Виды износа деталей: Причины износа деталей. Основные виды износа деталей
alexxlab | 03.06.2023 | 0 | Разное
|
Виды износа деталей станков | Износ деталей машин
Износ деталей
Определено, что у деталей станков в зонах контакта их поверхностей можно выделить два основных вида взаимодействий: механическое и молекулярное. Эти взаимодействия вызывают физико-химические изменения поверхностных слоев, что в свою очередь определяет различные виды поверхностных разрушений деталей станков и механизмов. Эти разрушения определяют износ деталей, в конечном счете приводящий к полному выходу их из строя.
Исходя из видов взаимодействий сопряженных поверхностей взаимосвязанных деталей и соответствующих им видов износов и разрушений, в практике различают несколько видов изнашивания.
Износ схватыванием
Изнашивание схватыванием возникает при трении скольжения с относительно малыми скоростями перемещения трущихся поверхностей (меньше 1,0 м/с для стали) и удельными давлениями, превышающими предел текучести материала на участках фактического контакта, при отсутствии смазки и защитной пленки окислов. Коэффициент трения при схватывании достигает 1,0-4,0. Данному виду изнашивания соответствует определенный вид поверхности детали (рис. 5,а). Вид деталей с признаками так называемого окислительного изнашивания показан на рис. 5, б.
Тепловое изнашивание
Тепловое изнашивание возникает от тепла, полученного в процессе трения. При трении скольжения со скоростями 3-4 м/с и большими удельными давлениями в активных микроскопических объемах поверхностей трущейся пары возникают высокие температуры, что вызывает изменеиие микроструктуры в поверхностных слоях. Такое явление уменьшает поверхностную прочность, способствует развитию контактного схватывания трущейся пары и разрушению поверхностного слоя (рис. 5, в).
Рис 5 – Виды износа деталей
С увеличением скорости относительного перемещения трущейся пары увеличивается и концентрация тепла на поверхности трения. Это приводит к качественному изменению металла в поверхностном слое и к активизации процесса теплового изнашивания. Если к тому же изменить удельное давление на трущиеся поверхности, то изменится и глубина активных слоев этого процесса. С возрастанием скорости скольжения коэффициент трения сначала увеличивается, затем, достигнув максимума, плавно снижается. При сухом трении стали по стали коэффициент трения при наличии процесса теплового изнашивания находится в пределах от 0,1 до 0,5.
Осповидное изнашивание
Осповидное изнашивание происходит у деталей, взаимному перемещению сопрягаемых поверхностей которых характерно трение качения. При осповидном изнашивании происходит микропластическая деформация поверхностей деталей с упрочнением поверхностных слоев. Механизм процесса изнашивания объясняется возникновением сложного напряженного состояния активных объемов металла у поверхности трения с появлением усталости при повторно-переменных нагрузках, которые вызывают течение металла в поверхностных слоях.
Абразивное изнашивание
Абразивное изнашивание происходит в результате царапающего действия твердых частиц, попадающих между трущимися поверхностями. Эти частицы, хаотически ориентированные острыми ребрами относительно изнашиваемой поверхности, режут металл, деформируют его, оставляя следы в виде царапин.
Процессу абразивного изнашивания характерны три вида воздействия твердых частиц на сопряженные поверхности:
- воздействие па сопряженные поверхности твердыми частицами, принадлежащими одной из работающих деталей;
- воздействие посторонних частиц на одну из работающих деталей;
- воздействие посторонних частиц на обе работающие детали в зоне их контакта.
В практике износ деталей станков и механизмов происходит, как правило, при протекании различных процессов изнашивания. Изменение условий работы тон или иной детали или постоянство этих условий приводит лишь к тому, что какой-то из процессов изнашивания становится преобладающим и определяющим потерю работоспособности детали.
Похожие материалы
Что такое износ? – Причины и виды
Насколько разнообразны причины износа, настолько разнообразны его виды. В этом сообщении блога вы узнаете все, что вам нужно знать об износе в промышленности.
Все наверняка слышали об износе, но что именно стоит за этим термином? Для того, чтобы докопаться до сути износа, нам придется совершить небольшой экскурс в физику.
Что такое износ?
Строго говоря, износ – это механическое истирание. Это означает, что всякий раз, когда два материала сталкиваются и трутся друг о друга, возникает механическое истирание. Этот вид истирания всегда приводит к потере веса, потому что трение постоянно удаляет материал с поверхности объекта. Типичным примером такого процесса является торможение. Износ является причиной того, что нам приходится время от времени заменять тормозные колодки на наших автомобилях. Из-за трения при нажатии на педаль тормоза два металла трутся друг о друга и тормозная колодка теряет материал – изнашивается.
Что такое износостойкость?
