Причины износа: Основные причины износа или почему ваша техника приходит в неисправность

Содержание

Основные причины износа или почему ваша техника приходит в неисправность

Перед началом прочтения статьи отметим, что примеры будут приводиться на промышленном оборудовании, однако общие принципы, как причины износа характерны и для механизмов автомобилей.

Существует восемь причин отказа компонентов оборудования: трение, коррозия, усталость, граничная смазка, образование отложений, эрозия, кавитация и электрический разряд. Возникновению этих явлений способствует действие различных сил, в том числе химически активных соединений, окружающей среды, температуры и времени. С помощью мониторинга состояния масла и применения соответствующих методов измерений можно обнаружить эти причины, предпринять соответствующие меры и предотвратить возможные неисправности.

Причины возникновения неисправностей

Как правило, к основным причинам сбоев в работе деталей оборудования, относятся четыре механизма износа: трение, коррозия, усталость и режим граничного смазывания.

Последний режим связан с адгезией и износом от трения скольжения.

ОСНОВНЫЕ ПРИЧИНЫ И МЕХАНИЗМЫ СИЛА АКТИВНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ СРЕДА ТЕМПЕРАТУРА ВРЕМЯ
Трение Изнашивание свободными частицами   Твердые частицы, небольшой клиренс Смазка Общее число оборотов
Коррозия Стирание Коррозионно- активный газ/жидкость Металлические поверхности Уравнение Аррениуса Общее время воздействия
Усталость Динамическое напряжение сдвига   Гидродинамический контакт или другие повторяющиеся контакты   Общее количество 10X циклов
Граничная смазка (Адгезия) Нагрузка (вязкость и скорость)   Недостаточная смазка Трение из-за непосредственного контакта металлов Длительность контакта
Образование отложений Статическое электричество Дисперсия и коалесценция На грани насыщения Температурные циклы Диффузионный перенос
Эрозия Импульс частицы   Скорость газа/жидкости   Совокупное воздействие
Кавитация Ударная волна       Общее количество ударных волн
Электрический разряд Импульс искры/взрыва   Ток по валу Быстрый нагрев Общее количество взрывов

Трение

Износ от трения, как правило, является результатом изнашивания свободными частицами, причиной которому служит загрязнение системы смазывания пылью. Пыль намного тверже стали и, попадая в ловушку между двумя движущимися поверхностями, врезается в более мягкий металл и начинает вырезать своеобразные желобки в твердом металле. Это напоминает процесс зачистки стали наждачной бумагой. Смазочные жидкости позволяют свести трение и адгезию к минимуму, эффективно уменьшая степень истирания частицами при последующих оборотах компонентов механизма. Трение также включает в себя трение в локальных местах, которое приводит к образованию высокочастотных волн напряжения, распространяющихся по металлу на короткие расстояния. Энергию волны напряжения можно обнаружить путем проведения анализа высокочастотных волн напряжения с использованием такого прибора, как Emerson PeakVue™. Контроль запыления системы смазки частицами следует проводить в целях удаления из системы остатков частиц и минимизации проникновения пыли через воздушные отверстия, уплотнения и поступающие смазочные материалы. Соблюдение заданного уровня чистоты, в основе которого лежит определение количества частиц по стандартам ASTM D7416, D7647 и D7596, играет важную роль в вопросе контроля загрязнения частицами.

Частицы износа от трения по форме напоминают стружку, которую часто можно увидеть после работы на токарном станке. Иногда для описания этих частиц используется слово «ленточки». В целях исследования частиц рекомендуется проводить анализ частиц износа (АЧИ). Требования к проведению такого анализа приведены в стандарте ASTM D7684. Для его проведения используется методика, приведенная в стандартах ASTM D7416 и D7690. Кроме того, можно пользоваться методикой обнаружения частиц и их классификацией, приведенной в стандарте D7596.

Коррозия


Коррозия — это химическая реакция, которая ускоряется под воздействием температуры. Правило скорости Аррениуса гласит, что скорость химической реакции вырастает в два раза при каждом повышении температуры на 10°С. Коррозия металлических поверхностей, как правило, является само- ограничивающимся процессом, так как оксиды металла на поверхностях образуются только до определенной глубины. Оксидные слои являются очень мягкими, и их легко стереть. Трение обнажает нижний слой металла и способствует более глубокому окислению при наличии окисляющих агрессивных сред.

Коррозионный износ обычно вызывается воздействием влаги или другой агрессивной жидкости или газа. Образование минеральных и органических кислот может быть инициировано ухудшением свойств смазочного материала по причине воздействия кислорода при повышенных температурах. Когда такие вещества проникают в смазку, как правило, запускается процесс окисления металлических поверхностей.

К чувствительным методам обнаружения в масле веществ, вызывающих коррозию, относится титрование по методу Карла Фишера, определение диэлектрической проницаемости с временным разрешением по стандарту ASTM D7416*, инфракрасная спектроскопия, определение кислотного и щелочного чисел. Самым лучшим методом определения элементов коррозионного износа в масле является спектрометрический анализ ГСМ, например, с использованием фильтра Rotrode (ASTM D6595). Он идеально подходит для контроля остатков мелких частиц (5 мкм и менее) в миллионных долях. Остатки продуктов загрязнения коррозионного износа обычно представляют собой оксид металла, а большинство оксидов металлов имеют очень маленький размер и окрашены в черный цвет. Тем не менее, иногда можно увидеть хлопья ржавчины красноватого цвета. Для проведения этих анализов идеально подходят указанные выше методы АЧИ (анализа частиц износа).

* — Стандартный тест для анализа находящихся в эксплуатации смазочных материалов с использованием определения пяти параметров (диэлектрической проницаемости, диэлектрической проницаемости с временным разрешением и переключением магнитных полей, лазерного счетчика частиц, микроскопического анализа загрязнений и определение вязкости на орбитальном вискозиметре).

Усталость

Усталостный износ является следствием образования на поверхности трещин. Причиной образования трещин является совокупная нагрузка контакта качения между роликом, кольцом и делительной окружностью зубчатого колеса. Усталость представляет собой деформационное упрочнение, в процессе которого дислокационные дефекты перемещаются вдоль плоскостей скольжения по металлической кристаллической структуре. В конце концов, металлическое упрочнение превращается в поверхностные трещины и сопровождается акустической эмиссией, напоминающей миниатюрные землетрясения.

Усталостный износ начинается с возникновения трещин, которые затем соединяются друг с другом, и, в конечном итоге, образуется скол. Это происходит, когда трещины пересекают поверхности, а крупные фрагменты и пластинки вымываются смазочной жидкостью. Последующие контакты качения приводят к образованию более крупных фрагментов и пластинок.

С помощью акустической эмиссии и анализа волн напряжения с использованием PeakVue технологии можно обнаружить поверхностные трещины, которые являются причиной возникновения усталостного износа. С помощью рентгеновской флуоресцентной спектроскопии (РФС) и путем определения концентрации железосодержащих частиц можно обнаружить продукты износа, которые попадают в смазочный материал.

При проведении анализа этих частиц с помощью методов АЧИ можно обнаружить, что они имеют форму неоднородных фрагментов или пластинок. Также в целях исследования частиц можно воспользоваться методами, приведенными в стандарте ASTM D7596 (тест для автоматического подсчета размера и формы частиц).

Граничное смазывание (адгезия)

Граничное смазывание это режим смазки, при котором нагрузка передается в процессе непосредственного контакта металлов. Большинство механизмов имеют такую конструкцию, при которой между поверхностями, несущими нагрузку, в процессе смазки образуется масляная пленка. Существует четыре причины возникновения режима граничной смазки: отсутствие смазки, низкая вязкость, чрезмерная нагрузка и низкая скорость (или любые из этих причин в комплексе).

Достаточное количество смазки в контактах качения образует слой гидродинамической смазки, которую, как правило, можно обнаружить на антифрикционных подшипниках, где толщина пленки жидкости между роликом и кольцом обычно составляет от 1 до 5 мкм. Достаточное количество смазки, наносимой на подшипники скольжения, образует слой гидродинамической смазки с толщиной пленки жидкости от 50 до 100 микрон.

Когда смазка по какой-либо из четырех причин, перечисленных выше, утрачивает свои функции, в процессе непосредственного контакта металлов возникает нагрузка между подвижными поверхностями, и появляется трение. Температура в месте контакта стремительно возрастает, в результате чего образуются подтаявшие, густые и окисленные продукты износа. Контактное трение также является источником громкого ультразвукового и акустического шума.

Контактные ультразвуковые измерения и методы анализа высокочастотных волн напряжения, например, с использованием PeakVue технологии, позволяют обнаружить трение, вызванное режимом граничной смазки (контактом металлов). Также можно применять методики, позволяющие определить степень разложения масла, такие как вискозиметрия, определение диэлектрической проницаемости с временным разрешением (ASTM D7416), кислотного и щелочного чисел. Количество частиц можно определить с помощью ферромагнитных методик и РФА.

Частицы усталостного износа, которые можно обнаружить с помощью методик АЧИ, в том числе по стандарту ASTM D7596, как правило, представляют собой результат воздействия предельных температур, которое сопровождается трением металлических поверхностей.

Образование отложений

Этот механизм отличается от других тем, что в процессе образования отложений материал генерируется, а не удаляется. И, несмотря на то, что образование отложений не имеет ничего общего с износом, оно также является причиной повреждения компонентов системы и закупоривания отверстий.

Образование отложений на компонентах механизма может привести к возникновению серьезных проблем. Материалы, из которых образуются отложения, обычно переносятся на поверхность механизма газом или жидкостью, где они и оседают. Передние кромки и другие поверхности вентиляторов и лопастных колес обычно накапливают переносимые газом или жидкостью волокна и твердые частицы. Эти скопления приводят к нарушению баланса и снижению производительности. На перегородках часто собираются твердые частицы и шлам, из-за чего становится очень трудно обеспечить надлежащий уровень чистоты системы до и после сборной емкости циркулирующего масла. Регулирующие клапаны и другие внутренние поверхности иногда накапливают лаковые отложения, что может серьезно сказаться на их производительности.

Эрозия


Эрозия – это удаление материала под воздействием частиц. Пескоструйная очистка является отличным примером эрозионного износа. Автовладельцы в пустынях часто наносят на свои автомобили дополнительный слой прозрачного полимера для защиты лакокрасочного покрытия. В противном случае, краска на капоте и крыльях быстро отслаивается, подвергая металл воздействию окружающей среды.

Самым простым методом мониторинга состояния является оптическое определение отложений, накоплению которых способствует попадание жидкой среды на твердую поверхность. Проведение визуального осмотра рекомендуется для обнаружения следов эрозии. Как правило, проводить анализ частиц износа, вызванного эрозией, нецелесообразно, поскольку количество твердых частиц, которые являются причиной появления эрозии, очень большое.

Кавитация

Кавитационный износ, как правило, образуется на обратной стороне лопастей. Низкое давление создает пустоты или пузырьки в жидкости, которые схлопываются при повышении давления. Затем скорость жидкости растет, и она заполняет пустоты. По мере того как жидкость заполняет образующиеся пустоты, ее скорость достигает сверхзвуковых значений, и ударные волны повреждают лопасти с обратной стороны. Повреждением считается удаление материала и образование пор на поверхности. Определить кавитацию можно при помощи акустической эмиссии и анализа волн напряжения, например, с использованием технологий PeakVue. Однако вряд ли удастся обнаружить кавитацию на лопастях с помощью анализа отложений. Поэтому через определенные промежутки времени рекомендуется проводить визуальный осмотр лопастей, чтобы вовремя обнаружить признаки кавитации и другие следы физического износа.

Электрический разряд

Иногда в электродвигателях образуются подшипниковые токи. Подшипниковый ток – это ток, который проходит вдоль вала, проникает сквозь пленку жидкости, покрывающей подшипник, и идет обратно через корпус механизма в землю. Как правило, толщина границы смазочной пленки роликовых подшипников составляет примерно 1 мкм, подшипников скольжения — 50 мкм. Смазочные материалы являются хорошими диэлектрическими жидкостями. Электрические разряды создают дуги в порах пленки жидкости, проникая в металлические поверхности с обеих сторон и повреждая поверхность, значительно нагревая ее и подвергая ее микроскопическим электрическим взрывам. В случае с роликовыми подшипниками этот процесс иногда называют «флютингом» (от англ. fluting – нарезка канавок, нанесение бороздок) из-за симметричного рисунка, структура которого соответствует расположению роликов при многократном повторении электрического разряда. Подшипниковые токи можно обнаружить с помощью чувствительного анализатора или мультиметра, предназначенного для обнаружения тока, проходящего от земли через металлическую щетку, которая контактирует с вращающимся валом. Присутствие электрических взрывов можно обнаружить методом акустической эмиссии или путем измерения волн напряжения, например, с применением технологии PeakVue. Частицы электрического разряда, как правило, выбрасываются в виде расплавленного металла, который затвердевает, как сварочный шлак, в виде сферы с черной, частично окисленной поверхностью. В отличие от сварочного шлака, размер частиц которого, как правило, составляет от 50 до 100 микрон, частицы электрического разряда могут быть значительно меньше.

