- •Ю.В.Жиркин
- •Синицкий в.М.
- •Чиченев н.А.
- •Оглавление
- •Глава 8. Выбор смазочных материалов для узлов трения 121
- •Глава 1. Определение параметров планов испытаний 152
- •Глава 2. Оценивание показателей безотказности 160
- •Глава 3. Оценивание показателей долговечности 180
- •Распределение Пуассона 206
- •Предисловие
- •Методические указания
- •Введение
- •Часть I. Надежность металлургических машин
- •Раздел 1. Основы теории надежности
- •Глава 1. Основные понятия и определения
- •Глава 2. Показатели надежности
- •Глава 3. Надежность невосстанавливаемого элемента
- •3.1. Вероятность отказа и вероятность
- •3.2. Интенсивность отказов
- •3.3. Средняя наработка до отказа и другие числовые
- •Глава 4. Распределения, используемые в теории надежности
- •4.1. Распределения и область их применения
- •4.2. Экспоненциальный (показательный) закон
- •4.3. Нормальный закон
- •4.4. Логарифмически нормальный закон
- •4.5. Закон Вейбулла
- •4.6. Непараметрические классы распределений наработки
- •Глава 5. Надежность восстанавливаемого элемента
- •Восстанавливаемый элемент
- •5.2. Распределение Пуассона
- •Восстанавливаемый элемент
- •Глава 6. Надежность систем
- •6.1. Система с последовательным соединением элементов
- •6.2. Система с параллельным соединением элементов
- •6.2.1. Система с нагруженным резервом
- •6.2.2. Система с ненагруженным резервом
- •Глава 7. Ремонтопригодность машин
- •Глава 8. Испытание на надежность
- •8.1. Сбор информации
- •8.2. Биноминальный план испытаний
- •8.3. Планы испытаний на надёжность
- •Раздел 2. Повышение надежности
- •Глава 1. Пути повышения безотказности
- •Глава 2. Повреждения деталей металлургических машин
- •2.1. Механические повреждения
- •2.2. Термические повреждения
- •2.3. Коррозионные повреждения
- •2.4. Эрозионные повреждения
- •2.5. Кавитационные повреждения
- •Глава 3. Износ деталей металлургических машин
- •Глава 4. Приработка трущихся поверхностей
- •Глава 5. Подбор материалов для узлов трения
- •Глава 6. Виды изнашивания
- •6.1. Характеристики нагруженности узла трения
- •6.2. Адгезионное изнашивание
- •6.3. Абразивное изнашивание
- •6.4. Окислительное изнашивание
- •6.5. Усталостное изнашивание
- •6.6. Фреттинг-коррозия
- •6.7. Избирательный перенос
- •Глава 7. Смазка и смазочные материалы
- •7.1. Виды смазки
- •7.2. Гидродинамическая жидкостная смазка
- •7.3. Гидростатическая жидкостная смазка
- •7.4. Эластогидродинамическая смазка
- •7.5. Граничная смазка
- •7.6. Смазочные материалы
- •7.6.1. Общая характеристика
- •7.6.2. Классификация минеральных масел
- •7.6.3. Показатели физических свойств минеральных масел
- •7.6.4. Фильтрация масел
- •7.6.5. Регенерация минеральных масел
- •7.6.6. Пластичные смазочные материалы и их свойства
- •7.6.7. Твердые смазочные материалы
- •Глава 8. Выбор смазочных материалов для узлов трения
- •8.1. Методика выбора смазочных материалов
- •8.2. Выбор вида смазочного материала
- •8.2.1. Общая характеристика смазочных материалов
- •8.2.2. Выбор вида смазочных материалов для узлов трения
- •8.3. Выбор марки минерального масла
- •8.3.1. Выбор марки минерального масла
- •8.3.2. Выбор марки минерального масла
- •8.3.3. Выбор марки минерального масла
- •Оценивание показателей надёжности
- •Глава 1. Определение параметров планов испытаний
- •Глава 2. Оценивание показателей безотказности
- •2.1. Оценивание показателей безотказности на основе
- •Экспоненциальное распределение
- •Нормальное распределение
- •Логарифмически нормальное распределение
- •Распределение Вейбулла
- •2.2. Оценивание показателей безотказности
- •Оценивание показателей безотказности при испытании
- •Глава 3. Оценивание показателей долговечности
- •3.1. Модели оценивания
- •3.2. Непараметрические модели оценивания
- •3.3. Оценивание среднего ресурса
- •3.4. Оценивание остаточного ресурса
- •Значения функций и квантилей распределения
- •Приложение в основные характеристики смазочных материалов
6.2. Адгезионное изнашивание
Характерно для высоконагруженных сопряжений при разрушении смазочного слоя и сопровождается схватыванием трущихся поверхностей. При скоростях скольжения 2,5 ·10-3... 0,5 м/с, высоких контактных нагрузках и вибрациях наблюдается схватывание I рода, сопровождающееся образованием на поверхностях трения углублений и наростов со значительным изменением шероховатости. При скоростях 1...5 м/с и малых нагрузках развивается процесс схватывания II рода. В этом случае поверхность становится грубошероховатой с отчетливыми следами течения и размазывания материала.
