograniczeniu poboru mocy należy zmniejszyć ich twardość, czyli zmniejszyć wartość modułu sprężystości podłużnej E z zakresu twardości J, K, L, M na twardość J,K,L .Czyli wartość tego modułu powinna być mniesza od 47 [kN/mm^2].
Z graficznego przedstawienia niezawodności wynika, że chcąc stosować dane ściernice należy zmniejszyć twardość ściernic albo zwiększyć moc silnika szlifierki. Po spełnieniu tych warunków badane ściernice będą mieściły się w założonym czasie operacji.