Эффективно противостоять факторам прихода неисправности можно путем контроля за рекомендованной производителем эксплуатации оборудования и использованием высококачественных смазочных материалов. В нашем каталоге представлен широкий ассортимент сертифицируемых индустриальных масел и смазок. По возникающим вопросам применяемости отдельных смазочных материалов настоятельно рекомендуем обращаться за консультациями в отдел продаж. Наши менеджеры помогут Вам в выборе смазочных материалов и подберут оптимальный по соотношению цена/качество продукт.

Износ деталей оборудования. Виды износа.

Лекция №3.  Износ деталей оборудования. Виды износа.

Износ – постепенная поверхностная разрушение материала с изменением геометрических форм и свойств поверхностных слоев деталей.

Бывает износ:

— нормальный;
— аварийный.

В зависимости от причин износ делится на 3 категории:

1. химический;
2. физический;

3. тепловой

Нормальный износ – изменение размеров, происходящее в короткий срок из-за неправильного монтажа, эксплуатации и технического обслуживания.

Химический износ – заключается в образовании на поверхности деталей тончайших слоев окиси с последующим отшелушиванием этих слоев. Происходящие разрушения сопровождаются появлением ржавчины, разъедания метала.

Физический износ – причиной может быть:

— значительные нагрузки;

— поверхностное трение;

— абразивное и механическое воздействие.

И при этом на деталях появляется:

— микротрещины;

— трещины;

— поверхность метала становится шероховатая.

Физический износ бывает:

— осповидный;
— усталостный;
— абразивный;

— эрозия.

Тепловой износ – характеризуется возникновением и последующим разрушением молекулярных связей внутри металла. Возникает из-за повышенной или пониженной температуры.

Причины, влияющие на износ:

1. Качество материала деталей.

Как правило для большинства деталей износоустойчивость тем выше, чем тверже их поверхность, но не всегда степень твердости прямо пропорциональна износоустойчивости

Материалы, обладающие только большой твердостью имеют высокую износоустойчивость. Однако при этом возрастает вероятность появления рисок и отрывов частиц материала. Поэтому такие детали должны обладать высокой вязкостью, которая препятствуют отрыву частиц. Если две детали из однородных материалов испытывают трение, то следовательно с повышением коэффициента трения они быстро изнашиваются, следовательно более дорогие и трудно заменяемые детали нужно изготовлять из более твердого, качественного и дорогого материала, а более дешевые простые детали изготавливать из материала с низким коэффициентом трения.

2. Качество обработки поверхности детали.

Установлено три периода износа детали:

— начальный период приработки – характеризуется быстрым увеличением зазора подвижных соединений;
— период установившегося износа – наблюдается медленное, постепенное изнашивание;

— период быстрого, нарастающего износа – вызываемый значительным повышением зазоров и изменением геометрических форм деталей.

Для повышения срока службы деталей необходимо:

— сократить максимально первый период, путем очень точной и чистой обработки деталей;

— повысить максимально второй период;

— предотвратить третий период.

3. Смазка.

Слой смазки, вводимой между трущимися деталями попадая, заполняет все шероховатости и неровности и уменьшает трение и износ во много раз.

4. Скорость движения деталей и удельное давление.

На основании опытных данных установлено, что при нормальных удельных нагрузках и скоростях движения от 0,05 до 0,7 разрыва масляного слоя не происходит и деталь работает долго. Если повысить нагрузку, то износ детали возрастет многократно.

5. Нарушение жесткости в неподвижных деталях.

6. Нарушение посадок.

7. Нарушение взаиморасположения деталей в сопряжениях.

Виды и причины износа | ТО и ТР автомобиля

Износы и дефекты деталей можно разделить на две основные группы.

Естественные износы появляются в результате механического износа деталей от трения, воздействия высоких температур и усталости металла при соблюдении всех нормальных условий эксплуатации и ухода за автомобилем.

Сущность трения заключается в том, что при перемещении трущихся поверхностей происходит смятие и отрыв мельчайших частиц верхнего слоя, вызывающие истирание поверхности и ее износ. Основными видами трения в механизмах автомобиля являются:

  • а) сухое и полусухое трение, вызываемое полным или почти полным отсутствием смазки; оно характеризуется непосредственным соприкосновением поверхностей. Сухое трение наблюдается в дисках сцепления, между колодками и тормозным барабаном, в зубчатом венце маховика при пользовании стартером и др. Полусухое трение бывает в деталях переднего моста, рессорной подвески, рулевых тяг, тормозных валиков и др. и обусловлено конструкцией указанных деталей и узлов;
  • б) полу жидкостное трение характеризуется тем, что между трущимися поверхностями имеется слой масла, не обеспечивающий, однако, полного разделения этих поверхностей, т. е. давление в масляном слое периодически бывает меньше давления одной поверхности на другую. Этот вид трения встречается в большинстве деталей автомобиля;
  • в) жидкостное трение, когда трущиеся поверхности полностью разделяются масляным слоем и трение происходит только внутри смазывающей жидкости. При этом давление в масляном слое должно превышать силу давления на трущиеся поверхности. Создать такие условия смазки в механизмах автомобиля практически невозможно.

Помимо качества смазки при полужидкостном, полусухом и сухом трении, большое влияние на износ оказывает также твердость и качество обработки поверхностей. Повышенная твердость поверхности значительно повышает ее износостойкость, а чистота обработки способствует лучшему образованию масляной пленки и уменьшает трение.

Влияние высоких температур (особенно в деталях двигателя) на износ деталей выражается в изменении структуры металла, в снижении его механических свойств, а также в ухудшении смазки вследствие понижения ее вязкости. Усталость металла возникает в результате переменных нагрузок на деталь (рессоры, коленчатый вал, шатун и др.) и характеризуется появлением в металле мельчайших трещин, которые, постепенно увеличиваясь, вызывают поломку.

Аварийные износы и дефекты появляются вследствие недоброкачественности металла или несоблюдения технических условий при изготовлении деталей (раковины, волосяные трещины, неправильная термообработка), несвоевременного и некачественного технического обслуживания и нарушения нормальных условий эксплуатации (перегрузка, быстрая езда по плохим дорогам).


Виды и причины износа деталей

ВИДЫ и ПРИЧИНЫ ИЗНОСА ДЕТАЛЕЙ  [c.231]

Постепенные отказы возникают преимущественно по причинам износа деталей, коррозии и усталости металла. Постепенные отказы первоначально, по мере увеличения продолжительности эксплуатации, приводят к ухудшению технического состояния автомобиля рост зазора в сопряжениях, нарушение начального взаимного расположения деталей в узле, механизме, изменение свойств поверхностных слоев металла, наличие следов коррозии и др. Когда же числовые значения износов деталей превосходят предельные значения, а коррозионные повреждения проявляются в виде различного характера трещин или обгорания, например фасок и гнезд выпускных клапанов, наступают полные отказы, выражающиеся в недопустимом стуке деталей вследствие возросшего зазора в сопряжениях, расходе топлива и смазки, падении мощности двигателя и силы тяги, полной непригодности кузова и др.  [c. 143]


По критериям работоспособности и причинам выхода деталей машин из строя их можно разбить на три группы. К первой группе относятся детали, работоспособность которых лимитируется износостойкостью трущихся поверхностей. В зависимости от вида износа следует применять различные методы упрочнения. При абразивном износе эффективны упрочнения поверхностной закалкой химикотермической обработкой (цементация, азотирование, цианирование, сульфидирование и др.) наплавкой гальваническое (хромирование, борирование и др.). При коррозионно- и молекулярно-механи-ческом износе кроме перечисленных методов можно применять упрочнение поверхностно-пластическим деформированием с созданием большей глубины наклепа, упрочнение поверхностной закалкой и химико-термической обработкой, а также комбинацию последних методов с последующим наклепом.  [c.139]

Техническое обслуживание имеет целью обеспечение постоянного содержания мотоцикла в работоспособном состоянии и надлежащем внешнем виде устранение причин, вызывающих преждевременный износ деталей выявление возникающих неисправностей с целью их своевременного устранения.  [c.101]

Постепенно становится все более ясным, что потеря работоспособности деталей машин вследствие фреттинг-усталости является одним из опаснейших видов разрушения как по причине частоты ее появления, так из-за серьезности последствий. Фреттинг-износ в некоторых приложениях также представляет собой серьезную проблему. И фреттинг-усталость, и фреттинг-износ, равно как и фреттинг-коррозия, характеризуются явлением фреттинга. В течение многих лет фреттинг определялся как механический и химический процесс, происходящий в условиях, когда прижатые нормальной силой поверхности скользят друг по другу, совершая колебательное движение. При этом нормальная сила достаточно велика, а амплитуда колебательных скользящих движений мала настолько, что возможность удаления выкрашивающихся частиц сильно ограничена [11. В последнее время используются более широкие определения, включающие в себя случаи, когда контактирующие поверхности периодически разъединяются и вновь соединяются, а таже случаи, когда осциллирующие поверхностные усилия трения вызывают поля напряжений, приводящие к разрушению.  [c.476]


Следует иметь в виду, что вследствие неточности технологического оборудования, погрешностей и износа инструмента и приспособлений, силовой и температурной деформации системы станок—приспособление—инструмент—деталь (СПИД), вследствие неоднородности физико-механических свойств материала заготовок и остаточных напряжений в них, непостоянства электрических и магнитных свойств материала, а также в результате ошибок рабочего и других причин действительные значения геометрических, механических и других параметров деталей и частей машин (узлов) могут отличаться от расчетных. Поэтому следует различать нормированную точность деталей, частей (узлов) и машин, т. е. совокупность допускаемых отклонений от расчетных значений геометрических и других параметров, и действительную точность, определяемую как совокупность действительных отклонений, установленных в результате измерения (с допустимой погрешностью) изготовленных деталей, частей (узлов) и машин. Степень соответствия действительной точности нормированной зависит от качества материала и заготовок, технологичности конструкции изделий, точности их изготовления и сборки, а также от ряда других факторов. Таким образом, разработка чертежей и технических условий с указанием нормированной точности размеров и других параметров деталей и составных частей (узлов) машин, обеспечивающей их высокое качество, является первой составной частью принципа взаимозаменяемости, выполняемой в процессе конструирования изделий.  [c.10]

Коленчатый вал является одной из наиболее ответственных и сложных в конструктивном и производственном отношениях деталей двигателя. Недостаточная надежность коленчатого вала, как правило, служит причиной повышенных износов и сокращения срока службы двигателя. От прочности коленчатого вала в значительной мере зависит и возможность форсирования двигателя, что следует иметь в виду при его проектировании.  [c.200]

Ремонтная служба должна быть построена так, чтобы не только исключить возможность возникновения аварийных износов, но и максимально удлинить срок службы машин. Для этого необходимо знать виды износа деталей машин, причины, нх вызывающие, а также меры для уменьшения износов и компенсации их.  [c.6]

На какие виды подразделяется износ деталей и каковы причины появления каждого вида износа  [c.268]

Естественный износ происходит в результате трения между трущимися поверхностями и усталости поверхностного слоя материала и является основной причиной непригодности деталей для дальнейшей работы. Различают следующие виды естественного износа механический, молекулярно-механический и коррозионно-механический.  [c.371]

Выделяют две группы износа естественные и аварийные. Отличительным признаком естественных износов является медленное нарастание величины износа деталей, вызываемое действием сил трения, коррозией и другими причинами при нормальной эксплуатации механизма. Для аварийных износов характерен быстрорастущий процесс изнашивания деталей, связанный с неправильным уходом за машиной или с конструктивными и технологическими дефектами изготовления и сборки механизма. Основной причиной износа трущихся поверхностей является трение. Существуют следующие основные виды износа  [c.18]