Для предотвращения схватывания применяют:
- поверхностное пластическое деформирование (ППД);
- поверхностную закалку;
- сульфидирование;
- введение в смазочный материал присадок, содержащих S, Cl, P.
6.3. Абразивное изнашивание
Возникает при давлении абразивных частиц (подвижных и неподвижно закрепленных) на материал под воздействием внешних сил и характеризуется высокой интенсивностью изнашивания.
При абразивном изнашивании неподвижно закрепленными абразивными частицами износостойкость узла трения зависит от соотношения твердостей абразива Hа и металла Нм.
Если Нм<(0,8...0,6)Hа, то износ не зависит от разности твердостей абразива и металла.
Если Нм=(0,8...1,5)Hа, износостойкость возрастает с ростом твердости металла.
Износостойкость существенно повышается при Нм>=1,6Hа.
При наличии свободных абразивных частиц износостойкость И пропорциональна разности твердостей трущихся тел
И=K ·(H1-H2).
Следовательно, для повышения износостойкости узлов трения в условиях абразивного изнашивания необходимо применение сталей, подвергнутых упрочняющей технологии (табл. 4.4, ч.II), и высокотвердых сплавов (табл. 6.4).
6.4. Окислительное изнашивание
Протекает при нормальных и повышенных температурах при трении без смазочного материала или недостаточном его количестве в диапазоне скоростей скольжения 0,5...1 м/с.
Повышение износостойкости достигается созданием поверхностей трения с высокой твердостью.
Способы повышения твердости:
- процессы ППД (для низкоуглеродистых сталей);
- цементация (для малоуглеродистых сталей - сталь 20ХГС, сталь 40, сталь 45 и др.);
- азотирование (для нержавеющих марок сталей);
- хромирование (для средне- и высокоуглеродистых сталей);
- нитроцементация (для углеродистых сталей в условиях интенсивного изнашивания);
- электромеханическая обработка (для сталей с содержанием углерода менее 0,7%);
- закалка ТВЧ (для сталей, содержащих углерода не менее 0,6%);
- металлизация (при работе узла трения со смазочным материалом).
Таблица 6.4
Износостойкая наплавка.
