3 ИЗУЧЕНИЕ ВИДОВ ИЗНАШИВАНИЯ ДЕТАЛЕЙ МАШИН
Изнашивание трущихся тел следует рассматривать как суммарный результат одновременного протекания элементарных актов разрушения и изменений свойств материала, природа которых разнообразна. Это определяет многообразие видов изнашивания, имеющих место на одной и той же контактной площадке в любой заданный момент времени. Однако для каждой конкретной пары трения и выбранных режимов нагружения характерен ведущий (доминирующий) вид изнашивания, определяющий интенсивность изнашивания трущихся тел. Наряду с ведущим имеют место сопутствующие виды изнашивания. Так, при усталостном изнашивании, преобладающем по своему качественному и количественному проявлению, возможно существование абразивного и окислительного видов изнашивания. С изменением режимов нагружения ведущим видом может быть абразивное изнашивание, а сопутствующими - усталостное и окислительное.
Таким образом, при трении реальных тел в зоне контакта могут реализо-вываться одновременно несколько приводящих к образованию частиц износа явлений, имеющих различную природу и подчиняющихся различным закономерностям. Математическое описание процесса изнашивания базируется, как правило, на одном явлении. Это явление может быть основным, однако в реальных узлах оно не определяет полностью сопротивление сопрягаемых материалов изнашиванию. Поэтому не следует ожидать полного совпадения расчетных значений интенсивности изнашивания с данными, которые получены экспериментально для реальных узлов трения. Многообразие причин износа трущихся тел привело к разработке большого числа классификаций видов изнашивания, каждая из которых различается принципом, положенным в ее основу. Рассмотрим некоторые из них.
В основу первой классификации, предложенной Бринеллем в 1921 г., был положен кинематический признак и наличие прослойки между поверхностями трения. Согласно этой классификации, существуют следующие виды изнашивания: при трении качения со смазочным материалом; при трении качения без смазочного материала; при трении скольжения со смазочным материалом; при трении скольжения без смазочного материала; При трении тел, разделенных твердыми частицами.
Ф. Т. Барвелл и К. Стронг предложили классификацию видов изнашивания, основанную на физико-механических и химических явлениях в контакте. Они различают семь видов изнашивания: 1) задир или заедание, обусловленные сильным адгезионным взаимодействием на пятнах контакта; 2) пластическое течение поверхности; 3) выкрошивание; 4) истирание твердыми частицами; 5) непрерывное изнашивание, приводящее к образованию мелких частиц износа и выглаживанию поверхности трения (в результате воздействия слабых механических нагрузок и адгезии); 6) изнашивание в результате химической коррозии ; 7) фреттинг-коррозия.
В основу классификации Б. И. Костецкого положены физико-химические и механические процессы, протекающие в зоне трения. В этом случае выделяют следующие виды изнашивания: схватывание твердых тел; окислительное изнашивание; коррозию и фреттинг, а также смятие; эрозионное, кавитационное и усталостное изнашивание.
Классификация И. В. Крагельского, основанная на характере нарушения фрикционных связей и разрушения поверхностей трения, включает: усталостное изнашивание, наблюдаемое при упругом оттеснении материала внедрившимися неровностями контртела; малоцикловую усталость при пластическом оттеснении материала; микрорезание с образованием стружки при больших значениях глубины относительно внедрения неровностей поверхности контртела в объем поверхностного слоя изнашиваемого материала; адгезионное нарушение фрикционных связей, наблюдаемое при схватывании пленок; когезионное разрушение поверхностных слоев при схватывании трущихся тел на ювенильных участках контакта.
Д. Н. Гаркунов предложил подразделять изнашивание на следующие виды: при схватывании и заедании поверхностей; избирательный перенос; водородное; окислительное; коррозионное; коррозионно-механическое; фреттинг-коррозия; вследствие диспергирования, вследствие пластической деформации; в результате выкрошивания вновь образуемых структур; трещи-нообразование на поверхностях трения; абразивное и эрозионное. Эта классификация построена с учетом физико-механических и химических явлений, протекающих в зоне контакта, и топографии поверхности трения после изнашивания.
Согласно ГОСТ 16429—70, все виды изнашивания можно разделить на три группы: механическое; молекулярно-механическое и коррозионно-механическое (рисунок 3.1).
Рисунок 3.1 – Классификация видов изнашивания по ГОСТ 16429—70
Первая группа объединяет те виды изнашивания, которые являются результатом разрушения поверхностного слоя твердого тела, вызванного в большинстве случаев многократными деформациями этого слоя.
Вторая группа представлена изнашиванием, обусловленным адгезионными явлениями на пятнах фактического контакта, в результате протекания которых образуются мостики сварки, разрушаемые под воздействием тангенциальной силы. Разрушение этих мостиков сварки может происходить по объему одного из элементов пары трения.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.