Для обеспечения нормальной эксплуатационной деятельности железных дорог все сооружения, устройства и служебно-технические здания систематически осматривают. Состояние сооружений н устройств проверяют как непосредственным осмотром, так и с поездов, локомотивов, дрезин при помощи специальных приборов, аппаратуры, установленной в вагонах, на тележках и т. п. При осмотрах проверяют прочность, устойчивость сооружений и устройств, износ и состояние отдельных частей и деталей, их взаимодействие и соответствие установленным размерам, допускам, проектным чертежам, электрическим и другим схемам. Одновременно выявляют причины, вызывающие появление неисправностей, а также устанавливают виды и объемы работ, которые необходимо выполнить по их устранению, и сроки выполнения. Особо строго и тщательно осматривают и проверяют такие сооружения и устройства, от работы которых непосредственно зависит бесперебойность и безопасность движения путь, устройства сигнализации, централизации и блокировки (СЦБ), связи и контактной сети.  [c.282]


Для правильной организации подготовки деталей к наплавке и выполнения наплавочных работ необходимо после осмотра и замеров износа детали составить карту технологического процесса этих работ. В ней должны быть отражены причины и характер износа, условия работы деталей, объем работ, вид и способ наплавки, марка и диаметр электродов, режим и технология наплавки, время на выполнение работ, последовательность операций, припуск на механическую обработку, необходимость предварительной и последующей термической обработки.  [c.48]

Параметры надежности. Когда детали или системы, построенные из деталей, находятся в работе, могут наблюдаться три типа отказов ранний, случайный и отказ, связанный с износом. Первый тип отказов имеет меньшее значение при расчетах надежности. Если определена и исправлена причина раннего отказа и принята правильная политика в области ремонта, этот вид отказов не должен встречаться при дальнейшей работе оборудования. Таким образом, надежность доработанного оборудования характеризуется вероятностью случайного отказа и отказа, связанного с износом. Случайные отказы имеют экспоненциальное распределение с постоянным отказом и частотой замены. От-  [c.59]

Коррозия сопровождается изменением внешнего вида, цвета, веса изделий, снижением прочности и пластичности металлов. Она является одной из причин преждевременного износа и разрушения деталей.  [c.3]

Характерными видами износа пресс-форм для пластмасс являются истирание хромового покрытия, появление рисок, вмятин и забоин на рабочих поверхностях. Признаком истирания хромового покрытия и снижения качества поверхности является матовость на поверхности изделия. Однако следует иметь в виду, что матовость поверхности может получиться по причинам, не связанным с пресс-формой повышенное содержание влаги в пресс-материале, пониженное давление прессования, малая навеска и т. д. — все это ухудшает поверхность детали. В пресс-формах прямого прессования раньше других элементов изнашивается загрузочная камера матрицы и пуансона от взаимного трения при смыкании пресс-формы под давлением пресс-материал, попадая в зазор между вертикальными стенками пуансона и матрицы, оказывает абразивное действие на поверхность этих деталей, постепенно приводящее к появлению рисок и царапин.  [c.186]

На практике любое сконструированное сооружение или оборудование может выйти из строя в течение срока службы вследствие случайных катастрофических разрушений отдельных деталей либо вследствие прогрессирующего их износа и ухудшения работоспособности. Следовательно, при оценке мероприятий по защите от коррозии необходимо принимать во внимание возможность разрушений по обеим причинам, а также иметь в виду, что каждая из них может быть вызвана совместным влиянием многих механических и коррозионных факторов.  [c.418]

Основными причинами выбраковки подшипников в процессе эксплуатации являются усталостное выкрашивание на рабочих поверхностях деталей истирание основных деталей до величины, препятствующей дальнейшей работе подшипника чрезмерное смятие рабочих поверхностей задиры и изломы. Однако общепринятый в настоящее время метод расчета, по которому производится выбор иодшипников, основан на учете усталостного износа и отчасти на учете смятия рабочих поверхностей, так как предполагается, что проведение соответствующих мероприятий (наиример, установка более эффективных уплотняющих устройств) может исключить не связанные с усталостным износом виды разрушения подшипников качения, а усталостный износ неизбежен вследствие кристаллической структуры стали.  [c.372]

Восстановление работоспособности двигателя и других агрегатов путем проведения КР в условиях мастерских АТП практикуется в больших масштабах. В настоящее время на АТП выполняется до 40% от общего числа КР. Это объясняется рядом причин и прежде всего длительностью простоя подвижного состава и низким качеством заводского КР. При этом следует иметь в виду, что капитальному ремонту на АТП обычно подвергаются двигатели, не проходившие заводской ремонт, и сводится этот ремонт в основном к переборке двигателя, замене износившихся и поврежденных деталей, а зачастую и деталей с большим запасом ресурса (попутные замены). Такую практику нельзя признать рациональной. Капитальному ремонту в условиях мастерских АТП присущи все признаки индивидуального ремонта, не отвечающие современным требованиям индустриализации ремонтного производства.  [c.15]

Анализ обширного материала по изучению процессов изнашивания и повреждаемости деталей машин, работающих в различных условиях эксплуатации, позволил установить, что в зависимости от возможных условий на поверхностях трения происходят вполне определенные процессы. Эти процессы, обнаруженные в эксплуатируемых машинах, были воспроизведены в лабораторных условиях на специальных испытательных установках, что позволило изучить причины их возникновения и закономерности развития. Было установлено, что в зависимости от факторов внешних механических воздействий (Р, о), физико-химического действия среды, химических процессов. При этом, как правило, имеет место явное преобладание одного из них сопутствующие явления мало влияют на процессы разрушения. В результате было сформулировано важное положение о наличии ведущих и сопутствующих видов изнашивания и повреждаемости при внешнем трении [1]. На основании этого была разработана классификация видов износа и повреждаемости в машинах по процессам, их обусловливающим (представлена схематически на рис. 134).  [c.319]


Виды износов, причины, вызывающие их, и способы повышения износостойкости деталей приведены в табл. 26 в гл. V—XI—допускаемые величины износа и способы ремонта конкретных деталей.  [c.33]

На практике различные виды разрушения поверхностей сопутствуют друг другу и редко проявляются в чистом виде. Однако имеется основной вид разрушения, который определяется механическими свойствами материалов, смазкой, величиной передаваемых усилий и скоростей и другими причинами. Вместе с тем наблюдения над выходом из строя деталей станков показывают, что на вид разрушения поверхностных слоев (износ, смятие или усталость) весьма сильно влияет характер касания и относительного перемещения тел.  [c.36]

По сравнению с износом, коррозией и ползучестью характерной особенностью выхода из строя детали по причине усталости является внезапное проявление этого процесса в виде разрушения тела детали или поверхностных слоев в месте контакта деталей.  [c.244]

Причинами отклонения размеров штампованной поковки от заданных могут быть недоштамповка неполное заполнение полости износ штампов неточность изготовления окончательного ручья смятие опорной плоскости штампа отклонение фактической усадки поковки от принятой в расчет сдвиг штампов неточность изготовления обрезного штампа. ГОСТ 7505—55 устанавливает максимальные припуски на механическую обработку и максимальные допуски на размеры поковок, изготовляемых горячей объемной штамповкой из черных металлов, в зависимости от группы точности изготовления поковок весовой категории поковки вида штамповочного оборудования размеров и чистоты обрабатываемых поверхностей деталей. Стандарт предусматривает четыре группы точности изготовления штампованных поковок.  [c.488]

Из всех видов механического изнашивания абразивное — наиболее распространенный вид изнашивания деталей машин и оборудования, эксплуатируемых в сельскохозяйственном производстве при повышенной запыленности воздуха и непосредственном контакте многих деталей с абразивом. Достаточно отметить, что около 80 % деталей сельскохозяйственной техники выбраковывают по причине предельного износа. Накопление пыли в смазочном материале до 0,25 % по массе приводит к снижению ресурса подшипников до 1000 ч при нормативной долговечности в 10 раз большей. Механизм абразивного изнашивания конструкци-  [c.35]

Лопатки газотурбинных компрессоров являются наиболее ответственными деталями среди всех узлов газоперекачивающих агрегатов. Они изготавливаются из хромистых нержавеющих сталей. Количество аварийных остановов из-за повреждения лопаток продолжает оставаться относительно большим. Анализ повреждений лопаточного аппарата показывает, что основным видом разрушения является усталостный. Причины усталостного разрушения следующие погрешности монтажа и сборки, механической обработки, действие неучтенных расчетом изгибных и крутильных переменных напряжений, а также износ и коррозия металла лопаток.  [c.96]

Как отмечалось выше, вибрация в машинах и механизмах является причиной нежелательных явлений в виде преждевременного износа узлов и деталей, а также появления и развития дефектов, которые могут быть причиной серьезных аварий. Появление и  [c.32]

Значительной эрозии подвергаются элементы проточных частей турбин, и особенно периферийные зоны входных кромок рабочих лопаток последних ступеней, где велика влажность пара и окружные скорости лопаток. На рис. 5.3, а показаны профили сопловых и рабочих решеток в периферийной зоне и треугольники скоростей пара и крупных капель, откуда видно, что капли влаги попадают на рабочие лопатки с большой относительной скоростью Wia, близкой к окружной скорости рабочих лопаток а. Капли разных размеров имеют различные абсолютные скорости ib и соответственно отличающиеся значения скоростей W s и углов входа Ри. Это приводит к р азмытой зоне эрозионного износа поверхностей лопаток. В качестве примера на рис. 8.1 показаны эродированные входные кромки рабочих лопаток последней ступени конденсационной турбины. В условиях эксплуатации паровых турбин наблюдается эрозия также выходных кромок рабочих лопаток последних ступеней. Вид и характер износа, а также расположение изношенной поверхности по высоте лопаток у входной и выходной кромок различны. Эрозия входной кромки обычно наблюдается на длине 1 = 0,35- 0,45 от периферии лопатки. Эрозия выходной кромки простирается обычно на более значительную длину лопатки — до 0,71 от корня. Наиболее сильный износ выходных кромок лопаток последних ступеней наблюдается у турбин, работающих длительное время на частичных нагрузках, особенно на режимах холостого хода. На этих режимах имеет место отрыв потока в корневых сечениях лопаток, сопровождающийся обратными течениями из выхлопного патрубка. Обратные токи пара захватывают капли влаги, которые и вызывают эрозию выходных кромок лопаток. Крупные капли за ступенью образуются в результате срыва пленок с поверхности диска, дробления влаги о поверхности выступающих деталей выхлопных патрубков, подачи конденсата на охлаждение патрубка при частичных нагрузках и по другим причинам. Кроме того крупные капли попадают в зону обратных токов из периферийной части потока.  [c.274]

Влияние сил трения в кинематических парах. Виды этого влияния следующие деформации, износ и смещения деталей в зазорах. Деформации деталей от сил трения являются главными причинами упругих мертвых ходов, играющих особенно большую роль при длинных кинематических цепях. Износ деталей — одна из характеристик надежности работы механизмов точных приборов. Нерегулярные смещения деталей в кинематических парах вследствие непостоянства сил трения являются главными причинами невоспроизводимости положений ведомых звеньев (например, измерений и отсчетов).  [c.436]

Текущий ремо 1т — это вид планового ремонта, пон котором заменой или восстакоЁлениехМ изношенных деталей п регулированием механизмов обеспечивается нормальная эксплуатация станков и установок до очередного планового ремонта. Текущий ремонт является основным видом ремонта, так как при этом своевременно устраняются все появившиеся неисправности в станках и установках, а также вызвавшие их причины, чем предупреждается чрезмерный износ деталей.  [c.149]

Современные методы расчета всех передач построены на основе анализа причин выхода из строя отдельных деталей и рабочих частей передач, т. е. причин поломок, износа и других видов повреждений, нарушпеишх работоепоеобноеть.  [c.409]

Обычная схема разрушения однотипных деталей представлена на рнс. 173. По виду этой кривой можно судить и о причинах разрушений. В начал е работы детали наблюдается повышенный износ из-за приработки. Разрушения в промежуточной зоне, составляющей большую часть срока службы, объясняются различными характеристиками прочности материала деталей, а также различием нагрузок и режимов работы. Если количество разрушений постоянно слишком велико, то это может быть следствием неправильных технических условий, принятых при проектировании. Повышение числа разрушений с увеличением времени работы при относительно малом сроке службы требует иереслютра конструкции. Уменьшение количества разрушений при увеличении  [c.377]


