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包裝機(jī)械設(shè)備常見(jiàn)故障解析以及應(yīng)對(duì)辦法一覽
包裝機(jī)械設(shè)備常見(jiàn)故障解析以及應(yīng)對(duì)辦法一覽
在包裝機(jī)械設(shè)備故障中，磨損是主要的。而包裝機(jī)械各組成零件的變形，常常會(huì)加大零件磨損，導(dǎo)致設(shè)備故障。
包裝機(jī)械在作業(yè)過(guò)程中，由于受力的作用使零件的尺寸或形狀產(chǎn)生改變的現(xiàn)象叫做變形。包裝機(jī)械零件，特別是*件或運(yùn)轉(zhuǎn)部位的零件的變形，將嚴(yán)重影響包裝機(jī)械設(shè)備的工作質(zhì)量和壽命。
金屬零件的變形機(jī)理
金屬零件變形的過(guò)程可分為彈性變形階段和塑性變形階段。實(shí)踐證明，在兩種變形中，塑性變形對(duì)零件的性能和壽命有較大影響。
金屬材料彈性變形的機(jī)理是：金屬原子間存在著相互平衡的力——吸力和壓力。吸力使原子彼此密合到一起;而壓力則使原子間不要接近得太緊密。在于常情況下，原子占據(jù)的是這兩種力保持平衡的位置。當(dāng)施加外力使原子間距靠近或拉遠(yuǎn)時(shí)，都必然產(chǎn)生相應(yīng)的相斥抗力或相吸的抗力，并與之建立新的平衡。當(dāng)外力去除后，又出現(xiàn)新的不平衡，原子重新回到原來(lái)相互平衡的位置。這也就是彈性變形的機(jī)理，即是說(shuō)彈性變形乃是由于外力作用所引起的，原子間距離發(fā)生可逆性變化的結(jié)果。
金屬材料塑性變形的機(jī)理是：金屬的塑性變形都是金屬晶體滑移或?qū)\生造成的，而其中以晶體的滑移為主。機(jī)械零件的金屬幾乎都是多晶體，而且大部分為合金。由于多晶體中各個(gè)晶格位向不同，還有晶界存在，在合金中還有溶質(zhì)原子或異向的存在，使各個(gè)晶粒的變形互相阻礙與制約，所以多晶體及合金塑性變形的情況要比單晶體復(fù)雜得多。
塑性變形對(duì)金屬性能的影響是會(huì)出現(xiàn)加工硬化。隨著塑性變形的增大，材料的強(qiáng)度和硬度會(huì)逐漸上升，塑性和韌性會(huì)逐漸降低。塑性變形還使金屬容易生銹，不耐腐蝕和引起內(nèi)應(yīng)力，從而導(dǎo)致金屬零件的變形。
零件冷卻過(guò)程中的應(yīng)力和變形
機(jī)械零件在從高溫冷卻下來(lái)的過(guò)程中，由于零件相連部分體積變化不均勻，互相牽制，會(huì)產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力。當(dāng)內(nèi)應(yīng)力超過(guò)零件材料的強(qiáng)度極*，零件將發(fā)生斷裂;當(dāng)內(nèi)應(yīng)力超過(guò)零件材料的屈服極限而沒(méi)達(dá)到強(qiáng)度極*，零件將發(fā)生變形;當(dāng)應(yīng)力小于彈性極*，將以殘余內(nèi)應(yīng)力的形式存在于零件之中。雖然在零件外表看不見(jiàn)有什么異樣，但在切削加工時(shí)當(dāng)零件部分被切去后，會(huì)破壞原來(lái)內(nèi)應(yīng)力的平衡，零件也會(huì)發(fā)生變形。當(dāng)零件送去熱處理或被投入使用時(shí)，由于熱處理應(yīng)力或外載荷與內(nèi)應(yīng)力的疊加，零件可能產(chǎn)生變形，甚至斷裂。
包裝機(jī)械零件在使用過(guò)程中變形的原因
前面講過(guò)當(dāng)零件的應(yīng)力超過(guò)材料屈服極*，將會(huì)發(fā)生變形。根據(jù)零件產(chǎn)生應(yīng)力的原因，包裝機(jī)械設(shè)備零件在使用過(guò)程中發(fā)生變形的原因大致可從毛坯制造、機(jī)械加工、修理質(zhì)量和使用情況等幾個(gè)方面進(jìn)行分析。
(1)毛坯制作方面的因素包裝機(jī)械零件的毛坯，無(wú)論是鍛造、鑄造還是焊接的，在制造過(guò)程中都有一個(gè)從高溫冷卻下來(lái)的過(guò)程。在這一冷卻過(guò)程中必會(huì)產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，而這種內(nèi)應(yīng)力會(huì)引起零件變形。