Марка |
Наплавленный металл |
Твердость HRC |
Примечание
|
||
ЭЛЕКТРОДЫ ДЛЯ РУЧНОЙ ДУГОВОЙ НАПЛАВКИ по ГОСТ 10051-75 |
|||||
У340П/Б О3Н-400У НР-70
ОМГ-Н
12АН/ЛИВТ ТКЗ-Н
Т-620 Т-590
ЦС-1 ВСН-6 |
Э-10Г3 Э-15Г5 Э-30Г2ХМ
Э-65Х11Н3
Э-95Х7Г5С Э-30Х5В2Г2СМ
Э-320Х23С2ГТР Э-320Х25С2ГР
Э-300Х28Н4С4 175Б6Х6СТ
|
28...35 40...44 31...41
25...33
25...32 50...60
55...62 57...63
48...54 52...57 |
Наплавка деталей, испытывающих контактные (ударные) нагрузки: оси, валы, рельсовые крестовины и др. Наплавка деталей из стали Г13Л (Гатфильда) Наплавка деталей, испытывающих интенсивные ударные нагрузки с абразивным изнашиванием. Наплавка деталей, подверженных абразивному изнашиванию Наплавка деталей, испытывающих абразивное изнашивание с ударными нагрузками |
||
НАПЛАВОЧНАЯ ПРОВОЛОКА по ГОСТ10543-82 |
|||||
Нn-40Х3Г2МФ Нn-50ХФА Нn-40Х13 |
|
38...44 43...50 45...52 |
|
||
|
|
НВ(МПа) |
|
||
Нn-30 Нn-40 Нn-50 Нn-80 Нn-50Г Нn-65Г Нn-30ХГСА |
|
1600...2200 1600...2200 1800...2400 2600...3400 2000...2700 2300...3100 2200...3000 |
Наплавка деталей, подверженных абразивному изнашиванию: оси, шпиндели, колеса, опорные катки, ролики |
||
Продолжение табл. 6.4
Марка |
Наплавленный металл |
Твердость НВ(МПа) |
Примечание
|
Нn-Х15Н60 Нn-Х20Н80 |
|
2000...2200 2000...2200 |
Наплавка деталей, работающих при высокой температуре с интенсивным окислением |
Проволока порошковая наплавочная по ГОСТ 26101-84 |
|||
ПП-Нn-30Х5Г2СМ-Т(D)-C(У)-2,5 ПП-Нn-30Х4Г2М-Т-С(Ф)-2,0
ПП-Нn-14СТ-Т-С-3,0 ПП-Нn-19СТ-Т-С-3,0 ПП-Нn-50Х3СТ-Т-С-3,0 ПП-Нn-18Х1Г1М-Т-Ф-3,5 |
50...56HRC 42...48HRC НВ(МПа) 2400...2600 3000...3400 4600...5100 3200...3800 |
Наплавка деталей общего назначения |
|
ПОРОШКОВЫЕ ЛЕНТЫ |
|||
Пл-АН101 Пл-АН102 Пл-АН111
Пл-АН126 |
300Х25Н3С3 250Х20С3Р3 Никель- Карбидхрома 20Х2Г2МТ |
50...55HRC 52...56HRC 48...55HRC
33...45HRC |
Конуса и чаши засыпных аппаратов доменных печей, броневые плиты Детали общего назначения |
Спеченные ленты по ГОСТ 22366-77 |
|||
ЛС-100Х7Р1
ЛС-10Х14М3 ЛС-20Х10Г10Т |
54...58HRC
46...50HRC 38...42HRC |
Детали, испытывающие интенсивное абразивное изнашивание Плунжеры гидропроцессов, крановые колёса |
|
Порошки для наплавки ГОСТ 21448-75 |
|||
ПГ-С27 400Х28Н2С2ВМ
ПГ-С1 300Х28Н4С4 ПГ-УС25 500Х38Н |
>53HRC
>51HRC
>55HRC |
Для наплавки деталей, работающих в условиях абразивного изнашивания при температуре до 500°C. Для наплавки деталей, подвергающихся абразивному (газоабразивному) изнашиванию |
|
|
|||
Окончание табл.6.4
Марка |
Наплавленный металл |
Твердость
|
Примечание
|
Прутки для наплавки ГОСТ21448 -75 |
|||
Пр-С27 450Х28Н2СВМ
Пр-С1 300Х28Н4С3 Пр-С2 200Х17Н2
Пр-В3К 100Х29К63В5 |
52HRC
50HRC
44HRC
40HRC |
Для наплавки деталей, испытывающих абразивное изнашивание с умеренными ударами при температуре до 500°C. То же при нормальной температуре То же со значительными ударными нагрузками Для наплавки деталей, испытывающих абразивное изнашивание при нагреве до 750°С, воздействии агрессивных сред и ударных нагрузок |
|