Осповидный износ возникает при трении качения и наиболее отчетливо проявляется на рабочих поверхностях подшипников качения и зубьях шестерен. При осповидном износе трушихся деталей возникают микропластические деформации сжатия и упрочнения поверхностных слоев металла. В результате упрочнения возникают остаточные напряжения сжатия. Повторно-переменные нагрузки, превышающие предел текучести металла при трении качения, вызывают явления усталости, разрушающие поверхностные слои. Разрушение поверхностных слоев происходит вследствие возникших микро- и макроскопических трещин, которые по мере работы развиваются в одиночные и групповые осповидные углубления и впадины. Глубина трещин и впадин зависит от механических свойств металла деталей, величины удельных давлений при контакте и размера контактных поверхностей. На фиг. 5 показан осповидный износ ведущей шестерни з аднего моста автомобиля ЗИС-150 и кольца роллкоподшипника поворотного кулака. Проф. М. М. Хрушов [59] считает, что составить подробную классификацию видов износа и указать соответственные им виды изнашивания практически не представляется возможным по той причине, что при разных видах изнашивания могут быть одинаковые виды износа. В табл. 1 приведена классификация видов изнашивания, предложенная М. М. Хрущовым для случая трения скольжения.  [c.12]

Причины возникновения и виды неисправностей. В большинстве случаев неудовлетворительная работа рессорного подвешивания и возникающие в его деталях неисправности являются следствием неправильной сборки и плохой регулировки. Главные повреждения деталей рессорного подвешивания следующие выработка опорных поверхностей ножей, призм, валиков и хомутов из-за длительной работы с перегрузками или перекосами, а также без смазки обрыв рессорных подвесок и излом упорок вследствие износа от непредусмотренного случайного трения, перекоса балансиров, перегрузки (например, от заедания буксы в направляющих или балансира на опоре) и от недоброкачественной сварки при ремонте излом рессорных серег из-за чрезмерного износа П]роушин, боковых поверхностей и заплечиков, а также подрезов при изготовлении, неправильной сварки и несоблюдении установленных радиусов выкружек при ремонте просадка (потеря упругости) рессор, сдвиг листов, появление в них трещин и изломов, а также ослабление хомута, что обычно происходит из-за применения недоброкачественного металла или нарушения технологии изготовления, испытания и сборки излом балансиров как последствие перегрузки или ненормального износа.  [c.348]

Износ промышленного оборудования: виды, причины износа, ремонт

 

Даже не с началом эксплуатации, а выходом с конвейера оборудования, начинается процесс его износа. Понятие это подразумевает не только физические факторы, меняющие размер, массу или форму изделия, но и экономические. Их следствием становится снижение функциональных особенностей техники, ее потребительской ценности.

 

Что же влияет на износ? Как сохранить  идеальное рабочее состояние и рыночную привлекательность оборудования как можно дольше? Давайте поговорим. Помните также о том, что немаловажно заказывать качественные детали у проверенных производителей.

 

Различают три основных вида износа оборудования:

  1. Физический. Естественный процесс потери первоначальных характеристик из-за трения, коррозии, вибрации, перепадов температур, влажности. В зависимости от вида воздействия износ бывает:

  • адгезивный;

  • гидроабразивный;

  • усталостный;

  • тепловой;

  • окислительный;

  • контактная коррозия;

  • кавитационная эрозия;

  • Функциональный (моральный). Основная его причина, как ни странно это звучит, научно-технический прогресс, в процессе которого совершенствуются технологии, идет замена агрегатов и деталей на принципиально новые. Обусловлен износ избытком капитальных и производственных затрат.

  • Внешний (экономический). Снижение спроса на продукцию или другие факторы, влияющие на падение ее стоимости.

    • Оценка этих трех видов дает расчет совокупного (накопленного) износа.

    По мере устаревания деталей, агрегатов часть стоимости конечной продукции отчисляется на их обновление. Перенос стоимости основных средств на цену выпускаемой продукции называют амортизацией. Амортизационные отчисления впоследствии позволят произвести модернизацию производства, оборудования.

     

    Факторы риска: какие детали подвержены больше всего

     

    Скорость физического износа оборудования зависит от многих факторов. Приведем лишь некоторые из них:

    • условия и режим эксплуатации;

    • материал;

    • характер смазки;

    • скорость;

    • внешние (влажность, наличие в воздухе пыли).

    Преимущественной причиной износа оборудования является трение – сопротивление процессу движения, которое возникает между двумя деталями. Такое изнашивание называют механическим. По скорости течения бывает:

    Влиять на него может все: от условий эксплуатации до материалов, из которых произведены узлы.

    Наиболее подвержены механическим повреждениям подвижные соединения деталей.

     

    Об износе оборудования говорят изменения в его работе.

    • порча профиля зубьев: шум в зубчатых передачах, толчки при смене направления движения;

    • повреждение деталей: внутренние трещины, боковые борозды; при простукивании молотком издают дребезжащий звук;

    • повышенный нагрев подшипников: защемление шариков между беговыми дорожками, недостаток или переизбыток смазки;

    • поломка или повышенный износ поршневых колец: стук, который появляется в цилиндре компрессора.

     

     

    Ремонт промышленного оборудования: выгодно, невыгодно

     

    Бывают два вида износа:

    • устранимый. Оправдан вкладываемыми в него средствами и трудовыми затратами;

    • неустранимый. Тот, что нельзя произвести из-за конструкционных особенностей или нерентабельности.

    В зависимости от нарушений, применяют различные способы ремонта промышленного оборудования.

    • Механическая обработка (шлифовка, использование заплат, склеивание).

    • Электролитическое восстановление.

    • Наплавка.

    • Сварка.

    • Металлизация.

    • Метод пластических деформаций и дополнительных деталей.

    • Гальваническое наращивание (хромирование, никелирование, омеднение).

     

    Профилактика износа оборудования: рекомендации

     

    Увеличение срока службы техники – задача для всех предприятий, поскольку износ оборудования становится причиной падения мощности, качества продукции и производительности труда.

     

    Профилактический осмотр — надежный способ выявления и предупреждения поломок. Для сезонного оборудования его рекомендуют проводить в период простоя, но не реже одного раза в год.

     

    Учет работоспособности агрегатов проводят ежедневно и фиксируют в специальном журнале. В зависимости от типа агрегатов разнится периодичность снятия показаний. Первые данные снимают с включением агрегата, последние — в конце рабочего дня.

     

    Без грамотной эксплуатации техники на ее долговечность рассчитывать не приходится.

    • Необходимо убедиться в надежности креплений и монтажа агрегата.

    • Включать технику, начиная с малых оборотов.

    • Обязательна проверка уровня смазки. Увеличивает износ оборудования не только ее отсутствие, но и переизбыток.

    • После работы требуется тщательная уборка рабочих поверхностей.

    • При любых отклонениях технику отключают.

    Так вы обеспечите агрегатам долгий срок службы и сэкономите ваши деньги.

      

    Виды и причины износа электрооборудования

    В процессе работы электрооборудования происходит его постепенное изнашивание. Применительно к любым техническим объектам различают два вида износа: физический и моральный. Под физическим износом понимается изменение размеров, формы, массы технического объекта или состояния его поверхности вследствие остаточной деформации от постоянно действующих нагрузок либо из-за разрушения поверхностного слоя при трении. Применительно к электрооборудованию выделяют механический, электрический и моральный износы. Показатели надежности оборудования (срок службы до износа, интенсивность отказов и др.) зависят от физического износа. Поэтому во время периодических ремонтов наиболее изношенные детали и узлы заменяют новыми.
    Механический износ электрооборудования происходит из-за длительных переменных или постоянных воздействий на его отдельные детали или сборочные узлы. В результате изменяется их первоначальная форма или ухудшаются качества, например на поверхности коллектора электрических машин постоянного тока образуются глубокие дорожки. Причиной быстрого механического износа коллектора может быть продолжительное воздействие на него щеток, прижатых с усилием, превышающим допустимое, или неправильный выбор вида щеток, например, более твердых, чем те, на которые рассчитан коллектор. В электрических машинах из-за трения механически изнашиваются, кроме коллектора, шейки валов, подшипники, контактные кольца роторов.
    Электрический износ — это потеря электроизоляционными материалами электрооборудования изоляционных качеств. Например, электрически изнашиваются пазовая изоляция электрических машин, изоляция проводов обмоток и др. Электрический износ изоляции чаще всего является результатом длительной эксплуатации электрооборудования, воздействия на изоляцию высоких температур или химически агрессивных веществ. Эти факторы приводят к быстрому «старению» изоляции (потере изоляционных свойств) и как следствие — к витковым замыканиям в обмотках и катушках, пробою изоляции и появлению потенциалов опасной величины на частях электрооборудования, обычно не находящихся под напряжением, т. е. к повреждениям, устранение которых требует капитального ремонта электрооборудования.
    Моральный износ — это устаревание исправного электрооборудования, дальнейшая эксплуатация которого нецелесообразна из-за создания нового, технически более совершенного или более экономичного электрооборудования аналогичного назначения. Однако иногда эксплуатация морально изношенного электрооборудования может быть технически и экономически целесообразной, если при его капитальном ремонте осуществляется модернизация.

    Причины износа двигателя — Справочник химика 21

        ПРИЧИНЫ ИЗНОСА ДВИГАТЕЛЯ [c.385]

        В связи со значительным ростом потребления дизельных топлив за последние годы для их производства широко используются нефти с высоким содержанием серы. По ряду технологических причин часть вырабатываемых топлив содержит относительно высокий процент серы. В то же время известно, что сера в дизельном топливе вредна, так как оказывает большое влияние на износ двигателей и по существу определяет срок их работы. Однако не все двигатели в одинаковой мере чувствительны к сернистой коррозии. Допустимое содержание серы в топливе зависит. от конструкции и от условий эксплуатации двигателя, [c.133]


        Новые присадки представляют собой комплексные соединения бария или других химических веществ, дающих значительно большее моющее действие, нежели все прежние присадки. В составе присадок содержатся ингибиторы окисления и специальные соединения для нейтрализации коррозионного воздействия продуктов сгорания, являющихся основной причиной повышенного износа двигателей. Масла с этими присадками успешно выполняют также роль консервационных масел, что позволяет оставлять его в двигателе на длительный срок без замены на специальное консервационное масло. [c.145]

        I Износ двигателя может быть вызван тремя основными причинами  [c.385]

        Очиш,енное и охлажденное моторное масло должно своевременно подаваться к смазываемым деталям. Конструкция системы смазки современных двигателей иозволяет достаточно эффективно решать этот вопрос для работающего прогретого двигателя. Однако проблема обеспечения своевременной подачи масла к деталям в период его пуска и прогрева все еще окончательно не решена, что и является одной из причин износа деталей в этот период. [c.18]

        Двигатели на 70—80 % выходят из строя по причине износа трущихся пар и поэтому контроль накопления продуктов износа в масле имеет первостепенное значение. [c.214]

        Кислоты, входящие в состав масел, разрушают детали двигателя, кокс и пек оседают на поршне, поршневых кольцах и являются причиной их поломки. При повышении вязкости масел увеличивается износ двигателя. Реакции окисления активируются каталитическим действием металлической поверхности двигателей, а также нерастворимого осадка, образовавшегося в процессе окисления (например, солями нафтеновых кислот). [c.336]

        Важнейшими дополнительными характеристиками являются летучесть, вязкость, плотность, содержание серы, устойчивость при хранении, температура застывания, температуры помутнения и вспышки. Высокооборотные дизельные двигатели требуют применения легко испаряющихся топлив, потому что фракции с высокой температурой кипения не могут достаточно быстро испаряться, что препятствует нормальному процессу горения. Неполное сгорание является причиной отложения углерода и увеличивает износ двигателя и суммарные выхлопы. Излишне высокая вязкость ухудшает топливный впрыск (инжекцию топлива) топливо настолько далеко проникает в камеру сгорания, что смачивает стенки цилиндра и науглероживает горячую поверхность камеры. Низкая вязкость приводит к износу двигателя, так как топливо служит смазкой. Как вязкость, так и летучесть топлива зависят от молекулярной маемы парафиновых фракций. [c.167]


        В частности это важно для двигателей внутреннего сгорания, для которых частые остановки являются совершенно неизбежными. Основной причиной износа такого рода двигателей является недостаточная вязкость масел, недостаточная прочность смазочной пленки как раз в начальные моменты движения. Таким образом, увеличение вязкостной характеристики при малых градиентах скорости и в статические моменты является одним из положительных эффектов, который может привести к значительному улучшению работы смазочных материалов, в частности к улучшению износоустойчивости трущихся частей в при- [c.216]

        Присадки, понижающие температуру застывания. При низких температурах нефтяные масла застывают и теряют подвижность. Это затрудняет транспортировку масел в зимних условиях, ухудшает их прокачиваемость по маслопроводящей системе, а также является причиной износа трущихся частей в двигателях при запуске их на холоду. Причинами застывания масел, как уже указывалось, являются образование кристаллической решетки твердых углеводородов и резкое повышение вязкости при низких температурах. [c.397]