(2)機(jī)械加工方面的因素如果毛坯是在有應(yīng)力的狀態(tài)下機(jī)加工的，切去部分表面后就會(huì)破壞內(nèi)應(yīng)力的平衡。由于內(nèi)應(yīng)力的重新分布，零件將會(huì)發(fā)生變形，另外，在切削加工的過(guò)程中，由于切削力和切削熱的作用，零件表面也會(huì)發(fā)生極大的塑性變形，因而也將產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力。這種殘余的內(nèi)應(yīng)力，也與毛坯制造中形成的內(nèi)應(yīng)力一樣，會(huì)引起機(jī)械零件的變形。
(3)修理質(zhì)量方面的因素包裝機(jī)械設(shè)備大修時(shí)，如果不知道零件已發(fā)生變形，在制訂修理工藝時(shí)沒(méi)有考慮到變形的因素，常常會(huì)造成更大的變形或增大變形的危害。
(4)使用方面的因素包裝機(jī)械設(shè)備如果在比較惡劣的環(huán)境下工作，或者在極限載荷條件下工作，溫度比較高時(shí)，都會(huì)使機(jī)械零件發(fā)生變形。
如果設(shè)計(jì)時(shí)考慮不周全，零部件布置不合理也會(huì)造成變形。
減輕變形危害的措施
引起包裝機(jī)械設(shè)備零件變形危害的原因是多方面的，所以減輕變形危害的措施也應(yīng)從設(shè)計(jì)、制造、修理、使用等諸方面綜合考慮。在目前情況下，設(shè)備零件的變形是不可避免的，惟一的辦法是研究零件的變形的規(guī)律，減輕變形的危害。
(一)科學(xué)設(shè)計(jì)
包裝機(jī)械及其零件在設(shè)計(jì)時(shí)，不僅要充分考慮如何實(shí)現(xiàn)機(jī)構(gòu)的動(dòng)作和零件的強(qiáng)度，而且對(duì)零件的剛度、變形以及零件在制造、裝配和使用過(guò)程中會(huì)發(fā)生什么問(wèn)題也要充分考慮。
設(shè)計(jì)包裝機(jī)械設(shè)備時(shí)，合理地布置各種零部件，改善零件的受力情況，可以減輕零部件的變形;設(shè)計(jì)機(jī)械零件時(shí)，盡量使零件壁厚均勻，可以減少熱加工時(shí)的溫度差異，從而達(dá)到減輕零件變形的效果。
(二)精心制造
在制訂毛坯制造工藝時(shí)，要重視變形的問(wèn)題，采取各種工藝措施，以減少毛坯的殘余應(yīng)力。在毛坯制成后，以及在后來(lái)的機(jī)械加工過(guò)程中，必須安排足夠的消除內(nèi)應(yīng)力的工序，力求減少零件中的殘余內(nèi)應(yīng)力。
在機(jī)械加工中，把粗加工精加工分成兩個(gè)工序，并在兩道工序中留出一段存放時(shí)間，有利于消除內(nèi)應(yīng)力;在機(jī)械加工過(guò)程中應(yīng)盡量保留工藝基準(zhǔn)，留給修理時(shí)使用，可以減少修理加工中因基準(zhǔn)不一而造成誤差。在制造曲軸時(shí)，頂針孔如果被后續(xù)工序切除，修理時(shí)磨曲軸要另做針孔，則會(huì)增大誤差。
為了減少零件在機(jī)械加工之后的應(yīng)力和變形，對(duì)于比較重要的或比較復(fù)雜的零件，在精加工之后應(yīng)該再進(jìn)行一次自然時(shí)效或人工時(shí)效處理。某些特別精密的零件，如分度計(jì)量機(jī)構(gòu)等，在精加工工序之間還應(yīng)安排幾次時(shí)效處理。
(三)保質(zhì)修理
由于機(jī)械零件變形是不可避免的，所以在包裝機(jī)械設(shè)備大修時(shí)不能只是檢查配合面的磨損情況，對(duì)于相互位置精度也必須認(rèn)真檢查和修復(fù)。為此，在對(duì)包裝機(jī)械設(shè)備進(jìn)行大修時(shí)，應(yīng)制訂出合理的檢修標(biāo)準(zhǔn)，并且應(yīng)該設(shè)計(jì)出簡(jiǎn)單、可靠、容易操作的量具和工卡具。
由于零件在內(nèi)應(yīng)力作用下的變形，通常在12～20個(gè)月內(nèi)完成，所以對(duì)*次大修機(jī)械設(shè)備的變形情況尤其要注意檢查、修復(fù)，使其恢復(fù)到規(guī)定的相互位置。
在包裝機(jī)械設(shè)備大修時(shí)的機(jī)加工中，必須合理地選擇定位基準(zhǔn);大修時(shí)的某些熱加工或壓力加工工藝，也要采取措施以減少應(yīng)力和變形。
(四)合理使用
包裝機(jī)械設(shè)備在使用過(guò)程中，必須嚴(yán)格按規(guī)程操作，盡量避免超載運(yùn)行和避免局部高溫，以減少零件變形的發(fā)生。