Analysis and determination of the causes of the heavily loaded gears failure

Capa

Citar

Texto integral

Resumo

The destruction of gears occurs due to various reasons, first, connected with violation of manufacturing technology at different stages, poor quality assembly of the gear or the whole mechanism, as well as exceeding the specified operating loads. The aim of the study was to establish the causes of failure of the top drive gears in the drilling rig based on the mechanical and structural characteristics obtained by generally accepted methods, collectively used to assess the nature of the resulting damage. In order to analyze the compliance of the gear manufacturing quality with the operational requirements and to identify the cause of their failure, we carried out complex studies, including microstructural analysis of the gear metal, determination of its chemical composition and mechanical properties, as well as the study of the fracture surface morphology using scanning electron microscopy. As a result, we found that the gears failed due to a violation of the manufacturing technology in terms of wrong heat treatment.

Sobre autores

V. Plehanov

Industrial University of Tyumen

Email: plehanovvi@tyuiu.ru
ORCID ID: 0009-0000-8131-4340

N. Kolenchin

Industrial University of Tyumen

Email: kolenchinnf@tyuiu.ru
ORCID ID: 0000-0001-6776-0547

V. Kitaev

Industrial University of Tyumen

Email: kitaevvv@tyuiu.ru
ORCID ID: 0009-0004-9826-4502

Bibliografia

  1. Причины разрушений зубчатых колес / А. П. Яковлева, Л. В. Савельева, В. А. Наумов. – Текст : непосредственный // Главный механик. – 2017. – № 1. – С. 43–48.
  2. Морозова, Л. В. Исследование причин разрушения зубчатых колес в процессе эксплуатации / Л. В. Морозова, М. Р. Орлов. – doi: 10.18577/2071-9140-2015-0-S1-37-48. – Текст : непосредственный // Авиационные материалы и технологии. – 2015. – № S1 (38). – С. 37–48.
  3. Комплексный анализ эксплуатационного разрушения зубчатых колес коробок передач / Г. Г. Винокуров, С. П. Яковлева, М. И. Васильева, С. Н. Махарова. – Текст : непосредственный // Конструкторское бюро. – 2016. – № 1. – С. 40–46.
  4. Принципы отказов и критерии предельных состояний высоконагруженных деталей узлов трения, зубчатых приводов для машиностроения / Е. И. Тескер, О. Д. Косов, К. А. Лубчинский, А. В. Соломатин. – Текст : непосредственный // Автоматизированное проектирование в машиностроении. – 2017. – № 5. – С. 17–20.
  5. Некоторые особенности расчета долговечности узлов и деталей машин / М. Ю. Карелина, И. В. Костюк, Т. Ю. Черепнина, В. Р. Рогов. – doi: 10.22213/2413-1172-2020-3-25–30. – Текст : непосредственный // Вестник ИжГТУ имени М. Т. Калашникова. – 2020. – Т. 23, № 3. – С. 25–30.
  6. Анферов, В. Н. К расчету зубчатых и червячных передач при переменных режимах нагружения / В. Н. Анферов, А. В. Зайцев. – Текст : непосредственный // Вестник Сибирского государственного университета путей сообщения. – 2016. – № 4 (39). – С. 40–46.
  7. Федоров, С. К. Закалка зубчатых колес силовых редукторов / С. К. Федоров, М. В. Власов. – Текст : непосредственный // Сельский механизатор. – 2019. – № 1. – С. 37–38.
  8. Семенов, М. Ю. Оценка влияния условий трения на контактную выносливость подвергнутых химико-термической обработке зубчатых колес из комплексно-легированных теплостойких сталей / М. Ю. Семенов. – Текст : непосредственный // Проблемы черной металлургии и материаловедения. – 2015. – № 1. – С. 70–79.
  9. Испытание, СЭМ-контроль и поверхностная модификация зубчатых колес, изготовленных традиционными и аддитивными технологиями / Л. Г. Варепо, И. В. Нагорнова, Ф. А. Доронин. – doi: 10.25206/2310- 9793-2018-6-2-4-12. – Текст : непосредственный // Динамика систем, механизмов и машин. – 2018. – Т. 6, № 2. – С. 4–12.
  10. Патент № 2449258 C1 Российская Федерация, МПК G01N 21/00. Способ исследования поверхности разрушения стали методом растровой электронной микроскопии : № 2010152046/28 : заявл. 21.12.2010 : опубл. 27.04.2012 / В. И. Изотов, Е. Ю. Киреева ; заявитель Федеральное государственное унитарное предприятие «Центральный научно-исследовательский институт черной металлургии им. И.П. Бардина» (ФГУП «ЦНИИчермет им. И.П. Бардина»). – Текст : непосредственный.
  11. Комплексная фрактодиагностика авиационных конических зубчатых колес / Н. В. Туманов, Н. А. Воробьева, А. И. Калашникова. – doi: 10.26896/1028-6861-2018-84-2-55-63. – Текст : непосредственный // Заводская лаборатория. Диагностика материалов. – 2018. – Т. 84, № 2. – С. 55–63.
  12. Шеховцева, Т. В. Оценка контактных разрушений зубьев по боковым поверхностям / Т. В. Шеховцева, Е. В. Шеховцева. – doi: 10.33979/2073-7408-2020-342-4-2-103-111. – Текст : непосредственный // Фундаментальные и прикладные проблемы техники и технологии. – 2020. – № 4-2(342). – С. 103–111.
  13. Осипов, И. Г. Экспериментальная оценка твердости поверхностного слоя при разрушении / И. Г. Осипов, В. Н. Панчехин, И. Е. Звонарев. – Текст : непосредственный // Фундаментальные и прикладные исследования в современном мире. – 2017. – № 18-1. – С. 66–70.
  14. Руденко, С. П. Построение кривых глубинной контактной усталости поверхностно упрочненных зубчатых колес / С. П. Руденко, А. Л. Валько. – doi: 10.46864/1995-0470-2022-2-59-47-53. – Текст : непосредственный // Механика машин, механизмов и материалов. – 2022. – № 2 (59). – С. 47–53.
  15. Онишков, Н. П. К оценке контактно-усталостной долговечности химико-термоупрочненных зубчатых колес / Н. П. Онишков, В. И. Короткин. – doi: 10.23947/1992-5980-2017-17-3-5-13. – Текст : непосредственный // Вестник Донского государственного технического университета. – 2017. – Т. 17, № 3 (90). – С. 5–13.

Arquivos suplementares

Arquivos suplementares
Ação
1. JATS XML
Baixar

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».