        Другой частой причиной аварий является высокий износ поршневых колец, вызывающий чрезмерный расход масла и неэкономичную работу двигателя. Износ двигателя зависит от горючего и смазочных масел сюда входят состав горючего и смазочных масел, вязкость масла, тип масляной присадки и ее концентрация. Однако этот раздел ограничивается рассмотрением снижения износа поршневых колец благодаря применению масел, обладающих высокими моющими свойствами. [c.233]

        Минеральные масла представляют собой сложную смесь парафиновых, нафтеновых, ароматических и нафтено-ароматических углеводородов, а также кислородных, сернистых и азотистых производных этих углеводородов. При работе двигателя масла подвергаются глубоким химическим превращениям — окислению, полимеризации, алкилированию, разложению и т. д. при этом образуются кокс, смолистые, асфальтовые и другие вещества. Образование всех этих нежелательных соединений затрудняет нормальную работу двигателя — они оседают на поршне, поршневых кольцах, канавках и других частях двигателя, что часто является причиной его заедания и поломки. В процессе длительной работы двигателя образовавшиеся вещества ухудшают полезные качества масел, в результате чего повышается износ двигателя и снижается его мощность. Продукты окисления масел вызывают также коррозию деталей двигателя. [c.7]

        Сера, концентрируясь в нагаре и отложениях, делает их более твердыми и трудно удаляемыми (табл. 75). Ha .p полагать, что повышенные износы двигателей при использовании сернистых дизельных топлив зависят не только от усиленной коррозии деталей, но и от чисто механических причин, обусловленных повышенной плотностью и абразивностью нагара. [c.230]

        Детонация приводит к преждевременному износу двигателя и падению его мощности. Для различных по составу бензинов детонация возникает при различных степенях сжатия. Причиной дето- [c.210]

        В исследованиях фирмы Шелл [132—135] защитная атмосфера создавалась посредство.м испарения органических жидкостей в токе нагретого воздуха. Соответствующая смесь по составу была близка к топливно-воздушной с.меси, образующейся в двигателях внутреннего сгорания. Восстановительный характер газовой среды предотвращал окисление деталей шарикового подшипника и тем самым устранял одну из причин износа. Не рассматривая подробно эти работы (некоторые ее результаты приведены в табл. 29), отметим лишь необходимость тщательного подбора материалов подшипника и органических жидкостей. [c.252]

        При работе двигателя на форсированных режимах из-за интенсивного окисления масла увеличивается его вязкость. В результате ухудшается подача масла насосом вплоть до полного прекращения при низкотемпературных пусках двигателей, что приводит к повышенному износу деталей, а в ряде случаев является причиной выхода двигателя из строя. Работа на масле с повышенной вязкостью ведет к увеличению механических потерь в двигателе и перерасходу топлива. [c.36]

        На заводе им. Лихачева были проведены сравнительные испытания двигателей ЗИЛ-120 с гильзами, изготовленными из чугуна типа нирезист, обладающего высокой коррозионной стойкостью, и из аустенитного чугуна, легированного марганцем [50]. На основа-нни этих испытаний и ряда других данных авторы приходят к выводу, что главной причиной износа гильз цилиндров автомобильных двигателей является не коррозионное или абразивное воздействие, а разрушение от образования очагов схватывания. Применение аустенитных чугунов, легированных марганцем, обладающих высокой стойкостью против схватывания с перлитным чугуном поршневых колец, полностью себя оправдывает. Таким образом, вопрос о ведущем виде износа гильз цилиндров является дискуссионным. [c.33]


        Стремление улучшить технико-экономические показатели двигателей с искровым зажиганием и дизелей привело к повышению давления на приеме с целью увеличения массового расхода воздуха, что практически достигается наддувом. Применение наддува способствует заметному повышению термической напряженности деталей двигателя. В бензиновых двигателях с повышенной термической напряженностью деталей нередко возникают преждевременные вспышки по причине калильного зажигания, способствующие возникновению неуправляемого сгорания и быстрому износу деталей. Особенно повысилась тепловая напряженность вследствие наддува в дизельных и газовых двигателях. В связи [c.56]

        BS дизели, работающие в исключительно тяжелых условиях, способствующих образованию отложений и ускоренному износу по причинам, связанным с конструкцией двигателя или свойствами топлива. [c.356]

        Коррозийный износ. Основной причиной износа двигателя является коррозия в результате химического воздействия влаги и кислот, образующихся при сгорании топлива. На каждый литр сгоревшего в двигателе топлива в камере сгорания образуется приблизительно 1 л воды. При сгорании топлива образуются также двуокись углерода и небольшое количество окислов серы из органических сернистых соединений, входящцх в состав топлива, следы окиси азота в результате окисления азота при высокой температуре сгорания и небольшое количество соединений брома или хлора, выделяемых из тетраэтилсвинца, содержавшегося в топливе. Все эти продукты сгорания путем конденсации или химического взаимодействия с водой образуют кислоты (угольную, серную, сернистую, азотную и азотистую, бромистоводородную, хлористоводородную) и другие продукты, способные вызвать коррозию. В двигателях, работающих при достаточно жестких температурных режимах, эти продукты сгорания в основном выносятся с выхлопными газами, что ограничивает возможность появления коррозии двигателя. Однако нри работе двигателя с пониженной температурой стенок цилиндра влага и продукты окисления могут легко конденсироваться и скопляться, что способствует коррозийному разрушению поверхности стенок и поршневых колец и попаданию при работе продуктов окисления и коррозии внутрь двигателя и в картерное масло. Высокие окисляющие и корродирующие свойства этих продуктов описаны в главе XII. [c.386]

        Обычно моторные масла рассматривают в качестве главного средства, предотвращающего износ или причины износа двигателя, в действительности же масло может быть лишь в слабой степени ответственно за наблюдаемый в двигателе повышенный износ. Хотя для предупреждения коррозийного пзноса к маслу могут добавляться ингибиторы коррозии и ржавления, улучшения, [c.393]

        Следовательно, повышенные износы двигателя при использовании сернистых дизельных топлив объясняются не только химит ческими явлениями, но и чисто механическими причинами, связанными с большей плотностью и повышенными абразивными свойствами нагаров, включающих в себе продукты окисле,ния серн.  [c.139]

        Однако по этим же причинам использование таких смесей нельзя признать правильным. Тракторные керосины указанного выше состава имеют цетановое число около 25. Смесь дизельного топлива с таким керосином будет иметь цетановое число около 30—35. Естес Гвенно, что работа двигателя на таком топливе в зимний период, в условиях интенсивного охлаждения, неизбежна будет сопровождаться стуками и, следовательно, более интенсив ным износом двигателя. [c.171]

        При использовании чистых спиртов как в карбюраторных, так и в дизельных двигателях отмечены повышенные износы деталей цилиндроноршневой группы. Увеличение износа прп работе двигателя на спиртах возможно по ряду причин, основные из которых попадание в цилиндры значительного количества неиспарившегося спирта и смыв им смазки, ухудшение смазки из-за образования на трущихся поверхностях спирто-водно-масляной эмульсии, взаимодействие спиртов с присадками масел и снижение их эффективности. Кроме того, спирты и их коррозионно-агрессивные продукты сгорания (формальдегид, ацетальдегид, муравьиная кислота) воздействуют на такие металлы, как алюминий и сплавы свинца и меди. Как показали исследования, наибольший износ двигателя наблюдается при использовании метанола. При эксплуатации двигателя на этаноле при нормальных температурах износ ниже, однако он значительно увеличивается на низкотемпературных режимах работы. [c.154]

        Состав горючей смеси определяет лолноту сгорания топлива, а следовательно, и темп износа двигателей. По мере обогащения смеси износ деталей даигателя возрастает (рис. 9). Причиной увеличения износа являются повышение неполноты сгорания, возрастание разжижения масла топливом и смьшание пленки масла со стенок цилиндра. Если принять износ при работе двигателя на самом экономичном режиме (а = 1,15. ..1,20) за 100 %, то при составе смеси, соответствующей режиму максимальной мощности, износ возрастает на 30…60 % в зависимости от фракционного состава бензина. Поэтому при эксплуатации двигателя (особенно при пуске и прогреве) необходимо устанавливать оптимальную регулировку карбюратора. [c.40]

        При работе двигателя на форсированных высокотемпературных режимах наблюдается существенное повышение вязкости моторных масел вследствие интенсификации процесса накопления загрязняющих примесей и испарения низ-кокипящих фракций. Так, за 200 часов (работы дизельного двигателя воздушного охлаждения Deutz на масле М-ЮГг с температурой масла около 80 °С вязкость последнего увеличилась на 35 °/о, а прп работе с температурой масла 115— 120 °С более чем в 2 раза. Такое повышение вязкости масла ухудшает подачу его насосом вплоть до полного прекращения подачи при низкотемпературных пусках двигателей. Это приводит к повышенному износу деталей, а в /ряде случаев ЯГ5ЛЯСТСЯ причиной выхода двигателя из строя. Работа на маслах с высокой вязкостью ведет к увеличению механических потерь в двигателе и перерасходу топлива. Интенсивное возрастание вязкости масла в двигателе, как правило, свидетельствует о низких эксплуатационных свойствах этого масла, в частности антиокислительных, и может сопровож- [c.81]

        В поршневых двигателях основными деталями, подвергающимися наиболее интенсивному изнашиванию, являются гильзы цилиндpuiJ, поршневые кольца, поршни (особенно верхняя поршневая канавка), вкладыши подшипников, шейки коленчатого вала, толкатели и втулки клапанов. По данным автохозяйств подавляющая часть двигателей автомобилей поступает на средний и капитальный ремонт по причине износа гильз цилиндров, поршневых колец и вкладышей подшипников [1-3]. [c.6]

        Kon искры и, плавно сгорая, быстро расширяется, совершая работу. Чем сильнее сжимается смесь перед воспламенением, тем большее развивается давление и тем больше мощность и коэффициент полезного действия двигателя. Однако при определенной степени сжатия к концу горения смеси скорость распространения пламени внезапно увеличивается примерно в сто раз, что вызывает взрыв смеси (детонацию). Образующаяся взрывная волна, ударяясь о поршень, вызывает появление резкого стука в цилиндре. Детонация приводит к преждевременному износу двигателя и падению его мощности. Для различных по составу бензинов детонация возникает при различных степенях сжатия. Причина детонации — образование нестойких гидропероксидов вследствие окисления углеводородов во время сжатия. Наиболее склонны к детонации предельные углеводороды нормального строения наоборот, предельные углеводороды с сильно разветвленной цепью детонируют слабо. Способность данного бензина к детонации оценивается его октановым числом. Чем оно больше, тем в большей степени может быть сжата горючая смесь. Условно было принято, что октановое число легко детонирующего н-гептана равно нулю, а у весьма стойкого к детонации изооктана (2, 2, 4-триметилпентана) — 100. Октановое число бензина находят путем сравнения с различными смесями этих двух углеводородов, и оно равно объемному проценту изооктана в смеси, которая детонирует как данный бензин. Например, если бензин детонирует как смесь 40% изооктана с 60% к-гептана, то его октановое число равно 40. [c.187]

        При низких температурах нефтяные масла застывают и теряют подвижность. Это затрудняет транспортировку масел в зимних условиях, ухудшает их нрокачиваемость по маслопроводящей системе, а также является причиной износа трущихся частей в двигателях при запуске их на холоду. Причина застывания масел, как уже указывалось, — образование кристаллической решетки твердых углеводородов и резкое повышение вязкости при низких температурах. Выпадение кристаллов парафиновых углеводородов при низких температурах в реактивных и дизельных топливах затрудняет фильтрацию этих топлив, что может вызвать серьезные затруднения с подачей топлива в двигатель. Для снижения темпе- [c.260]

        Основными причинами снятия двигателей для капитального ремонта были снижение мощности, потеря компрессии, дымление и значительный угар масла. Результаты микрометража показали, что при замене масла увеличивается износ гильз цилиндров на 31,5%, поршневых колец в 1,5 раза. Значительно увеличивается, в частности, износ верхних компрессионных колец. Износ шеек коленчатого «вала вкладышей был практически одинаковым в обоих случаях. [c.205]

        Все сказанное позволяет сделать выводы, что, во-первых, двигатели перечисленных выше типов сравпитольно неприхотливы к качеству смазочного масла и поэтому масла различной природы (дестиллатные и остаточные), различной степени очистки и различной вязкости равно пригодны и почти равноценны. Во-вторых, прп выяснении причин разной степени износа двигателей не следует ограничиваться только рассмотрением свойств масла. Несомненно, что при всем своем значении для износа масло все же не решает полностью качественной и количественной сторон этого явления. Большое Значение имеют, как показывает опыт, свойства (твердость и структура) металла колец и гильзы цилиндра, качество обработки и приработки, профиль колец, степень изиошенпости двигателя и т. д. [c.323]

