1.2. Динамика процесса изнашивания:

1 — абсолютный износ (U); 2 — скорость изнашивания (V)

Зная закономерность нарастания износа детали или увеличения зазора в соединении деталей, можно определить предельные и допустимые износы деталей или зазоры. Например, при измерении размера детали во время ремонта износ ее будет ОР (рис. 1.2). Отложив это расстояние на оси ординат, из точки Р проводят прямую, параллельную оси абсцисс до пересечения с кривой износа. Из точки Б1 опускают перпендикуляр на ось абсцисс. Если отрезок БВ равен или больше межремонтного периода, то износ считается допустимым. Таким образом, допустимым считается износ, при котором деталь (соединение) может нормально работать еще весь следующий межремонтный период, т. е. сохраняет работоспособность. При предельном износе дальнейшая нормальная работа соединения в течение очередного межремонтного периода невозможна.

Кроме износа, проявляющегося при трении, детали машин могут иметь и другие дефекты: механические повреждения, усталостное, коррозионное, электроэрозионное разрушения, деформацию, потерю упругости или намагниченности, образование нагара или накипи.

В соединениях деталей наиболее распространенным дефектом является нарушение посадок вследствие увеличения зазора или уменьшения натяга, в соединениях ослабляются резьбовые и заклепочные соединения. В результате изнашивания деталей, изменения соосности отверстий в корпусных деталях, перпендикулярности поверхностей и параллельности валов нарушаются размерные цепи. Это приводит к потере точности замыкающего звена, что вызывает повышение нагрузки, нагрев, ускоренное изнашивание и разрушение деталей.

2.3. Виды трения и изнашивания

Виды трения. Причина износа деталей машин — внешнее трение. Согласно ГОСТ 27674—88, внешнее трение — это явление сопротивления относительному перемещению, возникающее между двумя телами в зонах соприкосновения поверхностей по касательным к ним. Трение сопровождается переходом части кинетической энергии в теплоту.

Изнашивание деталей, образующих неподвижные соединения, зависит от силы трения покоя.

Сила трения представляет собой силу сопротивления при относительном перемещении одного тела по поверхности другого под действием внешней силы, тангенциально направленной к общей границе между этими телами.

Трение покоя — трение двух тел при микросмещениях без макросмещения (до перехода к относительному движению).

Для деталей, входящих в подвижное соединение, изнашивание будет зависеть от силы трения движения.

Трение движения — трение двух тел, находящихся в движении относительно друг друга.

По характеру относительного движения трение движения разделяют на трение скольжения и трение качения.

Трение скольжения — кинематическое трение, при котором одна и та же точка одного тела соприкасается со следующими одна за другой точками другого тела.

Трение качения — кинематическое трение, в котором каждая из точек одного тела приходит в соприкосновение только с одной из точек другого тела, а точка их касания является мгновенным центром вращения (подшипники качения, зацепление шестерен и др.).

По характеру протекания процесса различают трение без смазочного материала и со смазочным материалом.

Виды изнашивания. Изнашивание деталей сопровождается сложными физико-химическими явлениями. Скорость изнашивания зависит от материала и качества трущихся поверхностей, характера контакта и скорости их взаимного перемещения, вида и значения нагрузки, вида трения и смазки, качества смазочного материала и от многих других факторов. В соответствии с ГОСТ 27674—88 установлены следующие виды изнашивания в ТС.

Механическое изнашивание — это изнашивание в результате механических воздействий. Этот вид изнашивания подразделяется на абразивное, гидроабразивное (газоабразивное), гидроэрозионное (газоэрозионное), кавитационное, усталостное, при заедании и при фреттинге. Кроме то имеются изнашивания при действии электрического тока, коррозионно-механическое, окислительное и при фреттинг-коррозии