Содержание
- 2. Износ, интенсивность изнашивания Величину износа определяют в единицах длины, объема, массы, а износ за единицу времени
- 3. Усталостное изнашивание К усталостному изнашиванию относят случаи, когда при работе узлов трения отсутствуют аномальные повреждения (схватывания,
- 4. где накапливаются повреждения и образуются трещины. У хрупкого материала трещина возникает на поверхности. Малоцикловое изнашивание наблюдается
- 5. Абразивное изнашивание Абразивные частицы производят на поверхностях трения разрушительное действие в двух основных формах. Острые абразивные
- 6. Коррозионно-механическое изнашивание К такой разновидности изнашивания относят окислительный износ, фреттинг-коррозию и водородный износ. Окислительный износ связан
- 7. Водородное изнашивание Водородный износ наблюдают в резьбовых соединениях, золотниковых и плунжерных парах, тормозных дисках и других
- 8. Сформировавшуюся к концу приработки шероховатость принято называть равновесной. Равновесная шероховатость связана с исходной, но еѐ параметры
- 9. Теория дислокаций В центре внимания этого подхода стоят проблемы структурно-энергетического толкования зарождения, размножения и динамики движения
- 10. Теория изнашивания И.В. Крагельского (концептуальный подход) Наибольшее распространение в России имеют расчетные методики изнашивания, предложенные И.В.Крагельским.
- 11. Базовое уравнение изнашивания
- 13. Скачать презентацию
Износ, интенсивность изнашивания
Величину износа определяют в единицах длины, объема, массы,
Износ, интенсивность изнашивания
Величину износа определяют в единицах длины, объема, массы,
где Δh - величина износа, (линейный износ) или толщина удаленного слоя, м; t - время, ч.
Широко распространена другая характеристика изнашивания - интенсивность изнашивания:
где h - величина износа, м, а L - путь трения, м.
Представление о характере изнашивания можно получить из краткого обзора основных разновидностей изнашивания. Их описание предварим следующим замечанием. В трибологии принято за основу классификации видов изнашивания принимать отчетливо наблюдаемый или иным образом установленный преобладающий вид разрушения поверхностей трения.
Усталостное изнашивание
К усталостному изнашиванию относят случаи, когда при работе узлов
Усталостное изнашивание
К усталостному изнашиванию относят случаи, когда при работе узлов
Различают усталостное изнашивание двух видов: многоцикловое и малоцикловое. Многоцикловое изнашивание возникает при упругом контактировании. Многократное воздействие на микровыступ приводит к постепенному накоплению микродефектов, образованию микротрещин, при слиянии которых образуются поверхностные макротрещины, вызывающие разрушение материала и отделение частиц износа. При малоцикловом изнашивании совместное действие нормальной и касательной нагрузок при трении приводит к тому, что максимальное касательное напряжение возникает не на поверхности, а под пятном контакта на небольшой глубине,
где накапливаются повреждения и образуются трещины. У хрупкого материала трещина возникает
где накапливаются повреждения и образуются трещины. У хрупкого материала трещина возникает
Особым проявлением многоциклового изнашивания является так называемый питтинг (англ. pit - углубление), возникающий на дорожках качения подшипников при пульсации нагрузки. Питтинг возникает в результате многократного деформирования поверхностей, нагружаемых телами качения. Язвы питтинга часто называют выкрашиванием. Кроме подшипников и направляющих качения, такой износ характерен для зубьев шестерен, шлицевых соединений и ряда других контактных пар.
Абразивное изнашивание
Абразивные частицы производят на поверхностях трения разрушительное действие в
Абразивное изнашивание
Абразивные частицы производят на поверхностях трения разрушительное действие в
Еще одной разновидностью абразивного износа является гидроабразивный износ. Гидро- и газоабразивный износ возникает при действии на поверхность потоков газа или жидкости, содержащих частицы абразива. При отсутствии абразивных частиц в струях жидкостей или газов наблюдается эрозионный износ.
К данной разновидности изнашивания близок кавитационный износ. Кавитационный износ возникает, когда жидкость обтекает края препятствий, например лопаток насосов, турбин. На краях препятствий резко изменяется скорость течения, образуются разрывы в кавитационные образования, заполненные паром, которые, захлопываясь создают ударные волны. Многократное ударное воздействие расшатывает кристаллы металлической поверхности, которые через некоторое время выкрашиваются.
