25.1. Зношування і змащування деталей машин, що стикуються між собою

Зношування стикованих між собою деталей машини після пуску в роботу можна розділити на три етапи.

На першому етапі, – етапі приробки деталей, у початковий період роботи машини відбувається зношування шершавостей контактуючих деталей, тобто їх притирання. Інтенсивність зношування при притиранні залежить від якості по-верхонь деталей після їх механічної обробки, величини навантаження і якості та своєчасності змащування. При цьому шершавості деталей у зоні контакту зменшується до робочої, збільшується міцність матеріалу поверхні за рахунок його структурних змін і збільшення площі контакту з поверхнею другої деталі. Тому для зменшення величини зношування деталей в період приробітки велике значення має величина навантаження і якість термічної обробки деталі. Якщо потужність під час приробітки деталей стає стабільною це означає, що період приробітки, деталей закінчився. Наступає другий етап роботи машини, – етап нормальної експлуатації.

В період нормальної експлуатації відбувається природне зношування де-талей, яке не залежить від якості поверхні деталей, а визначається властивостя-ми матеріалу поверхонь, які труться між собою. Швидкість зношування у цей період, при своєчасному змащуванні мінімальна і є постійною, або близькою до неї.

У цей період зношування відбувається поступово, пропорційно тривалос-ті роботи машини до тих пір, поки зазор між поверхнями не збільшиться до ве-личини більше допустимої для нормальної роботи машини. При такому зазоро-ві з’являються вібрації, ударні навантаження, підвищення температури, виті-кання мастила та інші явища, що порушують нормальну роботу машини. Швид-кість зношування починає швидко збільшуватись, переходить у недопустимо швидке зношування. Наступає аварійне зношування машини.

При аварійному зношування зазори між поверхнями збільшуються насті-льки, що нормальна експлуатація машини неможлива і може призвести до ава-рії незалежно від якості і своєчасності змащування. Для подальшої експлуатації машини потрібна заміна контактуючих деталей. Якщо контактуючі деталі скла-дні по конструкції і дорогі, то конструктори передбачають установу підшипни-ків, або втулок, які легко замінити при їх зношуванні. У даному випадку прово-дять той чи інший вид ремонту машини. Для цієї мети на підприємствах перед-бачена система планово–попереджувального ремонту, яка виконується служ-бою головного механіка.

Для зменшення зношування і збільшення тривалості періоду нормальної експлуатації машини необхідно своєчасно і правильне змащування контакту-ючих поверхонь.

Змащування в машинах має багатоцільове призначення. Воно попереджує безпосередній контакт (сухе тертя) поверхонь, які труться, виносить із зони контакту продукти зношування, і шкідливі домішки, а також охолоджує повер-хні тертя. Змащування дозволяє в десятки разів зменшити опір тертя, у тисячі разів зменшити зношування деталей. Для цього мастило повинне бути вибране таким, щоб воно забезпечувало відсутність контакту між поверхнями, тобто рі-динне або напіврідинне тертя. Для цього потрібно, щоб вибране мастило забез-печувало товщину його шару більшу за сумарну висоту мікро нерівностей кон-тактуючих поверхонь. Звідси виходить, що чим менша висота нерівностей тим меншою може бути товщина шару мастила.

Товщина шару мастила у зазорі між поверхнями тертя залежить від його властивостей, величини навантаження у зоні контакту, відносної швидкості по-верхонь, і температури в зоні контакту.

В залежності від властивостей мастила бувають: рідкі (в’язкі), консистен-тні (пластичні) і тверді (порошкоподібні). Окрему групу складають самозмазу-вальні матеріали і мастила спеціального призначення (прироблювальні та обка-точні).