Изнашивания несколько

что для уменьшения скорости изнашивания необходимо увеличивать содержание углеродного волокна и уменьшать содержание дисульфида молибдена. Количество бронзы существенно не влияет на износостойкость материала вследствие малости коэффициента регрессии.

1. Влияние вида трения. Износ всегда связан с относительным перемещением и может иметь место при трении скольжения, качения и качения с проскальзыванием. Как было показано,, при анализе фрикционных связей для протекания процесса изнашивания необходимо их многократное возникновение и разрушение при относительном смещении микровыступов. Это условие выполняется при относительном скольжении поверхностей. Однако и при чистом качении упругих тел в зоне контакта возникают .сложные явления, связанные с напряженным состоянием 180; 140] и с проскальзыванием, которые могут привести к их изнашиванию, а не только к усталости поверхностных слоев.

Очевидно, изнашивание при ударе нельзя рассматривать как один вид изнашивания. Необходимо классифицировать виды ударного изнашивания с учетом условий их проявления, силовой картины нагружения и критериев износостойкости. Без такой классификации чрезвычайно затрудняется методическая сторона исследования в лабораторных условиях с целью раскрытия механизма изнашивания и определения критериев износо-•стойкости.

Ударно-усталостное изнашивание происходит при многократном соударении поверхностей, не имеющих в зоне контакта твердых частиц, способных поражать их. Износ при этом увеличивается постепенно. Для развития ударно-усталостного изнашивания необходимо большое число циклов динамического воздействия в микрообъемах контактируемых поверхностей. При ударно-усталостном изнашивании поверхность контакта достаточно гладкая, в ряде случаев блестящая, не имеет следов лунок или рисок. Всякая неровность, образовавшаяся на поверхности контакта при ударно-усталостном изнашивании, сглаживается в результате деформации при очередном соударении. В конечном итоге при ударно-усталостном изнашивании поверхность становится шероховатой, что обусловлено энергией удара и механическими свойствами материала.

Анализ зависимостей износостойкости стали от ее различных механических характеристик позволил заключить, что при выявлении основного критерия износостойкости стали в условиях ударно-абразивного изнашивания необходимо учитывать характер силового воздействия на контакте и механизм формирования

Для построения классификации способов исследования изнашивания необходимо выяснить функциональное назначение самого способа, т. е. установить, для исследования какой системы (по компонентности) он предназначен. Следующее условие — выяснить направление, величину и скорость приложения нагрузки, а также закрепленность абразивных частиц, т. е. факторы, определяющие интенсивность (изнашивания.

стей, усталостного разрушения от повторных нагрузок, изменения свойств при деформации и сопровождающем ее наклепе, окисления (коррозии) поверхности, молекулярных сил сцепления и сваривания металла под действием высокой температуры в местах контакта. Для различных условий изнашивания необходимо находить оптимальные качества поверхности и свойства материала изнашиваемых элементов деталей с учетом ведущего процесса изнашивания. При этом нужно выбирать режимы обработки и физико-механические свойства рабочих поверхностей

знойного износа. Организация и возникновение при трении защитных пленок физической и химической природы, нанесение специальных покрытий, способствуют снижению изнашивания. Режущее действие твердых частиц и тел, приводящее к образованию стружки, вызывает абразивное изнашивание. Главными факторами при абразивном изнашивании является нагрузка, острота выступов режущих частиц, размер абразивных частиц, твердость изнашиваемого материала и абразива. Дпя уменьшения интенсивности абразивного изнашивания необходимо повышать твердость контактирующих поверхностей, их гладкость, удалять абразивные частицы из зоны контакта, защищать узлы трения от попадания внешних абразивных частиц. В случае отсутствия причин для адгезионного и абразивного износа возможно возникновение усталостного изнашивания как ведущего механизма поверхностного разрушения. В реальных условиях часто наблюдается сочетание нескольких видов изнашивания. Рассмотрим структуры известных и широко распространенных законов изнашивания. Например, закон изнашивания при адгезионном и абразивном взаимодействиях в контакте трущихся тел имеет близкую структуру [37]: / = K(N/ ЯВ), где / — интенсивность изнашивания; N- нагрузка; НВ— твердость; k — коэффициент различного физического смысла. Для фрикционной

2. В процессе изнашивания на поверхности трения сопряженных пар (металл — металл и металл — неметалл) помимо механических, протекают и электрохимические процессы, которые могут сильно влиять на характеристику процесса износа материалов. Следовательно, при разработке методики испытаний наряду с механическими характеристиками процесса изнашивания необходимо получить и электрохимические характеристики.

Для развития теории поверхностной прочности и решения основных вопросов трения и изнашивания необходимо знать количественные характеристики и механизм процесса деформации поверхностных слоев при контактировании твердых тел. Прямые методы определения механических свойств поверхностных слоев твердых тел при действии нормальных, а также нормальных и тангенциальных усилий до настоящего времени не разработаны, хотя были предложены приборы « методы, позволяющие косвенно судить о некоторых их прочностных характеристиках.

Для окислительного изнашивания необходимо, чтобы промежуток времени между последовательными разрушениями пленки был достаточен для образования пленки относительно большой толщины. Естественно, что в случае циклического разрушения окислов высокой твердости изнашивание будет носить характер абразивного.

что для уменьшения скорости изнашивания необходимо увеличивать содержание углеродного волокна и уменьшать содержание дисульфида молибдена. Количество бронзы существенно не влияет на износостойкость материала вследствие малости коэффициента регрессии.

