Изнашивание поверхностей

При длительном трении сопряженных поверхностен, в случае нормального износа окислительное изнашивание наблюдается п подшипниках скольжении, палах, втулках, поршневых кольцах и т. д.

Газоабразивное и гидроабразивное изнашивание деталей возникает под действием твердых абразивных частиц, увлекаемых потоками газа или жидкости. Газоабразивное изнашивание наблюдается в котлах, работающих на пылевидном топливе, в деталях пневмотранспортных устройств; гидроабразивное - в деталях насосов, гидросистем, распределителей, заслонок, вентилей, различных трубопроводов и т.д.

Окислительное изнашивание наблюдается при трении металлов и сплавов без смазочного материала или при недостаточном его количестве в атмосферных условиях при нормальных и повышенных температурах окружающей среды.

Коррозионно-механическое изнашивание наблюдается в машинах и аппаратах, в которых трущиеся детали вступают в химическое взаимодействие со средой. Поверхность трения деталей разрушается под действием двух одновременно протекающих процессов: коррозии и механического изнашивания.

Абразивное изнашивание наблюдается при недостаточной защите подшипников от пыли, грязи (абразивных частиц). Это основной вид разрушения подшипников автомобильных, тракторных, строительных, горных и многих подобных машин.

Пыль (особенно абразивная) в загрязненных помещениях резко увеличивает износ тормозных шкивов и накладок. Для уменьшения попадания пыли на шкивы рекомендуется в загрязненных цехах устанавливать на них защитные козырьки. Помещать для этой цели в кожух весь тормоз нецелесообразно, так как при этом резко ухудшаются условия теплоотдачи. Практика эксплуатации тормозных устройств грузоподъемных машин показывает, что износ поверхности трения шкива и накладок зависит от состояния среды. В литейных и коксовых цехах, где на шкив попадает много абразивной пыли, шкив изнашивается весьма интенсивно, причем наибольшее изнашивание наблюдается между рядами заклепок, так как абразивные частицы проникают в накладку и истирают поверхность шкива. В механических цехах, где воздух гораздо чище, шкивы изнашиваются медленнее, но также неравномерно: наибольшее изнашивание происходит под заклепками, в отверстиях для которых собираются продукты износа, способствующие повышенному износу.

Изнашивание происходит всегда при наличии трения, поэтому очень часто проблема износостойкости рассматривается как проблема трения и изнашивания, хотя значение обоих явлений весьма различно; количественная зависимость между работами, затрачиваемыми на трение и на изнашивание, наблюдается лишь при некоторых определенных условиях процесса изнашивания.

Молекулярио-механическое изнашивание наблюдается при контактировании в процессе трения чистых металлических поверхностей. Его типичным признаком является схватывание и задиры, а также такие формы взаимодействия, как молекулярный и атомарный перенос металла с одной из сопряженных поверхностей на другую.

Важное значение для долговечности ножей имеет износ боковых граней. Наибольшее их изнашивание наблюдается в средней части по всей длине ножа. В зависимости от степени охлаждения ножей и закрепления раската характер износа боковых граней различен. Когда раскат прижимается к неподвижному ножу специальным прижимом, уменьшающим силы распора [6], износ боковых граней заметно меньше (рис. 3, а), чем при отсутствии такого прижима, и не имеет какого-либо практического значения в общей стойкости ножа. При резании металла без охлаждения ножей (или при незначительном охлаждении) и без прижима на боковых гранях образуются глубокие, значительной протяженности борозды (рис. 3,6) и износ граней заметно увеличивается.

Окислительное изнашивание наблюдается в подшипниках скольжения, валах, втулках, поршневых кольцах и т. д.

В технике наибольшее распространение имеет коррозионно-механи-ческое изнашивание, т.е. изнашивание при наличии на поверхности защитных пленок. Такое изнашивание наблюдается, когда в результате трения на самой поверхности толщиной ~103 нм образуется вторичная структура, содержащая большое количество оксидов. Под вторичной структурой располагается сильно деформированный слой материала с высокой плотностью дислокаций толщиной до нескольких микрометров. Наличие вторичной структуры уменьшает износ поверхностного слоя.

Следует отметить, что рециркуляция газов в пылеугольных котлах обусловливает увеличение концентрации золы по газовому тракту и абразивное изнашивание поверхностей. Доля

СМАЗКА — 1) смазывание, действие смазочного материала на поверхности трения, в результате к-рого уменьшаются изнашивание поверхностей и (или) сила трения. 2) Вещества, уменьшающие трение движущихся деталей. 3) Вещества, облегчающие деформирование в процессах механич. обработки металлов. 4) Подача смазочных материалов к поверхностям скольжения деталей машин. 5) Незастывающие и неокисляющиеся вещества, применяемые для защиты металлов от коррозии, и процесс нанесения этих веществ на поверхность металлов. 6) Уплотнит, материалы, используемые для герметизации воздушных систем, трубопроводной арматуры, резьбовых соединений и т. п.

Следует отметить, что рециркуляция газов в пылеугольных котлах обусловливает увеличение концентрации золы по газовому тракту и абразивное изнашивание поверхностей. Доля

Во втором случае принимается равномерным изнашивание поверхностей трения, что возможно, если произведение давления в рассматриваемой точке поверхности трения на скорость этой точки является величиной постоянной. Так как линейная скорость пропорциональна радиусу, то данное условие выражается в виде рд = const, что дает при интегрировании уравнения (49) выражение для эквивалентного радиуса в виде

В диапазоне скоростей скольжения от 1,3 м/сек и выше возникает и развивается процесс схватывания второго рода (зона 2), вызывающий интенсивное изнашивание поверхностей трения.

В диапазоне малых скоростей скольжения от 0,005 до 1 м/сек происходит окислительный износ (зона /) с относительно малой интенсивностью. В диапазоне скоростей скольжения от 1 м1сек и выше возникает и развивается процесс схватывания второго рода (зона 2), вызывающий интенсивное изнашивание поверхностей трения.

Примером влияния вибраций на изнашивание поверхностей трения могут служить результаты испытаний нормализованных образцов по нормализованному валу, изготовленных из стали марки 45, в условиях сухого трения при изменении величины скорости скольжения от 0 до 10 м/сек, частоты колебаний от 50 до 200 гц при постоянной амплитуде колебаний, равной 1 мм, и нагрузке 25 кг/см* (фиг. 28).

В диапазоне скоростей скольжения от 20 м/сек и выше возникал и развивался процесс схватывания второго рода. Происходило интенсивное изнашивание поверхностей трения.

При перемещении особо тяжелых деталей возможно чрезмерное возрастание тяговой силы, прижимающей накопившиеся на конвейере детали к отсекателю, что может привести к повреждению поверхности торца первой детали. Наблюдается повышенное изнашивание поверхностей фрикционного элемента. В этом случае желательно уменьшить силу, развиваемую фрик-

Если деталь / будет передвигаться по детали 2, их выступы и гребешки будут цепляться друг за друга и мешать скольжению. В процессе работы спаренных деталей часть гребешков обламывается, происходит изнашивание поверхностей.

Для исследования влияния химической активности противозадирных присадок на изнашивание поверхностей трения при малых нагрузках во ВНИИ НП разработан радиоиндикаторный лабораторный метод, основанный на использовании специально сконструированной машины трения (рис. 4).