Интенсивному образованию

К первой группе относятся законы, согласно которым скорость толкателя как функция времени пли угла поворота кулачка имеет разрыв. Ускорение в этот момент времени, а следовательно, и сила инерции звена становятся теоретически равными бесконечности, что и вызывает жесткий удар. Звенья механизма подвергаются деформации и интенсивному изнашиванию. Примером является линейный закон (постоянной скорости). Этим законом пользуются, когда по условию синтеза требуется постоянная скорость движения выходного звена.

Обработку станин токарных, продольно-фрезерных, продольно-строгальных, расточных и других станков средних размеров обычно начинают с основания — базисной поверхности. В этой первой операции заготовку станины устанавливают по черным (необработанным) поверхностям направляющих, которые в данном случае являются технологическими установочными базами. Это позволяет в следующей операции снимать с направляющих слой металла небольшой толщины, обеспечивая сохранение наиболее плотного, однородного и износоустойчивого слоя металла на направляющих, подвергающихся наиболее интенсивному изнашиванию при эксплуатации станка. Установку заготовки станины в первой операции по разметке производят с помощью клиньев или домкратов в вертикальном направлении. В горизонтальном направлении обычно применяют винтовые упоры.

Материалы на основе фторопласта. Фторопласт занимает особое место среди других полимеров, его нельзя отнести ни к термопластам, ни к реактопластам, так как ему присущи свойства обеих групп. Он отличается самым низким и стабильным коэффициентом трения (0,04) при трении по стали и лучшими смазывающими свойствами среди полимеров. Однако твердость чистого фторопласта невелика, что приводит к значительному деформированию поверхностных слоев при контактном взаимодействии и к интенсивному изнашиванию при трении. Поэтому для изготовления деталей узлов трения чистый фторопласт не применяют, а используют композиционные материалы на основе фторопласта. В табл. 1.8 приведены физико-механические и триботехничес-кие свойства ПСМ на основе фторопласта-4 [13].

Испытание немодифицированных образцов - контртел из алюминиевого сплава приводило к схватыванию полимерных образцов с металлическими и к интенсивному изнашиванию с задиром последних. Имплантация смесью ионов Мо4" и Mo+MoSi исключает схватывание и позволяет получить минимальные скорость изнашивания и коэффициент трения (0,04—0,05). Применение смеси ионов Мо+ и Mo+MoS2 для имплантации стальных образцов позволяет получить дополнительный эффект, выражающийся в снижении скорости изнашивания в 5-6 раз и коэффициента трения в 2 раза - до 0,07-0,08.

Интенсивному изнашиванию подвергаются материалы при контакте с движущейся абразивной массой. Изнашивание в потоке абразива характерно для рабочих органов горных, сельскохозяйственных, строительных машин, многих деталей металлургического оборудования, трубопроводов для перемещения сыпучих тел и т. д.

При раздавливании или истирании в щековых, вая-ковых и конусных дробилках или кольцевых мельницах и жерновах кусок породы попадает в щель между взаимно сближающимися деталями машины и, испытывая напряжения сдвига или сжатия, разрушается. В процессе измельчения породы рабочие органы этих машин подвергаются интенсивному изнашиванию главным образом при динамическом взаимодействии с породой. Изнашиваются не только движущиеся детали (валки, щели, конусы, кулачки и др.), но и неподвижные части (стенки корпуса самой машины), которые футерованы броневыми плитами. Эти детали изготовляют обычно из стали 110Г13Л, износ которой очень велик.

Башмак бульдозера Д-271 изнашивается относительно, равномерно по всей поверхности контакта с абразивом^ (см. рис. 67). Наиболее интенсивно изнашиваемой его частью являете» гребень. Это объясняется тем, что гребень, воспринимая нагрузку от веса трактора, передает -ее грунту на относительно небольшой площадке контакта по сравнению >е общей поверхностью башмака. Кроме того, интенсивному изнашиванию., подвергаются также те грани башмака, которые перекрывав ются друг другом. В этом случае наблюдается типичный вид износа, возникающий в результате воздействия абразивной прослойки.

На основании положительных результатов экспериментальных исследований было произведено эмалирование деталей, подвергающихся интенсивному изнашиванию. Эмалированию были подвергнуты рабочие колеса подвесного проходческого насоса ППН-50С, который работает в условиях абразивного изнашивания и кислотности. В результате долговечность повышалась примерно в 3 раза.