        К новым добавкам, успешно применяющимся в качестве антидетонаторов, относятся карбонилы переходных металлов. Карбонил железа некоторое время применяли в Европе, но от него отказались по причине повышенного износа двигателей образующимся абразивным оксидом железа. Другое соединение этого класса — трикарбонилметилциклопентадиенилмарганец — был выпущен на рынок США в 1957 г. под маркой АК-ЗЗХ. Из-за высокой стоимости его применяли лишь как добавку к ТЭС. [c.229]

        Третьей основной причиной для принятия новой спецификации является все большее распространение японских двигателей с системой повторного сжигания отработанных газов — exhaust gas re ir ulation (EGR). EGR способствует увеличению количества кислот сгорания, что может значительно усилить корозионный износ. По этой причине в спецификации JASO DX-1, вероятно, будут включены требования по минимальному значению [c.82]

        Требование относительно подвижности масел при температурах их применения обусловливается в различных случаях раанымя причинами. Так, моторные масла, применяемые для смазки двигателей, должны обеспечивать нормальное поступление их по маслопроводной системе ко всем смазываемым деталям двигателя. Кроме того, масла должны сохранять подвижность при низких температурах, при которых проводят запуск остывшего двигателя. Недостаточная подвижность масла при температуре запуска двигателя затрудняет процесс запуска и приводит к значительному повышению износа трущихся деталей двигателя [1, 2]. [c.5]

        И. В. Брусянцев [441 нашел, что в картерное масло попадают главным образом фракции бензина, выкипающие выше 180° С, и вязкость смазочного масла несколько снижается. Однако основной причиной быстрого изнашивания автомобильных двигателей при использовании топлив с плохой испаряемостью является не разжижение картериого масла, а смывание масла с трущихся деталей неиспарившимся топливом в местах смывания масла происходит полусухое трение деталей, сопровождающееся повышенным износом [45]. Разжижение масла в картере свидетельствует лишь о том, что в двигателе происходит смывание масла, вызывающее повышенные износы. [c.211]

        Фильтры грубой очистки включаются в топливопровод низкого давления. после подкачивающей помпы и реже перед ней. В выполненных к0 нструкциях фильтров грубой очистки сетчатой, проволчной, ленточной и пластинчатой конструкций тонкость отсева лежит в преде-. лах 50— 150 мк (тонкость отсева означает размер наиболее крупных частиц, которые не удерживаются фильтром). Меньшая тонкость отсева (численно более высокая 100—150 мк) характерна для фильтров крупных, малооборотных двигателей. Из изложенного выше характера загрязнения дизелыного топлива и механизма износа прецизионных пар очевидно, что фильтры грубой очистки удерживают незначительное число частиц от их общего числа содержащегося в топливе, поэтому заметного влияния на износ пар не оказывают. По этой же причине фильтры грубой очистки не могут заметным образом разгрузить фильтр танкой очистки топлива и увеличить срок службы его фильтрующего элемента. Фильтры грубой очистки топлива обеспечивают лишь надежность работы топливной аппаратуры, которая заключается в отсутствии неисправностей случайного, аварийного характера. Такие неисправности могут вызываться попаданием в топливную аппаратуру относительно крупных частиц механических примесей. Следствием попадания таких [c.15]

        На автомобили Минского и Кременчугского заводов (за исключением автомобилей МАЗ-525 и МАЗ-530) устанавливаются двигатели ЯМЗ-204 и ЯМЗ-206, фильтры которых имеют одинаковое устройство. Особенностью топливной аппаратуры этих дизелей является во-первых, применение насосфорсуно с. малым диаметром плунжера, 6,35 мм., во-вторых, вследствие смесео бразования с непосредственным впрыском топлива форсунка имеет многодырчатый распылитель с небольшим диаметро.м сопел 0,15 мм. Эти обстоятельства, а также большое число подач топлива в минуту, связанное с тактностью двигателя и его оборотностью, делают двигатель и топливную аппаратуру чувствительной к ее износу. По этой причине от [c.84]

        Стуки поршня появляются при значительном его износе, а также при износе цилиндра (0,3—0,4 мм) в период работы недостаточно прогретого двигателя с малой частотой вращения вала на холостом ходу. Эти стуки прослушиваются в верхней части блока цилиндров со стороны, противоположной распредрлительному валу. Наиболее часто стук поршня слышен в момент перехода его через «мертвую» точку. Характер стука — сухой, щелкающий, уменьшающийся по мере прогрева двигателя. Стуки клапанов возникают при увеличенных тепловых зазорах между стержнями клапанов и носком коромысла (толкателя). Эти отчетливые звонкие стуки хорошо прослушиваются на прогретом двигателе при малой частоте вращения коленчатого вала. Причины шумной работы двигателя — износ и нарушение регулировки шестеренчатого и цепного приводов газораспределительного механизма. Этот шум не прекращается на всех режимах работы двигателя. [c.166]

        Из данных, приведенных в табл. 2—5, следует, что одни загрязнения появляются в маслах только на определенных этапах производства, транспортирования, хранения и применения масел, а другие могут образовываться в маслах или попадать в них на нескольких или даже на всех этапах, причем одни и те же загрязнения могут вызываться разными причинами, что отражается на количестве и составе загрязнений. Так, износные загрязнения при транспортных и нефтескладских операциях попадают в масло в результате износа рабочих органов перекачивающих средств или запорной арматуры при однократном проходе масла через эти устройства, поэтому их доля в общем балансе операционных загрязнений невелика. При использовании смазочных масел в двигателях, редукторах и других механизмах износные загрязнения образуются вследствие частичного разрушения смазываемых деталей (подшипников, зубчатых передач), поэтому при длительной циркуляции масла в системе смазки доля продуктов износа в эксплуатационных загрязнениях может сильно возрастать. Аналогичная картина наблюдается для продуктов окисления, которые при хранении нефтяных масел образуются в весьма небольших количествах, а при эксплуатации техники (когда с повышением температуры масла скорость окислительных процессов резко возрастает) эти процессы не заканчиваются образованием первичных продуктов окисления, а идут глубже, сопровождаясь полимеризацией и уплотнением образовавшихся веществ. [c.23]

        Кроме повышенного износа плунжеров и закоксовывания сопел форсунок, высококислотное топливо усиливает нагароотложение в двигателе, которое, повидимому, и является причиной повышенных абразивных износов цилиндро-поршневой группы. [c.146]

    Каковы основные причины износа промышленного оборудования?

    За прошедшие годы мы опубликовали широкий спектр материалов, призванных помочь вам защитить ваши активы и предотвратить сбои оборудования за счет реализации правильной программы обслуживания и принятия соответствующих мер для устранения проблем, прежде чем они перерастут в более крупные и зачастую более сложные проблемы.

    Однако предпринять соответствующие действия практически невозможно, если вы не знаете первопричину сбоя. Вообще говоря, существует несколько причин, которые, как установлено, являются ответственными за большую часть повреждений и отказов промышленного оборудования.

    Эти основные причины:

    Абразивный износ — Абразивный износ — это процесс, при котором частицы, захваченные между двумя поверхностями скольжения, вырезают, надрезают и вырезают материал с более мягкой поверхности станка. Хорошим примером этого может быть то, как наждачная бумага режет сталь.

    Коррозия — Коррозионный износ является результатом химической реакции, ускоряемой температурой. Обычно это вызвано влажностью или другой агрессивной жидкостью или газом. Ржавчина или окисление — наиболее известная форма коррозионного износа.

    Усталость — Усталостный износ является следствием подповерхностного растрескивания, которое вызывается совокупной контактной нагрузкой качения на ролики и делительными линиями зубьев шестерен. Усталость приводит к тому, что куски и тромбоциты отламываются, вызывая дальнейшее повреждение по мере увеличения контакта.

    Адгезия — Адгезия имеет место, когда нагрузка между движущимися поверхностями передается за счет контакта металла с металлом, вызывая трение. Смазка используется для предотвращения этого, но если смазка недостаточна, трение возрастает до очень высокого уровня.

    В дополнение к этим четырем основным причинам существует ряд других механизмов, которые, в определенных приложениях, могут способствовать отказу компонентов в промышленном оборудовании. К ним относятся поверхностная эрозия, электрический разряд, кавитация и осаждение материала.

    Все формы износа могут представлять серьезную угрозу для здоровья вашего оборудования и производительности ваших операций. И, к сожалению, выявить их может быть чрезвычайно сложно, поэтому ущерб (как самой машине, так и вашей производительности) может быть нанесен еще до того, как вы даже узнаете о проблеме.

    Вот почему такие методы, как мониторинг вибрации, стали так важны для многих отраслей промышленности. С помощью мониторинга вибрации вы можете выполнить простой процесс защиты вашего оборудования; сначала вы обнаруживаете проблему, затем определяете основную причину и, наконец, можете предпринять соответствующие корректирующие действия.

    Однако выбор правильного оборудования имеет решающее значение для обнаружения проблемы в первую очередь. Здесь вы найдете все, что вам нужно.

    различных типов и причин износа в различных отраслях промышленности и способы их устранения — CosmoBC.com BizBlog

    Если вы нанимаете людей, руководите людьми или выполняете фактическую эксплуатацию промышленного оборудования, то вы хорошо осведомлены о бесчисленных проблемах износа, с которыми сталкивается большинство промышленных компаний. Независимо от того, использует ли ваш бизнес мотор-редукторы с регулируемой передачей, приводные ремни, коробки передач с параллельными валами или любое промышленное оборудование, вы, несомненно, столкнулись со многими проблемами. Но даже если ваши машины и оборудование работают безупречно, важно заранее знать о наиболее вероятных потенциальных проблемах, которые могут повлиять на различные виды промышленного оборудования.

    Большая часть оборудования, используемого на промышленном предприятии, будет иметь определенную степень износа. Это может повлиять на бизнес из-за простоев оборудования, которое потребуется для ремонта. В некоторых случаях простой происходит из-за того, что некоторые детали нуждаются не в ремонте, а в замене. В этой статье мы перечисляем основные причины промышленного износа. Мы также предлагаем несколько способов предотвратить промышленный износ или, по крайней мере, замедлить или минимизировать износ.

    Если вы рассматриваете возможность модернизации области применения и материалов, вы можете попробовать технологию износа, предлагаемую компанией A.J. Weller Corporation. Последние три десятилетия компания является лидером в области технологий износостойкости. За прошедшие годы компания создала, спроектировала и разработала самые передовые и инновационные продукты и решения, которые отрасли могут использовать для повышения эффективности и производительности своих машин и оборудования.

    Типы и причины износа

    Трение:

    Износ при трении возникает из-за энергии, создаваемой непрерывным движением между парой прилегающих поверхностей.Обычно это проявляется в виде линейных канавок, образованных противодействующим контактом. Хотя одна из наименее разрушительных причин, включенных в этот список, трение может привести к летальному исходу, долгое время остается незамеченной.

    Нагрев:

    Размягчение металлических деталей обычно является проявлением износа, вызванного высокими температурами. Кроме того, заметное ухудшение свойств материала усугубляет другие формы износа, такие как эрозия и истирание.

    Истирание:

    Абразивный износ может возникнуть, когда любая движущаяся поверхность соприкасается с другой поверхностью.Это становится серьезной проблемой, когда более крупный и твердый материал соприкасается с более мягким. Истирание может произойти с двумя одинаковыми твердыми поверхностями.

    Эрозия:

    Эрозионный тип износа имеет место, когда меньшие детали вдавливаются в большую поверхность и постепенно удаляются мелкие фрагменты материала большей поверхности из-за непрерывного импульсного воздействия.

    Кавитация:

    Кавитация — это быстрое образование и возможное схлопывание крошечных карманов воздуха или пара в текущей жидкости в местах с чрезвычайно низким давлением.Это обычная причина повреждения конструкции оборудования с насосами и гребными винтами.

    Ударное повреждение:

    Ударный износ происходит, когда твердая поверхность постоянно ударяется о другую твердую поверхность. Это приводит к прогрессирующей деградации материала. Это происходит, даже если задействованные детали сделаны так, чтобы выдерживать этот тип удара.

    Коррозия:

    Коррозионный износ может быть очень опасным и обычно вызывается ухудшением качества поверхности материала из-за неблагоприятной реакции на что-то постороннее в его свойствах.Это включает утечку воды или химикатов.

