Изношенной поверхности

Хромирование поверхностей деталей производится с целью предохранения их от коррозии, увеличения сопротивляемости механическому изнашиванию, продления срока службы, восстановления размеров изношенных поверхностей, для придания деталям красивого вида и блеска.

Ручную дуговую наплавку применяют при восстановлении изношенных поверхностей, восстановлении брака литья и для наплавки поверхностей со специальными свойствами.

Иногда оказывается более выгодным не замена, а восстановление и увеличение срока службы деталей путем наращивания изношенных поверхностей трения газовой или электродуговой наплавкой, газовой или электрической металлизацией, плазменным напылением (для нанесения тугоплавких соединений) и другими способами.

Иногда оказывается более выгодным не замена, а восстановление и увеличение срока службы деталей путем наращивания изношенных поверхностей трения газовой или электродуговой наплавкой, газовой или электрической металлизацией, плазменным напылением (для нанесения тугоплавких соединений) и другими способами.

рельефа, вызванное тем, что эти электроны, двигаясь по прямолинейным траекториям, не попадают с участков, закрытых каким-либо препятствием, например выступом на поверхности. Вторичные электроны имеют существенно меньшую энергию, и поэтому то же электростатическое поле сильно отклоняет их траекторию от первоначальной (после выхода с поверхности образца в сторону коллектора) и они могут давать изображение участков образца вне прямого движения электронов к коллектору. Для выявления топографического контраста вторичные электроны можно более эффективно использовать не только в связи с искривленностью их траекторий, но и потому, что интенсивность вторичной электронной эмиссии очень сильно меняется при изменении угла наклона бомбардируемого участка поверхности к падающему пучку электронов. При этом изображение в РЭМ воспринимается как трехмерное (т.е. объемное), что позволяет наблюдать структуру внутри относительно глубоких трещин или впадин. Это используется в фрактографии (в изучении изломов), при исследовании изношенных поверхностей и продуктов износа и т.д. Глубина резкости при максимальном разрешении 10 нм составляет несколько микрометров, а при разрешении 1-2 мкм она возрастает до сотен микрометров.

Для защиты деталей газонефтепромыслового оборудования от коррозии, а также для восстановления изношенных поверхностей широкое промышленное применение получили различные методы металлизации, классифицируемые в зависимости от исходного состояния и способа плавления распыляемого материала. Этот метод успешно может быть использован для получения многослойных покрытий.

Назовем это соотношение условием касания тел; условие касания определяет характерную особенность протекания износа сопряжения — при любой форме изношенных поверхностей деталей наблюдается полный контакт сопряженных поверхностей. Поскольку поверхность контакта а'Ь' и а"Ь" — общая для двух тел, можно построить так называемую область взаимного внедрения, которая характеризует объем изношенного материала каждого из сопряженных тел. Область взаимного внедрения — это эпюра износа, которая очерчена кривыми аЬ неизношенной поверхности при совмещении а'Ь' с а"Ь" (см. рис. 84, я, внизу). При учете условия касания для любой точки поверхности будет соблюдаться равенство

4. Классификация сопряжений по условиям изнашивания. При решении задач, связанных с износом деталей, необходимо учитывать, что конструктивная схема сопряжения оказывает влияние на распределение износа по поверхности трения и на характер взаимодействия изношенных поверхностей.

Третий этап — определение формы изношенных поверхностей.

Различные методы компенсации износа сопряжений обычно не ликвидируют тех искажений закона движения, которые возникают вследствие изменения геометрической формы изношенных поверхностей. •"..,', :

Если изделие конструируется по принципу композиционного материала с реализацией комбинированного упрочнения — объемного и поверхностного, то открываются возможности успешного использования всех . дислокационных. механизмов упрочнения: 0д(п.я.) и О3 — для объемного упрочнения, сгД(Л), ош о"ф, ор — для поверхностного при нанесении покрытий. Такой новый подход к упрочнению различных металлических изделий - (развитие нового принципа комбинированного упрочнения) позволяет по-новому рассматривать и всю проблему покрытий в целом. С этих позиций покрытия рационально применять не только для восстановления изношенных поверхностей деталей машин, но и главным образом при производстве новых деталей машин, инструментов и конструкций.

