Ответы на вопросы

1 Вопрос

Виды изнашивания: механическое; абразивное; коррозионное; кавитационное; гидроабразивное; питтинг-изнашивание; коррозионно-абразивное; фреттинг-изнашивание.

Механическое изнашивание возникает в результате механического воздействия сопряженных деталей друг на друга. Это основной метод изнашивания, оказывающий самое большое влияние на эксплуатационную надежность машины. Различают три вида механического изнашивания:

– линейное изнашивание:

ΔL = , мм/с, (1)

где L₁ и L₂ – соответственно, начальный и конечный размеры детали, мм;

t – время эксплуатации, с;

– объемное изнашивание:

ΔV = , мм³/с; (2)

– массовое изнашивание:

Δm = , мг/с. (3)

Коррозионно-механическое изнашивание происходит в сопровождении с химической или электрической средой. Такому виду изнашивания подвергаются насосы водоотлива при откачке химически агрессивных сред, электрические контакты выключателей и т.д.

Абразивное – механическое изнашивание в результате воздействия породы на деталь, например, на буровой инструмент, нож отвала бульдозера, зуб ковша экскаватора и т.д.

Гидроабразивное – изнашивание в результате действия твердых частиц и жидкости.

Эрозионное – изнашивание в результате воздействия потока жидкости и (или) газа.

Усталостное – изнашивание в результате усталостного разрушения из-за высоких контактных напряжений.

Изнашивание при заедании – изнашивание в результате схватывания материала и переноса его с одной поверхности на другую (зубчатые колеса).

Изнашивание при фреттинге – механическое изнашивание сопряженных поверхностей в результате длительного взаимодействия при малых колебательных относительных перемещениях.

Изнашивание также делят на моральное (моральный износ) и физическое (физический износ).

Моральный износ обусловлен старением, несовершенством конструкции деталей или машины в целом.

Физический износ делят на нормальный (естественный) и аварийный (преждевременный).

2 Вопрос

Механический износ происходит в результате перемещения одной детали относительно другой вследствие шероховатости их поверхности.

Износ может быть линейным, массовым и объемным. Износ характеризуется скоростью изнашивания:

ΔL = , мм/с; Δm = , мг/с; ΔV = , мм³/с, (4)

где ΔL, Δm, ΔV – соответственно, скорость износа линейного, массового и объемного;

t – время эксплуатации, с.

Величина, обратная скорости изнашивания, называется износостойкостью. Износ деталей возрастает пропорционально времени эксплуатации машины. Кривая износа сопряженных деталей имеет 3 участка, характеризующих 3 периода работы машины (рис. 1).

Рисунок 1 – Диаграмма механического изнашивания сопрягаемых деталей (I – период обкатки машины; II – период нормальной эксплуатации; III – период аварийного режима эксплуатации)

Основным периодом является второй, продолжительность которого определяется по формуле:

Т_н = , ч, (5)

где L₁ – зазор между сопрягаемыми деталями в начальный период эксплуатации;

L_к – предельный зазор между сопрягаемыми деталями;

tgα – интенсивность изнашивания, мм/ч.

Нормальный период работы узла зависит от того, как проведена обкатка, т.е. от величины L₁, а также от конструкторских особенностей, т.е. от величины L_о и L_к.

Коэффициент tgα зависит от материала, чистоты обработки поверхностей, качества смазки, нагрузки и т.д.

Кривые износа получают на стендовых испытаниях наиболее ответственных узлов.

Предельный зазор соответствует предельному износу, характеризующему предельное состояние машины.

Допустимый зазор соответствует допустимому износу, характеризующему состояние машины, при котором она еще сохраняет работоспособность.