    Как предотвратить износ

    Износ материалов в машинах и оборудовании, используемом в различных отраслях промышленности, может вызвать серьезные проблемы. Оборудование и механизмы, контактирующие даже с самыми мягкими абразивными веществами, подвержены износу. В конце концов, это потребует ремонта и последующей замены. В лесной промышленности песок и грязь, приносимые входящими бревнами, вызывают износ оборудования. В сельском хозяйстве части машин и оборудования, контактирующие с почвой, подвержены серьезному износу, то же самое касается типов машин и оборудования, используемых в горнодобывающей промышленности.

    В большинстве отраслей промышленности износ, вызванный истиранием, является серьезной и сложной проблемой. К другим проблемам, вызывающим износ, относятся удары, задиры, эрозия, истирание, прокатка и истирание. В самых экстремальных условиях инструменты, оснащенные алмазным композитом или пластинами из карбида, вольфрама или кобальта, используются для продления срока службы оборудования. Интересно, что сегодня многие отрасли промышленности используют и интегрируют технологии износа в свою деятельность.

    Технология износа направлена ​​на внедрение и продвижение наиболее подходящих и новаторских концепций материаловедения на предприятиях тяжелой промышленности и обработки сыпучих материалов.Основная цель технологии износа — минимизировать или сократить время простоя машин и оборудования на объектах и ​​снизить стоимость владения. Он также направлен на повышение безопасности, прибыльности, функциональности и производительности объектов.

    Износ

    Износ

    Различные виды износа

    Носить определение потери материала с поверхности. В зависимости от степени износа по виду его можно разделить на три основные группы: эрозионные, абразивные и скольжение и износ качения.Ниже каждой основной группы есть подгруппы. Обычно более одного механизма износа происходит одновременно с один из них более доминирующий. Ношение механизм в большинстве случаев делится на три фазы: ухудшение, потеря материалов и транспортировки остаточных продуктов. Во время ухудшения состояния фазе старение материала на поврежденных поверхностях. Во время потери материала фазы частицы удаляются с помощью одного из механизмов износа.В последняя фаза частицы уносятся, но также могут оставаться, зажат между двумя поверхностями.

    Эрозионный износ

    Эрозионный износ или эрозия происходит, когда поток частиц или капель жидкости попадает в поверхность. Обычно требуется несколько ударов, прежде чем потеря материала место. Когда частицы ударяются о поверхность хрупких материалов, потери составляют место как хрупкий излом.Потеря материала на пластичных материалах составляет место как сочетание стружкообразования, усталости и разрушения при сдвиге. Эрозия с частицами, переносимыми водой, называется эрозией навозной жижи и является обычным износом корпуса в насосах, а также кавитационная эрозия, вызванная взрывом пузырьки водяного пара.


    Кавитационная эрозия. Низкий давление образует в жидкости полости (пузыри). Когда полости взрываются близко к границе, образуется двойной вихрь, и мощная струя между двумя вихрями повреждает материал.

    Абразивный износ

    Когда износ вызванный твердыми частицами или острыми наконечниками на поверхности, износ называется абразивный. В этом случае в потере материала преобладает стружкообразование, хрупкий перелом или усталость. Абразивные (бороздчатые) частицы могут быть песком, стружки из материала, которые стали твердыми в результате деформационного упрочнения или окислением. Если острый наконечник с одной поверхности проткнет канавку в остальная поверхность называется двухкомпонентной абразивной обработкой.Если это частица между двумя поверхностями, вызывающими износ, он обозначен как трехкомпонентный истирание.


    Двухкомпонентная абразивная обработка.


    Трехкомпонентное истирание.

    Износ скольжения и качения

    Раздвижные и Износ при качении между двумя поверхностями может заканчиваться большим количеством поверхностей повреждать. Наиболее распространенными механизмами потери материала являются сдвиг и усталостное разрушение, часто происходящее в результате окисления или механического износа.Одним из примеров механизма износа является адгезионный износ, когда концы двух поверхностей скользящие друг относительно друга свариваются, а затем разрываются. Носить из-за усталости, когда небольшие фрагменты теряются после многократных периодов контакт качения, например, в роликовых подшипниках, является еще одним примером этого типа износа. механизм.


    Адгезионный износ.

    Износ в насосах

    Продукция Grindex подвержены большинству видов износа.Такие детали, как рабочие колеса, всасывающие крышки и т. д., которые контактируют с перекачиваемым жидкости в первую очередь подвержены эрозийному износу. Подходящие материалы для хорошего износа сопротивление для этих частей — твердые металлы, такие как легированный хромом и закаленное литье железо или мягкие материалы, такие как нитрильный каучук.

    Эрозия коррозия, которая определяется как сочетание эрозионного износа и коррозия в некоторых случаях может привести к износу за короткий период времени на насосы из чугуна.Лучше всего противостоять этому, используя более жесткий или более устойчивый к коррозии материал.

    Когда материалы торцевых уплотнений Grindex вращаются друг относительно друга, на которые они абразивный износ, но также и при высоких температурах, поэтому они изготовлены из твердых и жаропрочные материалы, такие как оксид алюминия, карбид кремния или карбид вольфрама.


    Износ рабочего колеса в шахте.

    Как предотвратить износ

    Износ можно предотвратить разными способами. В наиболее распространенными методами являются использование износостойких материалов или простая замена свойства материала, например путем отверждения. Износ можно также предотвратить с помощью держать поверхности отдельно друг от друга. Масло и смазка обычно используются для этой цели.

    Третий метод — проектирование с уменьшенным носить.Например, трубе можно придать большой диаметр, что уменьшит скорость воды и насос могут быть спроектированы так, чтобы избежать захвата частицы и уменьшают износ.


    Инновация Grindex в виде новой запатентованной крышки всасывания снижает износ.

    Пределы примеси абразива материалы

    Для более высокого содержания абразивных материалов шламовый насос со всеми гидравлическими частями, изготовленными из легированного хромом чугуна или покрытых резина является предпочтительной.

    Шахтные и строительные насосы имеют нет конкретного ограничения на то, сколько частиц износа они могут обработать. Низкий поток и крупные частицы увеличивают эрозию изнашиваемых деталей. Поэтому работу всухую следует уменьшить или по возможности избегать.

    Твердость металлов и минералов

    Золотое правило износа металлов: если изнашиваемые частицы более мягкие, чем изнашиваемые детали, износ будет незначительным.Примером могут служить насосы Grindex для горнодобывающей промышленности и строительства, которые имеют рабочие колеса из легированного хромом чугуна, содержащие карбиды с более высокая твердость, чем песок и гравий, с которыми обычно работают насосы.

    Для мягких материалов, таких как резина, правило почти наоборот. Более мягкая резина более износостойкая, чем более жесткая. а твердость абразива почти не влияет.

    В некоторых металлах возможен эффект, называемый наклепом.В явления зависит от того факта, что структура в металлах иногда нестабильный. При сильном износе часть конструкции трансформируется в затвердевшее состояние и повышается износостойкость. Типичные стали здесь Марганцовистая сталь, например, стали Гадфилда.

    Ниже приводится сравнение твердости для различные материалы и некоторые конструкции из стали. Шкала Мооса нелинейный и основан на том принципе, что минералы могут поцарапать каждый Другой.Минералы с большим количеством всегда могут поцарапать материалы с меньшее число.


    Твердость некоторых металлов, полимеров и минералов.

    Какова причина №1 и последствия износа №1?

    Частицы. Подумай об этом. В трибологических исследованиях отказов машин, связанных с износом, абразивный износ, связанный с частицами, считается причиной износа №1. Это часто называют трёхкомпонентным трением, когда частицы попадают между двумя поверхностями в относительном движении, что приводит к повреждению (порезанию) обеих поверхностей.Частицы также способствуют ряду других типов износа и отказов, включая поверхностную усталость, заиливание и эрозию.

    Имея это в виду, вполне естественно, что мониторинг размера и концентрации частиц в смазочном масле будет представлять большой интерес для проницательного профессионала в области надежности. Неудивительно, что счетчик частиц является ведущим прибором для анализа масла и в целом занимает одно из первых мест в списке предпочтительных приборов для мониторинга состояния.

    Practicing Oil Analysis Журнал провел обзор счетчиков частиц, продаваемых на рынке мониторинга состояния машин. Заметьте, это не был короткий список — в него вошли 24 различные модели, предлагаемые 15 разными поставщиками. Как отрасль мониторинга состояния может поддерживать так много разных инструментов одновременно? Возможно, вы слышали, что если что-то важно, вы это измеряете. Чистота важна… отсюда и причина такого массового использования счетчиков частиц.

    Но у этой истории есть и обратная сторона. Частицы также являются следствием износа и поломки №1. В конце концов, машине чертовски сложно изнашиваться и, в конечном итоге, выйти из строя, не высвободив при этом частицы с внутренних поверхностей трения. Итак, независимо от причины износа, следствие всегда будет одинаковым — частицы износа. Истирание, точечная коррозия, коррозия, кавитация, задиры и несоосность — все это события, вызывающие образование частиц, но только два из этого списка вызваны частицами.

    Вы можете называть свою машину износостойкой. Думайте о своей машине как о карандаше. На сколько хватит карандаша? Это зависит от того, какой длины карандаш и сколько вы его используете (и точите). То же самое и с вашей машиной. Срок службы определяется тем, сколько металла осталось и как быстро металл удаляется (степень износа).

    По сути, машина поедает себя изнутри, мало-помалу, как протектор покрышки. У большинства машин есть только фиксированное количество металла, от которого можно отказаться.Например, гидравлический шестеренчатый насос со скоростью 20 галлонов в минуту может изнашивать (терять) только около 100 граммов металла, после чего насос необходимо заменить. Потеря этих 100 граммов может происходить быстро — дни или недели — или очень медленно в течение нескольких лет. Контроль этой скорости износа является центральной задачей профилактического обслуживания (перечитайте первый абзац выше).

    Однако, в отличие от протектора карандаша или шины, нелегко осмотреть поверхности машины, чтобы определить, сколько металла осталось, и, таким образом, оценить оставшийся срок службы.Поэтому практической альтернативой является рассмотрение частиц износа, а не поверхностей износа. Но куда деваются эти частицы? Многие остаются запертыми в текучей матрице масла, в то время как другие ищут место отдыха — последнее место отдыха. Это, конечно же, указывает на важную стратегию мониторинга состояния — обнаружение внутреннего поля вашего станка.

    Если поле мусора на вашей машине находится в основном в масле, то отбор проб масла может оказаться важным для определения тенденций скорости износа и понимания режимов износа, угрожающих надежности.Однако есть и другие поля мусора, которые часто остаются незамеченными и неиспользованными, несмотря на хранилище богатой информации, которую они могут представлять. К ним относятся частицы износа, обнаруженные в следующих местах:

    Износ материала — механический, коррозионный и адгезивный

    Износ — это процесс, который происходит при контакте. В результате частицы материала отслаиваются, а образовавшийся мусор ускоряет его.Уменьшение размеров деталей означает увеличение зазоров между деталями. Это приводит к более сильным ударам и шуму, что значительно сокращает срок службы машины.

    Он присутствует в любых условиях и материалах, будь то пластик, конструкционная сталь или нержавеющая сталь. Этим эффектам подвержены даже износостойкие стали. Правильные механические свойства материалов могут снизить скорость износа.

    Механизмы износа различаются. Они могут быть как физическими, так и химическими. Причины классифицируются как механические, коррозионные и адгезивные.

    Механический износ

    Механический износ — это наиболее простой вид деградации. Это происходит каждый раз, когда части или частицы трутся друг о друга или ударяются друг о друга. Впоследствии небольшие кусочки материала отваливаются, что еще больше ускоряет процесс.

    Абразивный износ

    Деформирующий эффект мелких частиц или выступов на поверхности во время трения вызывает абразивный износ. Это случается, когда один материал тверже другого, а поврежденный — более мягкий.Три основных механизма абразивного износа:

    • Резка — снятие материала (например, токарной обработки)
    • Осколки — следствие порезов, образуются трещины и дальнейший износ отламываются куски
    • Вспашка — смещение материала в стороны в направлении зачистки

    Абразивные частицы могут попасть в систему со смазкой, из воздуха или быть мусором от предыдущего износа. Абразивный износ представляет опасность во многих областях, где могут быть обнаружены такие мелкие фрагменты.Некоторые примеры — горное и буровое оборудование, сельскохозяйственная и строительная техника.

