Изнашивания сопряженных

Известно, что в процессе приработки металлополимерных сопряжений на металлическом контртеле образуется пленка фрикционного переноса, состав, структура и свойства которой имеют определяющее значение в механизме трения и изнашивания сопряжения. Рассмотрим изменение структурно-фазового состава пленки фрикционного переноса в процессе длительного (до 52 часов) трения. Контртело в виде плоского диска изготавливали из алюминиевого сплава В95, содержащего в качестве легирующих добавок магний, медь, цинк в количествах от 2 до 6%. Обработка рентгенограмм, снятых после 12, 20 и 32 часов трения, показала, что пленка фрикционного переноса, кроме фторо-пласта-4, содержит медь и что при этом в полимерной матрице нет кристаллических областей. С увеличением продолжительности трения

между нормалью к поверхности трения и направлением возможного сближения деталей; 7i-2 — скорость изнашивания сопряжения; -YI и ^2 — скорости изнашивания деталей в данной точке. 3. Износ сопряжений при самоустановке деталей. Другими соотношениями характеризуется износ тех сопряжений, у которых направление взаимного сближения не задано, и относительное положение деталей определяется характером действующих сил и формой изношенной поверхности, т. е. происходит их [самоустановка.

Подставляя значение YI и у2 из (5) в формулу (1), получим зависимость между скоростью изнашивания сопряжения и значе* ниями р и р.

Интегрируя это выражение и решая полученное уравнение относительно Yi-а» получим зависимость скорости изнашивания сопряжения от режима работы сопряжения (Р и я):

Данная формула выражает зависимость скорости изнашивания сопряжения от заданных параметров Р, п, R, r, kt и k2. Значение Yi-2 постоянно для данных условий, а износ сопряжения ^i-s — Тi_2^ линейно изменяется во времени.

рость изнашивания сопряжения Yi-2 — — ^ > которая является

Из формулы (25) следует, что YI не зависит от угла а, т. е. износ равномерно распределен по поверхности вращающегося цилиндра. Используем полученную зависимость для определения скорости изнашивания сопряжения Vi-a-

Однако, с точки зрения скорости изнашивания сопряжения, как показывают расчеты, обращенные пар.ы имеют преимущество.

При расчете сопряжений на изнашивание неизвестными являются параметры износа сопряжения ?/i_2 и t/i'_2 (или скорости изнашивания сопряжения 71-2 и 71-2)» эпюра давлений р и величина линейного износа иг и 6/2 сопряженных поверхностей в любой точке (форма изношенной поверхности),

или, учитывая, что скорость изнашивания сопряжения в период

2. На основании расчета определяется форма изношенных поверхностей трения U(X) и износ всего сопряжения. Например, для направляющих скольжения это прежде всего форма изношенных поверхностей направляющих станины, по которым перемещается, например, стол или суппорт станка. Форма этой изношенной поверхности U(X) определяет характер траектории движения стола, которая изменяется во времени в зависимости от скорости изнашивания сопряжения у.

Известно, что в процессе приработки металлополимерных сопряжений на металлическом контртеле образуется пленка фрикционного переноса, состав, структура и свойства которой имеют определяющее значение в механизме трения и изнашивания сопряжения. Рассмотрим изменение структурно-фазового состава пленки фрикционного переноса в процессе длительного (до 52 часов) трения. Контртело в виде плоского диска изготавливали из алюминиевого сплава В95, содержащего в качестве легирующих добавок магний, медь, цинк в количествах от 2 до 6%. Обработка рентгенограмм, снятых после 12, 20 и 32 часов трения, показала, что пленка фрикционного переноса, кроме фторо-пласта-4, содержит медь и что при этом в полимерной матрице нет кристаллических областей. С увеличением продолжительности трения

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.

Количественные оценки влияния ионной имплантации стальных образцов на скорость изнашивания сопряженных образцов из полимерного композиционного материала на основе ПТФЭ при трении без смазки получены при скорости скольжения 1 м/с и давлении 3 МПа. Зависимости скорости изнашивания от энергии ионов для контртел из стали 45 (кривые /. 2. _?) и стали 12Х18Н10Т при имплантации ионами Мо+, Ti+, B+ показаны на рис. 7.10. Наибольший эффект снижения скорости изнашивания наблюдается при имплантации ионами молибдена при энергии ионов 40-60 кэВ. Дальнейшее увеличение энергии ионов сопровождается снижением скорости изнашивания со значительно меньшей интенсивностью.

Так, в основе расчетов деталей машин на прочность и деформацию лежит закон Гука. Однако его применение для расчета различных деталей и систем с разнообразными видами нагружений потребовало создания специальных методов, которые составляют содержание таких наук, как сопротивление материалов и теория упругости. Аналогичная картина имеет место и при расчетах на износ сопряженных поверхностей деталей машин с той разницей, что вместо простейшего закона Гука в качестве исходной физической закономерности должен быть принят закон изнашивания, который связывает износ с рядом параметров, включает фактор времени и относится к материалам двух сопряженных поверхностей. Теория изнашивания сопряженных деталей машин, которая в настоящее время находится на первом этапе своего развития, должна дать методы расчета и оценки износа всех основных типов сопряжений при различных условиях их работы.

Для предотвращения потери натяга в пушечном замке (при возрастающей наработке двигателя в эксплуатации) были внедрены — двойной натяг в пушечном замке и его турбо-абразивная обработка. Дополнительно к этому была проведена принудительная замена материала дисков I и II ступени турбины со сплава ЭИ437БУ-ВД на сплав ЭИ698-ВД для снижения интенсивности изнашивания выступов замка в зоне контакта диска (сплав ЭИ698-ВД) и дефлектора (сплав ЭИ437БУ-ВД). Все перечисленные мероприяния снизили интенсивность изнашивания сопряженных поверхностей диска и дефлектора по лапкам пушечного замка. Однако исключить полностью изнашивание не представилось возможным.

Введение накладных направляющих из цветных сплавов и пластмасс позволяет исключить возможность образования задиров и существенно снизить скорость изнашивания сопряженных чугунных направляющих станины.

увеличению скорости изнашивания сопряженных пластмассовых направляющих.

В зависимости от совокупности условий трения различают ведущий вид износа, которым характеризуется интенсивность изнашивания сопряженных деталей [61]. Широкие исследования, проведенные М. М. Хрущевым и М. А. Бабичевым [65], показывают, что при абразивном изнашивании имеет место линейная за-

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

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.

Количественные оценки влияния ионной имплантации стальных образцов на скорость изнашивания сопряженных образцов из полимерного композиционного материала на основе ПТФЭ при трении без смазки получены при скорости скольжения 1 м/с и давлении 3 МПа. Зависимости скорости изнашивания от энергии ионов для контртел из стали 45 (кривые /, 2, 3) и стали 12Х18Н10Т при имплантации ионами Мо+, Ti+, B+ показаны на рис. 7.10. Наибольший эффект снижения скорости изнашивания наблюдается при имплантации ионами молибдена при энергии ионов 40—60 кэВ. Дальнейшее увеличение энергии ионов сопровождается снижением скорости изнашивания со значительно меньшей интенсивностью.

Причина изнашивания сопряженных деталей — работа сил трения. Под действием этих сил происходит многократное деформирование участков контактной поверхности, их упрочнение и разупрочнение, выделение теплоты, изменение структуры, развитие процессов усталости, окисления и др.