Износостойкость показывает, насколько металл устойчив к этому процессу. Чем более износостойкий металл, тем медленнее он теряет материал со своей поверхности – даже при наличии трения с другим металлом. Существует несколько способов повышения износостойкости металла. С одной стороны, в некоторых машинах можно установить так называемую изнашиваемую деталь. Это легко заменить и не слишком дорого для покупки. Это предотвращает поломку всей машины и приводит к более коротким, но более частым работам по техническому обслуживанию. С другой стороны, металлы также могут быть закалены или покрыты специальным покрытием, чтобы свести механическое истирание к минимуму. Другой возможностью является использование смазочных материалов, которые уменьшают трение и, следовательно, износ соответствующих металлов.
Различные виды износа
Нормальный износ
Каждый объект подвержен естественному износу, поскольку трение вызывает естественный износ любого материала. Возьмем, к примеру, подошвы вашей обуви. Со временем они изнашиваются из-за трения об асфальт и приходится покупать новую обувь. То же самое происходит везде, где два материала соприкасаются друг с другом, и это неизбежно. Можно выделить еще два вида износа.
Фретинг
Термин фреттинг относится к особому типу износа. Этот вид износа всегда возникает между двумя материалами в точке их контакта или на контактной поверхности. Со временем качество поверхностного слоя в этом месте или поверхности ухудшается – она становится шероховатой и могут возникать микротрещины. Эти микротрещины могут затем распространяться дальше в материале и приводить к трещинам. Как и при обычном износе, истирание происходит постепенно, а не сразу.
Заедание и заедание
Как и истирание, заедание также является распространенным видом износа. Истирание происходит, когда два металла находятся в скользящем контакте. Две поверхности сцепляются благодаря своей кристаллической структуре. Под действием растягивающей силы могут возникать деформации поверхности, которые мы воспринимаем как царапины. Заедание можно предотвратить, используя достаточное количество смазки. Некоторые сплавы, такие как латунь или бронза, также более устойчивы к истиранию. В отличие от истирания, это повреждение из-за износа может произойти сразу, а не только со временем.
Причины износа
Основными причинами износа являются, во-первых, механические ограничения, такие как истирание или эрозия, и, во-вторых, химические реакции, ослабляющие материал, такие как коррозия. Но на то, происходит ли и как быстро происходит износ, влияют различные другие факторы. Тип материала двух объектов, его формы и поверхности влияют на износ так же сильно, как наличие или отсутствие промежуточной среды, такой как смазка. Другим фактором, влияющим на износ, является тип движения: качение, скольжение или толкание. Кроме того, на износ могут влиять окружающая атмосфера и температура.
Если вы хотите глубже изучить различные области применения алюминиевой бронзы, загрузите нашу техническую документацию «Преимущества алюминиевой бронзы в агрессивных средах».
Различные виды промышленного износа и слезы – YB Components
Блог / от YB Components
по крайней мере, контролируя или нанимая людей, которые управляют им для вас, то вы, несомненно, знаете о многих проблемах износа, с которыми приходится бороться промышленным компаниям.
Независимо от того, используются ли в вашем бизнесе вариаторные ремни, мотор-редукторы, редукторы с параллельными валами или любое другое промышленное оборудование, несомненно, вы уже сталкивались со многими возникающими проблемами. Однако, даже если ваши мотор-редукторы до сих пор работали безупречно, стоит заранее знать обо всех потенциальных проблемах, которые могут повлиять на различные виды промышленного оборудования.
Это правда, что большинство типов промышленного оборудования подвержено нескольким видам факторов износа, часто нескольким факторам одновременно, и это влияет на бизнес из-за того, что оборудование требует значительного времени простоя для ремонта. Во многих случаях, например, с менее прочными деталями, такими как вариаторные ремни, простои вызваны тем, что детали требуют немедленной замены. Итак, ниже мы перечислили семь основных причин промышленного износа, знание которых поможет вашему бизнесу быть в курсе любых проблем, возникающих с вашим оборудованием.
Трение
Фрикционный износ возникает из-за энергии, создаваемой постоянным движением между двумя ближайшими поверхностями. Обычно это проявляется в виде линейных канавок, создаваемых возвратно-поступательным контактом, и, хотя это одна из наименее разрушительных причин в этом списке, она все же может нанести значительный ущерб, если ее не остановить.
Нагрев
Износ, вызванный высокими температурами, обычно проявляется в размягчении любых металлических деталей. Вы также можете обнаружить ухудшение свойств материала, которое усугубляет другие виды износа, такие как истирание или эрозия.
Истирание
Абразивный износ может произойти, когда любая движущаяся поверхность вступает в контакт с другой поверхностью. Это становится серьезной проблемой, когда более твердый и крупный материал соприкасается с более мягким материалом, хотя истирание может произойти и с двумя одинаково твердыми поверхностями.
Эрозия
Эрозионный износ происходит, когда более мелкие частицы воздействуют на гораздо большую поверхность и постепенно удаляют крошечные фрагменты более крупного поверхностного материала из-за постоянного импульсного эффекта.
Кавитация
Кавитация – это быстрое образование и последующее схлопывание небольших карманов пара или воздуха в текущей жидкости в областях с очень низким давлением. Кавитация является частой причиной структурных повреждений механизмов, таких как гребные винты и насосы.