Исследование проводилось на предприятии ООО «Фирма ЛЕСТЕХКОМ» (г. Йошкар-Ола), где были проведены исследования состояния зубьев опорно-поворотного круга (ОПК) валочно-пакетирующих машин (ВПМ) ЛП-19В после выработки моторесурса. Исследования состояли из поверхностного осмотра, замеров венцов ОПК и толщины зубьев.

В ходе проведения исследований по замеру зубьев была поставлена цель: установить длину оставшейся части зубьев ОПК и замерить толщину нижней и верхней части зуба.

Задача исследования заключалась в поверхностном осмотре ОПК после выработки моторесурса ВПМ ЛП-19В, описании его состояния, замеров размеров зубьев и выводах о причинах выхода ОПК из строя.

В ходе осмотра были исследованы семнадцать ОПК. Визуальный осмотр показал, что десять ОПК сильно изношены, т.е. большинство зубьев имеют сколы (рисунок 1,а; 2, б), а некоторые сколоты полностью. Оставшиеся зубья имеют сильный поверхностный износ, который привел к уменьшению толщины зуба (рисунок 1, б; 2, а). При таком износе поверхности зубьев в зубчатом зацеплении образуется зазор, который приводит к ударам в начальный момент “трогания”

передачи. В результате увеличиваются нагрузки в период пуска и торможения, возникают ударные нагрузки, возрастающие по мере увеличения истирания поверхности зубьев. Также эти удары приводят к увеличению смятия поверхности зубьев, а иногда и к выламыванию торцов и полному сколу зубьев. Необходимо отметить, что износ носит углообразный характер, т.е. больший износ наблюдается с одной стороны вершины зуба.

Углообразный характер истирания можно объяснить консольным расположением выходного вала поворотного механизма (появляются прогибы) и неплоскостностью основания ОПК, которая также приводит к увеличению прогибов.

Все результаты фиксировались в журнале исследований. Были замерены длины венцов зубьев десяти ОПК, так как оставшиеся семь ОПК не имели существенных сколов и у них были замерены только толщина верхней и нижней кромок зуба.

После обработки данных с помощью программы математического анализа STATISTICA 5.0 были получены следующие результаты: 8,7 % зубьев имеют сколы до 57,6 % по длине, 44,1 % зубьев практически не имеют сколов, 0,49 % зубьев сколоты полностью и не могут участвовать в зацеплении. При анализе были учтены только зубья десяти ОПК, оставшиеся семь ОПК практически не имеют сколов (сколоты около 2,4 %) и характеризуются явно выраженным углообразным характером износа. Это свидетельствует о том, что данные ОПК были установлены на машины, которые не использовались так интенсивно, как машины, с которых были сняты десять первых ОПК. На рисунке 3 представлен график среднеарифметических длин поломок зубьев по длине всех десяти ОПК.

Рисунок 3 Среднеарифметическое отклонение поломок зубьев ОПК

При сравнении результатов ранее проводимых исследований [1, 3] в объединении “Залазнинсклес” ВПО “Кировлеспром”, где около 30 % зубьев ведомого венца ОПК имели обломы, достигающие до 60 % длины зуба, видно, что эти величины, по сравнению с полученными автором данными, в 3,5 раза больше.

Причиной таких износов зубьев, по мнению авторов [1, 2, 3], является неплоскостность постели ОПК, связанная с технологией изготовления: привариваемые детали приводили к короблению конструкции, что в итоге способствовало образованию неплоскостности опорного кольца (ОК). Замеры, проводившиеся после выработки моторесурса, составили 2,5 …2,75 мм, что в 3,4 раза выше допустимого предела. Формы круговых диаграмм неплоскостности ОК новых рам ВПМ ЛП-19В [1] симметричны относительно продольной оси машины, тогда как у машин, выработавших ресурс, они смещены в сторону лонжеронов рамы, что свидетельствует о недостаточной жесткости лонжеронов. По итогам исследований авторами были даны рекомендации технологического характера, в частности по снижению начальной неплоскостности (при изготовлении), что в итоге уменьшило число сколов зубьев.