Стадии изнашивания пар трения

Изменение размеров деталей при изнашивании происходит неравномерно по поверхности трения и непостоянно во времени. Изменение износа от времени характеризуется кривой изнашивания (рис.4.1, а).

Рис. 4.1. Кривые изнашивания поверхностей трения

Скорость изнашивания в каждый момент времени оценивается углом наклона кривой изнашивания (1) – это тангенс угла α. Кривая изменения скорости изнашивания от времени показана на рисунке 4.1 (а), в виде кривой (2).

На кривой изнашивания можно выделить следующие участки: I - приработки; II - установившегося изнашивания; III - форсированного изнашивания.

На стадии I осуществляется процесс приработки, т. е. процесс изменения геометрии поверхности трения и физико-химических свойств материала. В процессе приработки (характерна высокая скорость изнашивания) устанавливается определенная для данной системы шероховатость, не зависящая от первоначальной шероховатости, полученной в результате технологической обработки, а зависящая от трущихся тел и смазочного материала, а также от условий изнашивания (нагрузки, скорости, температуры, условий смазывания и т. д.).

После завершения образования равновесной шероховатости и оптимальных для данного соединения структур поверхностных слоев трущихся тел, начинается процесс установившегося изнашивания (стадия II). При этом интенсивность изнашивания постоянна и достаточно невелика. Постепенное накопление износа через определенный период приводит к значительному изменению размеров и формы деталей, в результате чего условия работы узла трения значительно ухудшаются. Так, увеличение зазоров в сопряжениях вследствие износа составляющих их элементов приводит к повышению динамических нагрузок.

На стадии III наступает форсированное (катастрофическое) изнашивание. Скорость изнашивания резко возрастает, существенно увеличивается накопленный износ, и нежелательные явления в системе усиливаются. На этой стадии резко увеличивается частота отказов узлов трения.

В зависимости от различных факторов (свойство материалов, режимы и условия работы узла трения) кривые изнашивания имеют разный вид (рис. 4.1, б - г).

На кривой (рис. 4.1, б) отсутствует участок форсированного изнашивания. Кривые на рисунке 4.1 (в) соответствуют случаям, когда приработка практически отсутствует. Этот случай характерен для изнашивания рабочих органов строительно-дорожной техники.

В отдельных случаях приработка деталей может происходить в течении всего срока эксплуатации (рис. 4.1, г).

Рассмотренные выше кривые (рис. 4.1, а - г) построены с условием непрерывности работы узла трения, от начала приработки до полной выработки или ремонта. В подавляющем большинстве случаев узлы трения работают с перерывами, например в результате остановки машины. Это приводит к возрастанию скорости изнашивания, а также увеличению износа. Так износ за один пуск машины может быть равнозначным износу за несколько часов работы при установившемся режиме.

Дата добавления: 2014-12-26