С ростом давления интенсивность изнашивания несколько возрастает, но в общем случае она не пропорциональна увеличению давления. Это наблюдается до некоторых значений давления и скорости скольжения, при которых изменяется характер физико-химических процессов. Такие значения скорости скольжения и давления называют критическими точками. Эти точки влияют на вид изнашивания опосредствованно через температуру и трибохимические реакции. На

2. Интенсивность изнашивания сопряженных деталей возрастает с увеличением концентраций абразива в масле и повышением давления; при содержании абразива в масле более 15% интенсивность изнашивания несколько замедляется.

полученных другими методами, а также при сопоставлении этих величин с микротвердостью. Объясняется это тем, что при разных методах испытания механизмы изнашивания несколько различаются и не всегда на результаты опыта влияют одни и те же факторы.

Фрикционно-износные характеристики материалов в натурном узле трения, которые определяются комплексом параметров, зависящих от режима работы и конструкции тормоза или муфты, могут несколько отличаться. При этом обычно в натурном узле коэффициент трения и интенсивность изнашивания несколько меньше, чем показанные на рис. 35 и в табл. 13.

Фрикционно-износные характеристики материалов в натурном узле трения, которые определяются комплексом параметров, зависящих от режима работы и конструкции тормоза или муфты, могут несколько различаться. При этом обычно в натурном узле коэффициент трения и интенсивность изнашивания несколько меньше, чем показанные в табл. 4.10 и 4.11. Таким образом, использование этих показателей позволит иметь в реальной конструкции определенный коэффициент запаса по тормозному моменту и по сроку службы. По данным эксплуатации наибольшей фрикционной теплостойкостью отличаются материалы ретинакс А (код 06) и ретинакс Б (код 07). Согласно ГОСТ 10851—73 материал ретинакс А можно успешно эксплуатировать при кратковременной поверхностной температуре до 1100°С, а ретинакс Б — до 700 °С. Длительно действующая объемная температура для обоих материалов не должна превышать 300 °С. Накладки дисковых тормозов из материалов Т-266 (код 14), 145-40 (66), 358-40 (94) выдерживают поверхностную температуру до 450—500 °С и длительно действующую объемную температуру до 200—250 °С. Эластичные материалы (коды 26, 27, 28, 44) применяют в узлах трения с поверхностной температурой до 200 °С. Прочие материалы применя-

Обычно при натурных испытаниях значения коэффициента трения и ин-тенсивности изнашивания несколько виже, чем при лабораторных испытаниях на моделях. Использование этих показателей позволяет в реальной конструкции иметь некоторый коэффициент запаса по тормозному моменту и по сроку службы, обусловленному износом.

Обычно при натурных испытаниях значения коэффициента трения и интенсивности изнашивания, несколько ниже, чем при лабораторных испытаниях на моделях. Использование этих показателей позволяет в реальной конструкции иметь некоторый коэффициент запаса по тормозному моменту и по сроку службы, обусловленному износом.

Подобное влияние имеет давление в парах трения. С ростом его увеличивается число пятен контакта и усиливается при граничной смазке и при отсутствии смазочного материала молекулярное взаимодействие поверхностей. Интенсивность изнашивания несколько возрастает, но в общем она не пропорциональна росту давления, так как последнему не пропорциональна фактическая площадь контакта. Это справедливо до критического давления, при котором взаимодействие поверхностей начинает проявляться по-иному. Например, слабое молекулярное взаимодействие при диспергировании переходит*в схватывание.

2. Интенсивность изнашивания сопряженных деталей возрастает с увеличением концентрации абразива в масле и повышением давления. При содержании абразива в масле свыше 15 % интенсивность изнашивания несколько замедляется. Интенсивность изнашивания деталей пар с капролактамовыми втулками возрастает равномерно при увеличении давления до 3,9 МПа; интенсивность изнашивания

С ростом давления интенсивность изнашивания несколько возрастает, но в общем случае она не пропорциональна увеличению давления. Это наблюдается до некоторых значений давления и скорости скольжения, при которых изменяется характер физико-химических процессов. Такие значения скорости скольжения и давления называют критическими точками. Эти точки влияют на вид изнашивания опосредствованно через температуру и трибохимические реакции. На рис. 5.1 показана зависимость износа детали от скорости скольжения [9]. На участках /, //, /// наблюдаются различные виды изнашивания при различной интенсивности. Автор объясняет это явление разным ко-

2. Интенсивность изнашивания сопряженных деталей возрастает с увеличением концентраций абразива в масле и повышением давления; при содержании абразива в масле более 15% интенсивность изнашивания несколько замедляется.

с графитовыми материалами (рис. 39). В условиях отсутствия смазки допускаемые давления составляют до 20 кгс/см2, а скорости скольжения — до 1,5—2 м/с. Возможна работа в запыленных средах (угольная пыль, цемент и др.). Износ материала АФ-ЗТ в вакууме на 1—2 порядка выше, чем в воздухе, при одинаковых условиях трения. Со смазкой дистиллированной водой скорость изнашивания несколько увеличивается, а коэффициент трения падает (рис. 40). Смазкой могут служить любые жидкости, в которых материалы химически стойки. Материал сопряженной детали должен быть также высокой химической стойкости, в том числе при работе без смазки во влажных газах. К таким материалам относятся нержавеющие стали, коррозионностойкие чугуны твердостью HRC 40—50, бронзы, сили-цированные графиты, минералокерамика, стеллиты. Шероховатость поверхности сопряженной детали должна быть в пределах 8—11-го классов. Применение композиционных полимерных материалов на основе углерода возможно в одноименных парах трения. Коэффициент трения пары трения АФ-ЗТ по АФ-ЗТ показан на рис. 41. Износ АФ-ЗТ по АФ-ЗТ не превышает износа при трении АФ-ЗТ по стали. Коэффициент трения НИГРАН без смазки на машине МИ-1М—0,11—0,14.