Влияние размера частиц на величину /, представляющую собой отношение Amверхнего газоуплотнительного кольца двигателя внутреннего сгорания к массе абразивных частиц дорожной пыли, постоянно находящейся в камере внутреннего сгорания, состоит в следующем (рисунок 3.7). При размере частиц d3менее 2 мкм изнашивание практически отсутствует, что становится очевидным при экстраполяции зависимости / (da) для малых размеров. Максимум / наблюдается при dE= 20—25 мкм, а при размере, превышающем 25 мкм, / может снижаться. Увеличение концентрации абразива в зоне трения сопровождается монотонным ростом интенсивности изнашивания трущихся тел. Эта зависимость сохраняется и для тел, разделенных слоем смазочного материала.
В значительно меньшей степени, чем металлы, подвержены абразивному изнашиванию эластомеры. Их способность к большим упругим деформациям не позволяет создавать высокое давление на контакте абразивной частицы с сопрягаемым телом. Таким образом, эластомеры не только обладают высокой е0 , но и способствуют снижению интенсивности абразивного изнашивания незакрепленными частицами контактирующих с ними тел. Полимерные материалы обладают более высокой износостойкостью, чем металлы, что особенно характерно для низких нагрузок. Однако благодаря возможности внедрения абразивных частиц в их объем и образования на поверхности полимера слоя абразива интенсивность изнашивания сопрягаемого с ним тела достигает высоких значений.
3.1.3. Изнашивание в массе абразивных частиц
Этот вид изнашивания имеет место в узлах трения сельскохозяйственной техники (диски, ножи и лемеха почвообрабатывающих машин, детали, контактирующие с минеральными удобрениями, ножи и шнеки уборочных машин), горнодобывающего оборудования (долота бурильных установок, ковши экскаваторов, детали подъемных устройств), транспорта (платформы для насыпных грузов, ленты конвейеров).
Механизм изнашивания материалов в массе абразивных частиц изменяется в зависимости от соотношения твердости частиц и изнашиваемого материала. Если твердость частиц абразива выше твердости изнашиваемого материала, то разрушение его поверхности трения происходит вследствие микрорезания (отделения частиц износа в виде стружки при однократном проходе абразивной частицы) либо в результате многоциклового разрушения пластически деформируемых участков (оттесненный движущейся частицей материал отделяется от основного при повторных нагружениях). Если твердость частиц абразива ниже, чем сопрягаемого с ними материала (трение каменного угля по твердосплавным режущим элементам врубовых машин), изнашивание металла происходит вследствие следующих причин:
• фрикционного разогрева поверхностного слоя, вызывающего уменьшение твердости отдельных участков поверхности металла при трении о деформируемую массу, и реализации благодаря этому вышеописанного механизма;
• повышения интенсивности окисления металла при нагревании в точках контакта, разрушения продуктов окисления и удаления их из зоны трения в виде частиц износа.
На интенсивность изнашивания металлов оказывает влияние ряд факторов: твердость металла и абразивных частиц, форма, размеры и содержание абразивных частиц в деформируемой массе, давление на пятнах контакта и скорость перемещения изнашиваемого тела в деформируемой массе.
Как влияет твердость сопрягаемых тел на сопротивление изнашиванию металла, видно из представленных на рисунок 3.8 результатов испытаний чистых металлов. При изнашивании корундовым песком износостойкость ем металлов повышается с ростом их твердости (кривая /), а зависимость eM(HV) является линейной.
Рисунок 3.8 – зависимость износостойкости технически чистых металлов от твердости при трении в массе абразивных частиц: 1 - корунд; 2 – кварц
Эта кривая соответствует изнашиванию в режиме микрорезания, так как твердость корунда значительно превышает твердость металла.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.