Коррозионно-механическое изнашивание
К такой разновидности изнашивания относят окислительный износ, фреттинг-коррозию и
Коррозионно-механическое изнашивание
К такой разновидности изнашивания относят окислительный износ, фреттинг-коррозию и
Окислительный износ связан с активацией окислительных процессов поверхностных слоев трущихся поверхностей за счет пластической деформации, повышенной температуры, действия циклических нагрузок и наличия кислорода в смазке и окружающей среде. При окислительном изнашивании вначале, когда пленки окислов тонки (порядка долей микрометра) и эластичны, они играют положительную роль и предохраняют поверхности от повреждений. Но по мере роста они становятся толстыми, хрупкими и разрушаются при нагрузках, которые вначале легко переносили. Таким образом, окислительное изнашивание - это процесс, при котором разрушается не материал изнашиваемой детали, а его вторичные структуры - оксиды, образующиеся в процессе трения.
Самой агрессивной формой окислительного износа является фреттинг-коррозия (англ. Fret - разъедать). Фреттинг-коррозия наблюдается в номинально неподвижных соединениях, подверженных вибрации. Отделившиеся частицы абразивно воздействуют на поверхность. Характерные объекты подобного изнашивания - замки лопаток различных турбин, резьбовые соединения, работающие в динамически напряженных условиях.
Водородное изнашивание
Водородный износ наблюдают в резьбовых соединениях, золотниковых и
плунжерных парах,
Водородное изнашивание
Водородный износ наблюдают в резьбовых соединениях, золотниковых и
плунжерных парах,
Несмотря на большую специфику, у всех видов изнашивания имеются общие закономерности. Рассмотрим типичную
характеристику износа во времени.
Начальная часть кривой характеризует
период приработки (tприраб). Затем
изнашивание протекает с постоянной
скоростью (tприраб., tкритич.). Этот участок
принято называть периодом нормальной
эксплуатации. При t > tкритич. износ резко
возрастает, становится катастрофическим. Кривая износа
Сформировавшуюся к концу приработки шероховатость принято называть равновесной. Равновесная шероховатость
Сформировавшуюся к концу приработки шероховатость принято называть равновесной. Равновесная шероховатость
В заключение краткого обзора форм проявления изнашивания следует отметить, что в чистом виде каждый из отмеченных механизмов изнашивания практически не встречается, чаще всего преобладает ведущий механизм изнашивания и сопутствующие формы в зависимости от особенностей конструкции и условий работы узла трения.
Основным способом разрушения материала на поверхностях трения при всех
видах изнашивания является образование и накопление повреждений в тонких
поверхностных слоях материала. При этом наличие абразива, химических пре-
вращений или явления переноса может лишь изменять интенсивность разрушения либо в сторону ускорения, либо замедления. Задача трибологии состоит в разработке средств и методов управления этими процессами.
Теория дислокаций
В центре внимания этого подхода стоят проблемы структурно-энергетического толкования
Теория дислокаций
В центре внимания этого подхода стоят проблемы структурно-энергетического толкования
Общая картина выработанных представлений в этом подходе вкратце выглядит следующим образом. При трении поле внешних напряжений и температурных флуктуаций изменяет химический потенциал точечных дефектов (вакансий, межузлий) и формирует их направленные диффузионные потоки, при движении которых образуются вакансионные петли, кластеры и другие формы дефектов, а скорость их движения усиливается под действием осмотических сил. В.П. Алехин назвал этот процесс диффузионной накачкой дефектов в поверхностные слои при трении. Сама свободная поверхность при этом является областью облегченного зарождения и стока точечных дефектов и дислокаций.
Вблизи свободной поверхности образуется барьерный слой с повышенной плотностью дислокаций, который назван debris - слоем (debris - англ. осколки, мусор, свалка).
Теория изнашивания И.В. Крагельского (концептуальный подход)
Наибольшее распространение в России имеют
Теория изнашивания И.В. Крагельского (концептуальный подход)
Наибольшее распространение в России имеют
определится объем взаимного внедре-
ния: свойства материалов, нагрузка,
параметры шероховатости, смазка.
В соответствии с этой концепцией И.В.
Крагельским предложено базовое
уравнение изнашивания, которое пред-
полагает усталостный механизм разру-
шения поверхностей. Мерой воздейст-
вия в его подходе является число циклов
нагружения n. Вывод основного уравне-
ния И.В Крагельского сводится к
следующему.
Базовое уравнение изнашивания
Базовое уравнение изнашивания