Сайлент-блок состоит из двух металлических частей, соединенных резиновой втулкой. За счет упругого деформирования резины осуществляются относительные угловые перемещения наружной и внутренней втулок. Угол поворота шарнира зависит от его конструктивных параметров и свойств резины. Известны шарниры, в которых угол закручивания достигает 270°.

Имеются и другие примеры, когда уменьшения или полного исключения износа деталей можно достигнуть устранением внешнего трения (замена цилиндрических пружин коническими в случае износа витков при полном их смыкании; исключение контакта цепи с рештаком за счет введения на последнем «штыбовой дорожки» и пр.).

Улучшение условий трения. Использование зависимости скорости изнашивания от условий трения создает много возможностей для повышения срока службы деталей, особенно смазываемых маслом. Изменение условий трения позволяет активно влиять на все факторы, которые определяют характер взаимодействия трущихся поверхностей и их разрушение (износ).

Уменьшение разрушающего действия сил трения достигается, как известно, устранением абразивных частиц из области трения сопряженных деталей. Следует подчеркнуть, что такие частицы для деталей, смазываемых маслом, иногда являются единственными инициаторами процесса изнашивания.

Для деталей, работающих в условиях трения качения, необходимо добиваться возможно меньшего проскальзывания, что приводит к уменьшению напряжений в контакте.

Заедание червячной пары в редукторе подающей части врубовой машины КМП-2 является прежде всего следствием нарушения нормального режима смазки. Этой же причиной объяснялось ранее (до введения масляных насосов) заедание подшипника коленчатого вала комбайна «Донбасс» и некоторых других деталей.

Следует отметить, что в горных машинах недостаточно используются возможности, которыми располагает современная техника смазки. В ряде конструкций машин еще не решены вопросы подбора оптимальных сортов масел и соответствующих присадок к ним, а также такие элементарные и первоочередные задачи, как обеспечение сохранности масла и его очистка от механических примесей.

Подбор износостойких материалов. Для деталей, работающих в заданных условиях трения, возможен подбор материалов и средств упрочнения поверхностного слоя, способных повысить износостойкость деталей. Если опыт эксплуатации показывает, что деталь из материала А работает до полного износа относительно недолгое время, то среди материалов В, С, D… (применение которых экономически целесообразно и технологически осуществимо) можно выбрать такой, который при его соответствующей обработке сможет дать более высокие показатели износостойкости в заданных условиях трения, чем материал А.

Несмотря на большое количество исследований по вопросам изнашивания материалов, на заводах встречаются с большими трудностями, когда необходимо подобрать материалы с высокой износостойкостью для быстроизнашивающихся деталей. Отставание в развитии инженерной теории изнашивания проявляется уже. в том, что в машиностроении не имеется общепринятых и обоснованных критериев оценки износостойкости материалов и стандартных методов их испытаний. Использование для этой цели показателей твердости мало содействует правильному решению задачи. Действительно, можно ли при этом рассчитывать на объективное сравнение материалов1 для таких различных условий трения, в которых работают горный инструмент, исполнительные органы угольных и проходческих комбайнов, обогатительное и брикетиро-вочное оборудование, вентиляторы, узлы и коммуникации гидротранспорта и пр.? Очевидна недостаточность в этом случае показателя твердости не только потому, что при этом характеризуется лишь сопротивление материала пластическому деформированию, а не разрушению, но и в связи с тем, что одним элементарным показателем вообще невозможно руководствоваться при оценке свойств материалов, работающих в самых разнообразных условиях трения (здесь уместна аналогия с проблемой оценки прочности материалов в объеме).

Увеличение запаса на износ. Если величина допустимого износа детали превышает глубину упрочненного слоя, то срок ее службы оказывается заниженным против возможного. Для деталей без поверхностного упрочнения, по условиям работы которых допустим сквозной износ, срок службы определяется толщиной стенки. В таких случаях увеличение запаса на износ обеспечивает пропорциональное повышение срока службы деталей.

Это может быть использовано для повышения срока службы рештаков скребковых конвейеров, баров комбайнов и врубовых машин, шнеков обезвоживающих центрифуг и пр.

Казалось бы, что увеличение запаса на износ вызывает повышенный расход металла для производства деталей. Но при этом необходимо учесть, что увеличение размеров детали производится только в местах сосредоточения износа, в связи с чем срок службы повышается в значительно большей степени, чем вес детали. Наиболее эффективно увеличение запаса на износ на металлоемких узлах, подверженных местному износу.

«Износостойкие полосы» на рештаках скребковых конвейеров типа СКР-11, предложенные Гипроуглемашем, представляют собой неудачный в конструктивном отношении вариант увеличения запаса на износ. Полосу приваривали по всей длине рештака, в то время как усиленный износ происходит только по концам желоба. Недостаточная защита стыков и излишний расход стали для ненужного усиления средней части рештака явились причиной отказа от применения «износостойкой полосы», несмотря на то, что идея повышения запаса на износ применительно к ре лтакам в принципе является правильной.