На рис. 100 представлены кривые критических нагрузок р и скоростей v, ограничивающих для выбранных условий испытаний области нормальной работы пары сталь—бронза [1—3] и пары сталь—сталь с неподвижными медными вставками [4, 51. Критериями построения этих кривых служили экспериментальные результаты, отражающие по силе трения и температуре начало перехода к интенсивному изнашиванию, схватыванию или пере-

Литье заготовок гильз в песчаные формы применяют в серийном производстве. Сложность автоматизации изготовления форм, стержней и сборки форм делает этот способ малопроизводительным. К недостаткам литья в песчаные формы следует отнести наличие на поверхностях заготовок остатка формовочной смеси, что приводит к интенсивному изнашиванию при механической обработке лезвийным инструментом по корке: Кроме того, при этом способе получения заготовок из-за смещения стержня при его установке наблюдается большая разностенность заготовок.

Для прямозубых тяговых передач с жестким рамным подвешиванием наиболее перспективным является применение зубчатых пар с высокой твердостью как шестерни, так и колеса, достигаемой с помощью цементации и объемной или контурной закалки. Для реализации преимуществ таких зубчатых передач и повышения их долговечности совершенство геометрии зацепления особенно важно в связи с опасностью кромочного контакта при перекосах и деформациях деталей редуктора и концентрацией нагрузки по длине зубьев, приводящих к интенсивному изнашиванию и другим повреждениям зубьев.

Одновременное воздействие на металл высокой температуры и агрессивных газов приводит к интенсивному образованию продуктов коррозии. Скорость газовой коррозии зависит от многих факторов: природы металла или состава сплава, характера газовой среды, температуры, свойств образующихся продуктов коррозии, длительности воздействия газовой среды па металл и т. д

1) область катодной защиты (потенциал менее —0,6 В), соответствующая интенсивному образованию водорода; в термодинамическом отношении эта область отличается устойчивостью гидридов титана;

8% заметно ускоряет развитие коррозионного растрескивания [111,92; 111,100]. Металлографическое исследование подтвердило присутствие в этом случае в металле а-фазы (квазимартенсита). У сталей, характеризующихся двойной структурой, или у сталей, в которых при небольшой степени деформации образуется а-фаза, разрушение деформированного металла может произойти без критической нагрузки извне. Последнее обстоятельство свидетельствует о том, что нецелесообразно пытаться определить критическое напряжение, ниже которого коррозионное растрескивание не будет иметь место. Структурное превращение аустенита с образованием а-фазы сопровождается увеличением объема. В связи с этим сжатие приводит к менее интенсивному образованию а-фазы, чем растяжение и последнее, с точки зрения коррозионного растрескивания, более опасно. Выше уже говорилось, что при определенном содержании феррита в аустенитных сталях они становятся более стойкими к коррозионному растрескиванию. Х.Х. Улиг [111,134] отмечает, что аусте-нитные нержавеющие стали, близкие по своему химическому составу, существенным образом отличаются друг от друга по стойкости к коррозионному растрескиванию вследствие различия в структуре. Так, слабо магнитные и магнитные стали 18-8 не разрушались в процессе 200-часовых испытаний, в то время как немагнитные образцы разрушились за несколько часов. Именно с этой точки зрения следует рассмотреть влияние легирования кремнием на стойкость сталей к коррозионному растрескиванию. Е. Е. Денхард [111,101] указывает, что стойкость к коррозионному растрескиванию у стали 18-12, легированной 4% кремния, улучшается. Сталь 18-8, легированная 2% кремния, немагнитна и разрушается за 15 час. Та же сталь, легированная 1,1—2,7% кремния, слабо магнитна, т. е., очевидно, содержит а-фазу в количестве 5—10%, и не разрушалась по прошествии 250 час испытаний [111,134]. Высокая стойкость к коррозионному растрескиванию стали 18-8С небольшой концентрацией С (менее 0,002—0,004%) и азота (менее 0,002—0,004%) [111,134] объясняется тем, что уменьшение содержания этих аустенитообразующих элементов делает сталь двухфазной — с содержанием а-фазы до 10—15% [111,123]. С другой стороны, сталь 19-20 с концентрацией менее 0,01% азота и углерода полностью аустенитна и достаточно стойка против коррозионного растрескивания. Та же сталь, но с концентрацией 0,2% углерода, тоже стойка к растрескиванию, но увеличение азота доО,05% приводит к появлению трещин. Полагают, что в данном случае концентраторами напряжений были нитриды [111,142]. Сталь 18-8, закаленная при температуре 196° С, двухфазна и стойка к растрескиванию, в то время как без этой обработки она разрушалась за 6 час. Увеличение хрома в стали с 8 до 25% при концентрации 20% никеля делает сталь значительно более склонной к коррозионному растрескиванию вследствие уменьшения стабильности аустенита [111,134]. Учитывая изложенное выше, влияние легирующих элементов на коррозионное растрескивание нержавеющей стали

