Основные виды изнашивания

Для уменьшения износа, происходящего при соприкосновении вершин неровностей, трущиеся поверхности следует обильно смазывать, а поверхности контакта должны иметь малую высоту неровностей, т.е. необходимо повышать качество обработки трущихся поверхностей и улучшать условия смазки.

Износ является результатом не только механического но и теплового, химического и молекулярного взаимодействия вершин трущихся поверхностей. В связи с этим различают следующие виды изнашивания:

- механическое (абразивное, усталостное);

- молекулярно-механическое;

- коррозийно-механическое.

Абразивное изнашивание – распространенный вид повреждения поверхностей транспортных, сельскохозяйственных, горных и других машин, работающих в технологических средах, содержащих абразивные частицы.

Абразивное изнашивание является результатом срезания и пластического деформирования микронеровностей твердыми посторонними частицами при относительном перемещении сопряженных поверхностей. Отделение частиц при изнашивании происходит при однократном или многократном воздействии абразивного тела. В результате изнашивание идет в форме процесса микрорезания, либо в виде усталостного повреждения.

Эффективными средствами уменьшения абразивного износа являются:

- защита зон трения от попадания частиц абразива специальными уплотнениями;

- защита зон трения от продуктов изнашивания (при жидкой смазке) – очистка смазки специальными фильтрами;

- повышение поверхностной твердости материалов деталей (закалка, направление порошков карбида и т. д.).

Молекулярно-механическое изнашивание – происходит при высоких контактных напряжениях в зоне сопряжения деталей из однородных материалов (зубчатые передачи, резьбовые соединения и др.). Оно начинается с локального пластического деформирования и разрушения окисных пленок на отдельных участках поверхности контакта. В результате чего приходит в действие силы молекулярного сцепления, вызывающие молекулярное сцепление (схватывание) материалов деталей и разрушение зон схватывания при последующем движении. Процесс трения на основе схватывания называют заеданием. Его интенсивность растет с увеличением удельного давления. Скорости скольжения и температуры в зоне контакта. Распространенной разновидностью этого вида изнашивания является задир – повреждение поверхности контакта в виде борозд глубиной 100…200 мкм.

Уменьшение схватывания достигается изготовлением поверхностей трения из разных материалов, применением смазок с антизадирными свойствами, уменьшением скорости скольжения и контактных напряжений.

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

При вибрациях в условиях контакта металла с воздухом коррозийно-механическое изнашивание протекает в форме ^ºС (от английского fret – подтачивать). В результате небольших циклических относительных перемещений деталей разрушаются тонкие окисленные поверхностные слои металла, которые не удаляются из зоны трения и превращаются в абразивный черный порошок. Поскольку процесс окисления на воздухе непрерывен, то разрушение носит прогрессирующий характер. Фреттинг-коррозия способствует разрушению заклепочных, прессовых, резьбовых, шлицевых и шпоночных соединений, рессоры.

Для защиты от фреттинг-коррозии используют различные методы поверхностного упрочнения зон контакта, наносят мягкие гальванические покрытия, напыляют тефлоновые и резиновые пленки.

Одним из главных путей уменьшения износа является применение соответствующих смазок для разделения поверхностей трения. Для смазки используют жидкую, пластичную и твердую смазку.

В авиационных редукторах и узлах трения ГТД используют масла (жидкие) СМ-4,5; СМ-8; СМ-15; МН-7,5 и синтетическое масло Б-3В последнее имеет противозадирную присадку и стабильно до 200^ºС. В машиностроении широко применяют более дешевые масла для смазки двигателей, насосов, зубчатых передач И-70А; И-50А; И-40А.

Пластичные смазки: тугоплавкая самолетомоторная (СТ), солидол – 15^ºС + 200^ºС, универсальная среднеплавкая (УС) УС-2 – 40^ºС + 70^ºС.

ЦИАТИМ – 202, 203 применяют при высоких удельных нагрузках в диапазоне – 50^ºС + 90^ºС.

ЦИАТИМ – 221 высокотемпературная смазка – 60^ºС + 120^ºС.

Твердые смазки применяют при работе в условиях низких (ниже – 100^ºС) и высоких (выше 300^ºС) температур:

коллоидный графит до t^º = 350^ºС;

дисульфид молибдена (MoS₂) до t^º = 400^ºС;

в вакууме и инертных газах до температуры 800…1150^ºС.

ЦИАТИМ – 221 высокотемпературная смазка – 60^ºС + 120^ºС.

Твердые смазки применяют при работе в условиях низких (ниже – 100^ºС) и высоких (выше 300^ºС) температур:

коллоидный графит до t^º = 350^ºС;

дисульфид молибдена (MoS₂) до t^º = 400^ºС;

в вакууме и инертных газах до температуры 800…1150^ºС.

Дата добавления: 2014-01-03