НАПЛАВКА — нанесение слоя металла на деталь или режущую часть инструмента методами газовой или электродуговой сварки для образования более прочного, износостойкого и кислотостойкого поверхностного слоя, а также для восстановления изношенной поверхности. Толщина наплавляемого слоя металла — от 1 до 40 мм (при т. н. вибродуговой наплавке — 0,3—3 мм).

Однако интегральные методы оценки величины повреждения поверхности детали часто недостаточны для суждения по потере изделием работоспособности, потому что основную роль играет обычно степень неравномерности повреждения. Так, для оценки способности данного резервуара не давать течи важна не средняя величина коррозии, а ее максимальная глубина в любой точке поверхности. Для оценки потери точности металлорежущим станком важно знать не средний износ его направляющих, а форму их изношенной поверхности и т. п.

Таким образом, при рассмотрении изменения выходных параметров изделия возможно установление аналитических связей, определяющих их значения как функцию времени. Однако эти связи могут быть достаточно сложными. Так, в рассмотренном примере не учтено влияние таких факторов, как износ фиксаторов револьверной головки и посадочной поверхности ее оси, не определена форма изношенной поверхности направляющих и т. д. Все это должно быть предметом подробного инженерного анализа с целью выявления основных связей [193]. Для этой цели применяются специальные схемы, облегчающие выявление основных факторов, определяющих изменение выходных параметров изделия.

Существенным недостатком метода является также то, что при отсутствии измерительной базы нельзя оценить величину износа, а в ряде случаев и форму изношенной поверхности. Например, при измерении износа шейки вала (рис. 79, а), если имеется база для измерения (неизношенный поясок / или центра вала 2),

о величине износа. Ое предназначен для определения местного линейного износа поверхности в тех местах, где нанесены базы, поэтому возможна оценка формы изношенной поверхности. Находят применение различные варианты этого метода.

Поэтому для полной характеристики величины износа детали необходимо знать его распределение по поверхности трения U (х\ у), т. е. форму изношенной поверхности.

Назовем это соотношение условием касания тел; условие касания определяет характерную особенность протекания износа сопряжения — при любой форме изношенных поверхностей деталей наблюдается полный контакт сопряженных поверхностей. Поскольку поверхность контакта а'Ь' и а"Ь" — общая для двух тел, можно построить так называемую область взаимного внедрения, которая характеризует объем изношенного материала каждого из сопряженных тел. Область взаимного внедрения — это эпюра износа, которая очерчена кривыми аЬ неизношенной поверхности при совмещении а'Ь' с а"Ь" (см. рис. 84, я, внизу). При учете условия касания для любой точки поверхности будет соблюдаться равенство

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.

Во многих случаях влияние конструктивных факторов на форму изношенной поверхности проявляется в большей степени, чем влияние закономерностей изнашивания материалов. При проектировании машин конструктор должен располагать методами расчета на износ различных сопряжений, характерных для данной машины, чтобы обосновать выбор той или иной конструкции. На рис. 85 приведена классификация сопряжений по условиям их изнашивания. В зависимости от характера возможного сближения деталей при износе их поверхностей все сопряжения подразделяются на два типа. У сопряжений / типа имеются дополнительные неизнашивающиеся или малоизнашивающиеся направляющие, которые обеспечивают сближение деталей при износе только в заданном направлении х—х. В сопряжениях // типа происходит самоустановка изношенных деталей, а их взаимное положение зависит от формы изношенной поверхности. В таких сопряжениях износ обычно более сильно сказывается на функциональных свойствах пары.

У сопряжений 1-й группы точки, расположенные на одной траектории, имеют одинаковые условия изнашивания для каждого из тел. Например, при износе поверхностей вращения (дисков, конусов) все точки, расположенные на окружности данного радиуса, имеют одинаковые скорости скольжения, удельное давление и продолжительность изнашивания. Поэтому их износ будет одинаков, и для определения формы изношенной поверхности достаточно рассмотреть осевое сечение.

К сопряжениям 5-й группы относятся случаи, когда поверхность детали контактируется с твердой средой — почвой, породой, обрабатываемой деталью. В этом случае изучается износ лишь одной поверхности, которую обтекает абразивная или иная среда, от характера взаимодействия с которой (эпюры нагрузок и скоростей) будет зависеть форма изношенной поверхности.