Основы теории надежности Виды и закономерности изнашивания

и отделения материала с поверхности твердого тела и(или) накопления его

остаточной деформации при трении, проявляющийся в постоянном изменении размеров и(или) формы тела.

поверхностей,
качества обработки поверхностей,
смазки,
нагрузки,
скорости относительного перемещения поверхностей,
теплового режима работы сопряжения.

Процесс изнашивания

количественно характеризуется двумя параметрами: износ; интенсивность изнашивания.

их изнашивания, определяемый в установленных единицах (в единицах длины, объема,

массы и др.), проявляющийся в виде отделения и (или) остаточной деформации материала.


Интенсивность изнашивания — это относительные величины износа (отношение износа ко времени, в течение которого происходил износ или пути трения).

Износ сопряженных деталей увеличивается в течение всего времени эксплуатации машин и оборудования, но интенсивность изнашивания различна на разных этапах работы.

четыре группы:

Механическое изнашивание
Молекулярно-механическое или изнашивание при заедании
Изнашивание при действии

электрического тока
Коррозионно-механическое изнашивание

результатом механических действий и включает:

резание,
царапание,
деформирование,
отслаивание,
выкрашивание микрообъемов материала.



Основными видами механического изнашивания

являются:

— механическое изнашивание материала, происходящее в результате режущего и царапающего

действия на него твердых частиц, находящихся в свободном или закрепленном состоянии. (Подвержены звенья гусениц, лемехи и т. д.).

происходит под действием твердых частиц, взвешенных в жидкости и перемещающихся

относительно изнашивающейся детали.

Ему подвержены водяные, топливные и масляные каналы, а также детали, смазываемые под давлением.

Абразивными частицами являются не только частицы песка и других соединений, попадающие на трущиеся поверхности снаружи, но и частицы нагара и продукты износа, образующиеся внутри деталей машин и оборудования.

возникает под воздействием частиц, взвешенных в газе.

Этому виду изнашивания подвержены

впускные и выпускные системы двигателей внутреннего сгорания.

Наибольший износ трущихся поверхностей деталей машин и оборудования вызывают частицы песка, поэтому обеспечение чистоты воздуха и эксплуатационных жидкостей, поступающих во внутренние полости агрегатов, является важным методом уменьшения интенсивности абразивного изнашивания.

— механическое изнашивание в результате усталостного разрушения поверхности при многократном

деформировании микрообъемов материала поверхностного слоя детали.

Подвержены подшипники, рабочие поверхности зубьев шестерен и тому подобные объекты.

Усталостное изнашивание проявляется в виде выкрашивания — отделения частиц материала, приводящего к образованию ямок на поверхности трения.

На развитие питтинга большое влияние оказывает расклинивающее действие масла, заключающееся в разрушении поверхностных слоев высоким давлением масла при затекании его в микротрещины.

— гидроэрозийное изнашивание при движении твердого тела относительно жидкости, во

время которого пузырьки газа разрываются вблизи поверхности, что создает местное повышение давления и температуры, образуя язвы.

Разрушение кавитационных пузырьков сопровождается гидравлическими ударами по поверхности детали и образованием полостей.

Примером кавитационного изнашивания являются язвы, наблюдаемые на наружных поверхностях гильз цилиндров двигателя, на полостях водяных насосов.

включает в себя гидро- и газоэрозионное изнашивание, которые вызывают разрушение

поверхности металла в результате воздействия потока жидкости (газа).

Подвержены: шлицы вторичного вала коробки передач, выпускной клапан двигателя внутреннего сгорания и т. д.

Представляет собой процесс отделения от поверхности и вымывания отдельных микрообъемов материала.

изнашивание при заедании —изнашивание в результате схватывания, глубинного вырывания металла,

происходящее вследствие действия молекулярных сил.

Подвергаются детали типа осей балансиров, втулок колес плуга, шарниры и т. д.

рабочих поверхностей определяется свойствами материалов трущихся деталей и зависит от

скорости скольжения поверхностей, а также от температуры.

Схватывание рабочих поверхностей может вызывать их задир — повреждение поверхностей трения в виде широких и глубоких борозд в направлении скольжения.

действии электрического тока происходит при замыкании (размыкании) электрических контактов, при

котором частицы материала контактов вырываются под воздействием электрической дуги.

Он включает в себя один вид изнашивания — электроэрозионное изнашивание, во время которого происходит воздействие разрядов на контракты прерывателя, коллектор и щетки электроагрегатов и т. д.

является результатом механического воздействия, сопровождаемого химическим или электрическим взаимодействием материала

с окружающей средой

а) окислительное изнашивание — коррозийно-механическое, которому подвергаются пальцы поршней, шейки коленчатых валов.
При окислительном изнашивании кислород воздуха или растворенный в масле образует на металле окисную пленку, которая механически удаляется при трении.
Пластическая деформация поверхностных слоев усиливает процесс окисления;

— разрушение поверхностного слоя вследствие расширения (взрыва) поглощенного металлом водорода

таких деталей, как гильзы цилиндров, тормозные барабаны и т. д.;


в) изнашивание при фреттинг-процессе — это коррозионно-механическое или механическое разрушение соприкасающихся тел при малых колебательных относительных перемещениях, например отверстий картера под подшипники коробки передач, шлицев вторичного вала и др.