Разбор воды из системы горячего водоснабжения чрезвычайно неравномерен, он колеблется как по часам суток, так и по дням недели. Ручное регулирование в этом случае чрезвычайно неудобно и требует непрерывного наблюдения за установкой. Между тем, повышение температуры местной воды, поступающей на разбор, при высокой температуре воды в подающей линии сети приводит к интенсивному образованию накипи на трубках подогревателей. Кроме того, вода с высокой температурой (например, около 100° С) опасна для пользующихся ею. При автоматизации установок горячего водоснабжения эти недостатки полностью устраняются.

Наличие воды в масле во взвешенном состоянии способствует интенсивному образованию шлама, ухудшению смазывающих свойств масла и создает опасность разрыва масляного слоя под опорной поверхностью вала и под-плавления баббита вкладыша подшипника.

Другим свойством, относящимся к стабильности мазута, является его эмульгируемость — способность образования водомазутных эмульсий. При подогреве мазута острым паром создаются условия, способствующие интенсивному образованию высокодисперсных стойких водомазутных эмульсий. .

Устойчивость водомазутных эмульсий зависит от количества и характера стабилизаторов. Активными стабилизаторами эмульсий являются асфальтены и смолы, так как они, легко адсорбируясь на 'поверхности раздела мазут—'Вода, создают защитную пленку, мешающую укрупнению .капель воды. Избыток этих продуктов, особенно в сернистом крекинг-мазуте, способствует интенсивному образованию весьма устойчивых эмульсий. Смолы малосернисто'го мазута не являются стабилизаторами эмульсий. При удалении из малосернистого мазута асфальтенов и сохранении смол стойкой эмульсии не образуется. Мазут, не содержащий водных эмульсий, более стабилен при хранении и менее склонен к выделению осадков. Не стабилен при подогреве крекинг-мазут с содержанием кокса более 1%. При хранении, транспортировании и подогреве мазута кокс постепенно оседает и отлагается на днищах резервуаров^, мазуто-проводах, на поверхностях нагрева теплооб-менной аппаратуры, фильтрах и форсунках.

Ультразвуковая обработка морской воды, по-видимому, способствует интенсивному образованию новых центров кристаллизации вследствие возрастания флуктуации плотности испаряемой воды. Возможно, имеет место и диспергирующее действие ультразвука из-за явлений кавитации, в результате чего происходит раздробление содержащейся в воде взвеси и извле-

вой уголь занимают значительно меньшее место в энергетическом балансе стран, и проблема загрязнения в данном случае не стоит столь остро, хотя сами по себе некоторые из этих топлив могут приводить к более интенсивному образованию отложений, чем пылевидный уголь.

Питание передвижных паровых котлов жесткой водой, характеризующейся большим содержанием солей кальция и магния, приводит к интенсивному образованию накипи на поверхностях нагрева. Для уменьшения образования накипи крайне желательна подготовка питательной воды, если имеются для этого необходимые химикаты и позволяют условия эксплуатации котла. Предварительной подготовки требует и мягкая, но очень грязная (мутная) вода с большим содержанием механических взвешенных примесей в виде частиц песка, глины, ила и т. п.

Водяные пары в зонах горения и объемного догорания горючих газов над поверхностью капли выполняют также роль катализатора, существенно ускоряющего основные окислительные реакции С + О и СО + О. Присутствие водяных паров ослабляет связи атомов углерода в решетке макромолекулы угля и, как показано в работах [18—22] и др., способствует более интенсивному образованию поверхностных окислов.