Увеличение запаса на износ может быть достигнуто за счет перераспределения материала детали. Так, например, при сохранении общего веса ковша экскаватора может быть увеличена толщина его днища, где происходит интенсивный износ; боковые стенки при уменьшении их толщины при необходимости мржно усилить ребрами.

Применение различных поверхностных методов упрочнения, а также электролитических покрытий очень часто ограничивается малой толщиной упрочненного слоя, несмотря на то, что износостойкость упрочненного поверхностного слоя сама по себе может быть весьма высокой. По этой причине, в частности, ограничено применение электроискрового метода упрочнения и ряда термодиффузионных процессов.

Возможность экономичного восстановления деталей при капитальном ремонте. Большинство горных машин ремонтируется относительно часто, поэтому технологичность ремонта сильно сказывается на экономических показателях долговечности. Далеко не все возможности простого восстановления работоспособности машин использованы в конструкциях отдельных деталей и узлов горных машин.

Для сложных и металлоемких изделий, подверженных местному износу, рациональным является применение сменных частей в местах концентрации износа. Такое конструктивное решение позволяет сохранить деталь при ремонте машины и осуществить ее восстановление наиболее простым и надежным способом.

Сменные части применяются не во всех узлах горных машин, где это может быть полезным. В частности, на валах в местах расположения уплотнений рационально ставить втулки, защищающие поверхность вала от износа. Ремонт вала в этом случае сведется к замене втулок (при восстановлении поверхностей валов в настоящее время часто применяют метод наплавки, приводящий к снижению усталостной прочности).

Большими возможностями располагает система ремонтных размеров, мало используемая в угольном машиностроении. Для деталей поршневой группы отбойных и бурильных молотков, пневматических двигателей, валов, подшипников скольжения и многих других — применение ремонтных размеров позволит продлить их работу.

Не во всех узлах соблюдается известное правило о создании таких условий трения, при которых более дорогая деталь изнашивалась бы меньше, чем дешевая легко сменяемая часть (за счет подбора материалов, значений твердости и различных конструктивных приемов). В режущих цепях комбайна «Донбасс», например, в равных условиях находятся отверстия в планках и кулаках, несмотря на более высокую стоимость последних.

Имеется большое число различных способов экономичного восстановления деталей, подробно описанных в литературе по ремонту оборудования. Здесь необходимо только подчеркнуть, что технологичность ремонта, заложенная в конструкцию машины, должна контролироваться перед запуском ее в серийное производство так же, как проверяются другие эксплуатационные качества.

Компенсация износа. Изменения размеров детали в результате износа приводят к увеличению зазоров, нарушению .кинематики сопряжений и, в конечном итоге, вызывают снижение эксплуатационных качеств узла или машины в целом. Во многих случаях конструктивными средствами удается компенсировать износ, т. е. снизить до определенного предела его вредные последствия.

Широко используется, например, компенсация износа за счет упругой деформации деталей (поршневые кольца, резиновые уплотнения и др.), а также с применением клиновых устройств, поджимных втулок и пр.

Так, натяжением режущей цепи компенсируется износ деталей исполнительного органа угольных комбайнов и врубовых машин. При ненадежной работе натяжного механизма долговечность цепи и бара существенно снижается.

В цепных передачах долговечность узлов может быть повышена при правильном построении профиля зуба и выборе такой системы зацепления, при которой взаимодействие зубьев звездочки и звеньев цепи не нарушалось бы даже при значительных величинах износа шарниров-

Равномерное распределение износа. Работоспособность изнашивающихся деталей и узлов может со временем снижаться из-за сосредоточения износа на какой-либо части поверхности. При этом выход деталей из строя обусловлен нежелательным изменением формы поверхности (исключающим нормальное функционирование детали), снижением прочности из-за уменьшения сечения или предельным изменением размеров, нарушающим кинематику сопряжения.

В подобных случаях необходимо конструктивными средствами обеспечить равномерное распределение износа по рабочей поверхности.

Выход из строя рештаков скребковых конвейеров обусловлен концентрацией износа на стыках и образованием на концах сквозных отверстий. При равномерном распределении износа по всей поверхности рештака срок службы мог быть намного большим.

С равномерным распределением износа связан принцип «обратной пары» в подшипниковых узлах. Антифрикционный материал наносится не на вкладыши подшипника, а на шейку вала, что снижает местный износ, искажающий форму детали.

Равномерное распределение износа существенно также в отношении сохранения прочности деталей (местный износ способствует концентрации напряжений в поверхностном слое).