    Эрозионный износ

    Причинами эрозионного износа являются удары твердых частиц в жидкостях и газах. По сути, кратковременное скользящее движение частиц по поверхности ухудшает ее. Эффективность эрозионного износа определяется скоростью, формой и твердостью частиц.

    Однако наиболее важным фактором является угол встречи абразивных фрагментов и разрушающейся поверхности. В случае пластичных материалов максимальный износ происходит при малых углах (около 20 °).С другой стороны, хрупкие материалы реагируют по-разному — максимальный износ происходит при больших углах (около 90 °).

    Если в жидкости присутствуют абразивные частицы, этот механизм называется гидроабразивной эрозией. Примеры этого включают смесители, реакторы, насосы, гидротурбины и т. Д.

    Если такие же условия присутствуют в газах, это называется газоэрозионным износом. Эффекты очевидны в системах вентиляции, пневматических транспортных устройствах, воздушных винтах и ​​т. Д.

    Кавитационный износ

    Кавитационный износ появляется только в среде с жидкостями.В каждом жидком веществе есть маленькие пузырьки. Когда давление жидкости падает ниже давления насыщенного пара, уже существующие пузырьки сначала увеличиваются в размере. После этого при повторном повышении давления кавитационные пузырьки лопаются с высокой скоростью до 1000 м / с. Это может происходить с большой частотой, до 1000 раз в секунду, и приводить к множеству гидравлических ударов, а также к вибрации.

    Кавитация! объяснил HD

    При контакте с металлической поверхностью кавитация, по сути, атакует поверхность.Он разъедает материал, постоянно выбивая мелкие пятнышки. Ярким признаком кавитации является издаваемый ею треск или дребезжащий звук. Следовательно, такой шум в насосах, трубопроводах и т. П. Следует рассматривать как предупреждение.

    Усталостный износ

    Циклические контактные нагрузки вызывают усталостный износ. Это происходит, когда нагрузка превышает усталостную прочность материала. Эта нагрузка применяется многократно, и в результате поверхность деформируется. Через некоторое время появляются трещины и постоянный износ выбивает незакрепленные части материала.Это еще больше ускоряет процесс.

    Усталостный износ присутствует как при качении, так и при скольжении. Поэтому движущиеся части нуждаются в смазке. Смазка разделяет компоненты тонким слоем, уменьшая трение. Но в какой-то степени эффект все же имеет место. Усталостный износ повреждает подшипники, железнодорожные пути, колеса поездов и т. Д.

    Коррозионный износ

    Другой тип износа — коррозионный, который особенно характерен для черных металлов. Его также называют коррозионным механическим износом, потому что в этом случае механический износ сопровождается коррозией.Его подкатегории включают окислительный износ и коррозионно-коррозионный износ.

    Окислительный износ

    Окислительный износ — наиболее распространенный вид коррозионного износа. При окислительном износе материал вступает в реакцию с кислородом. Трение вызывает образование слоя со специальной богатой оксидом структурой толщиной всего 1 мкм. Такой тонкий слой называется пленкой. Под пленкой находится деформированный слой материала, характеризующийся высокой плотностью дислокаций.

    В случае нормального окислительного износа механическими воздействиями удаляется только структура поверхности.Оксидная пленка постоянно обновляется, делая этот процесс непрерывным. Скорость окислительного износа зависит от температуры.

    Фреттинг-коррозионный износ

    Фреттинг-коррозионный износ вызывается соединительными поверхностями, которые постоянно вибрируют с небольшой амплитудой (20… 30 мкм). Обычно это движение сопровождает коррозия. Постоянное разрушение только что образовавшегося окисленного слоя и его обновление вызывает износ. Этот тип износа присутствует в подшипниках, сцеплениях и посадках шестерен, болтовых соединениях и т. Д.

    Адгезионный износ

    Другой тип износа, но без каких-либо подгрупп. Адгезионный износ характеризуется прилипанием частиц одной поверхности к другой поверхности за счет молекулярных сил. Это приводит к резкой остановке движущихся частей, что может означать отказ.

    Адгезионный износ происходит при низких (до 0,6 м / с) и высоких (более 0,6 м / с) скоростях. При низких скоростях прочность на сжатие превышает предел текучести материала, и отсутствует смазка или окисленный слой.При высоких скоростях прочность на сжатие высока, а температура повышается до 1500 ° C. Оба сценария вызывают адгезионный износ.

    Если вы создали продукт с учетом всего вышеперечисленного, получите у нас ценовое предложение!

    Основные виды и причины износа подшипников качения

    Впервые опубликовано в сентябрьском выпуске журнала Quarry Management за 2015 год как «Неудача — не вариант»

    В этой статье д-р Стив Лейси, технический менеджер Schaeffler UK, описывает основные типы и причины износа подшипников качения, дает рекомендации по их устранению и исследует, как выбор наиболее подходящей смазки может предотвратить преждевременный выход подшипников из строя.

    Износ возникает, когда поверхности скользят друг относительно друга, а смазка недостаточна или отсутствует, чтобы разделять их.Если всегда будет сохраняться полная гидродинамическая пленка смазки, износа не произойдет. В действительности, однако, это случается очень редко, поэтому износ почти всегда неизбежен.

    В отличие от других причин выхода из строя подшипников качения, таких как усталость, коррозия и перегрузка, износ проявляется во многих различных формах, которые не могут быть рассмотрены в этой статье. Вместо этого в этой статье будут обсуждаться четыре основных типа износа подшипников качения: абразивный износ, адгезионный износ, фреттинг-износ / коррозия и ложное бринеллирование.

    Абразивный износ

    Абразивный износ возникает, когда твердая шероховатая поверхность скользит по более мягкой, вспахивая ряд канавок и удаляя материал. Это также может происходить, когда абразивные частицы попадают между поверхностями скольжения или когда деталь перемещается через абразивную среду.

    Абразивный износ подшипников качения, часто называемый «трехэлементным» износом, представляет собой удаление материала с трех основных областей подшипника качения: дорожек качения, торцевых поверхностей тел качения и ребер / сепараторов.Абразивный износ обычно имеет вид глянцевой (т. Е. Полуглянцевой) отделки с зеркальной структурой поверхности. Этот тип износа обычно приводит к увеличению осевого люфта или внутреннего зазора, что может снизить усталостную долговечность и привести к перекосу подшипника.

    Абразивный износ может также повлиять на другие части машины, в которой используются подшипники. Посторонние частицы могут попасть в смазку через сильно изношенные или неисправные уплотнения. Неправильная первоначальная очистка корпусов и деталей, неэффективная фильтрация или неправильное обслуживание фильтра также могут привести к накоплению абразивных частиц.

    Основными причинами абразивного износа подшипников качения являются: недостаточное образование масляной пленки; в смазке присутствуют посторонние частицы (такие, как песок, мелкий металл в результате шлифования и т. д.); или недостаточное количество смазки. Кроме того, увеличение количества частиц износа в смазке еще больше ускоряет процесс повреждения подшипников.

    Абразивный износ можно ограничить несколькими способами. Поверхности могут быть покрыты или обработаны для придания им большей твердости, чем абразивные частицы.Schaeffler, например, предлагает обширный модульный ряд концепций покрытий, которые позволяют точно подогнать поверхности компонентов и систем к конкретному применению.

    Если используется циркулирующая смазка, абразивные частицы могут быть удалены фильтрованием. В качестве альтернативы доступны системы масляных датчиков, такие как система FAG Wear Debris Check — система контроля уровня масла, которая указывает на повреждение или износ подшипников, сепараторов и шестерен. В системе используется индуктивный счетчик частиц (датчик), который может различать частицы черных и цветных металлов, которые могут присутствовать в смазочном масле.Датчик предоставляет информацию о количестве частиц, присутствующих в масле, а затем классифицирует их в соответствии с их физическим размером. Такой анализ масла позволяет гораздо раньше обнаружить повреждения и износ.

    Абразивный износ также можно ограничить, используя комбинацию твердой и мягкой поверхности, чтобы абразивные частицы могли погрузиться в более мягкий материал.

    Адгезионный износ

    Когда две поверхности скользят друг по другу, происходит износ из-за сдвига, деформации и выдергивания материала в точках сцепления; эти точки прилипания возникают на пиках шероховатости.При адгезионном износе степень износа обычно пропорциональна нагрузке и расстоянию, на котором поверхности скользили, и обратно пропорциональна твердости поверхности, на которой происходит износ.

    Адгезионный износ подшипников качения часто называют «размазывающим» или «двухэлементным» износом. Это связано с переносом материала между участниками качения и вызвано действиями скольжения внутри подшипника, в первую очередь из-за углового ускорения тел качения при входе в зону нагрузки.Это приводит к перемещению материала между дорожками качения колец и телами качения. Этот контакт металла с металлом может проявляться в виде «задиров» или «задиров» на опорных поверхностях.

    В случае серьезных повреждений происходит абразивный износ по мере отделения перенесенных частиц. В этом случае существует риск того, что это будет ошибочно принято за «серое окрашивание» — форму усталости подшипников, при которой крошечные, очень плоские ямки появляются при относительно низкой нагрузке и одновременном проскальзывании. Эти ямки встречаются в большом количестве и выглядят как «пятна» на дорожке качения подшипника.

    В случае адгезионного износа наилучшие результаты обычно достигаются, если детали имеют твердую поверхность. Твердые поверхности могут быть получены путем изготовления деталей из твердых материалов или соответствующей обработки поверхности. Некоторые распространенные виды обработки поверхности для предотвращения износа включают хромирование и никелирование, науглероживание и азотирование. Однако в зависимости от области применения возможны различные подходы к проектированию. Например, можно изменить тип подшипника или конструкцию сепаратора или нанести черное оксидное покрытие на некоторые компоненты подшипника.

    Фреттинг-износ / коррозия

    Фреттинг-износ, который часто называют «трибокоррозией», представляет собой образование фреттинг-коррозии на дорожках качения подшипников. Обычно это происходит в отверстиях, наружных диаметрах и поверхностях дорожек качения. Обычно фреттинг-коррозия вызывается недостаточной смазкой, что приводит к металлическому контакту и, как следствие, к окислению (обычно наблюдается красный или черный оксид железа) дорожек качения.

    Четырьмя основными причинами фреттинг-коррозии являются: микродвижение или очень небольшие перемещения между установленными компонентами; отклонения формы / геометрической формы деталей; прогиб вала / деформация корпуса; и где нет предварительной осевой нагрузки.Большинство случаев фреттинг-коррозии можно устранить, следуя инструкциям производителя подшипника по монтажу, содержащим соответствующие рекомендации по установке.

    Фреттинг-коррозия также может проявляться в виде фрикционной коррозии. Это может произойти в результате динамической нагрузки на подшипник, вызванной чрезмерным качением. Здесь возникают микроскопические перемещения между подогнанными деталями из-за упругой деформации колец подшипника.

    Меры по устранению фреттинг-коррозии включают обеспечение функции плавающего подшипника на кольце с точечной нагрузкой; использование посадочных мест подшипников максимально плотно; сделать вал (корпус) более жестким для предотвращения изгиба; или покрытие посадочных мест подшипников.

    Ложный бринеллинг

    Ложный бринеллинг — это, как следует из названия, не настоящий бринеллинг, а фактический истирающий износ, вызванный небольшим осевым перемещением тел качения при неподвижном подшипнике. Когда подшипник не вращается, масляная пленка не может образоваться для предотвращения износа дорожек качения. Изнашиваемые углубления или канавки изнашиваются в дорожке качения из-за скольжения тел качения вперед и назад по дорожке качения. Вибрация является причиной этих скользящих движений.Поверхности вмятин часто становятся коричневыми (коррозия) и сильно затвердевают, особенно в случае шариковых подшипников. Эти отметки также можно определить по их четкой границе с окружающей поверхностью.

    Бывают случаи, когда ложный бринеллинг невозможно предотвратить, например, когда транспортные средства или другие типы оборудования или машин отправляются морским фрахтом. Присутствующая вибрация может вызвать достаточное движение, чтобы вызвать этот ложный бринелинг. Его можно значительно уменьшить или исключить, уменьшив возможность относительного перемещения и уменьшив статический вес во время транспортировки или хранения.Другие меры включают выбор большего радиального зазора для вращающихся нагрузок или использование смазочных материалов, содержащих противоизносные присадки.

    Подшипники качения также проявляют ложное бринеллирование при использовании в положениях, где наблюдается очень небольшое реверсирование или угловые колебания (т. Е. Менее одного полного оборота тела качения). Ложный бринеллинг можно отличить от истинного бринеллинга, исследуя углубление или зону износа. Ложный бринеллинг фактически стирает текстуру поверхности, тогда как исходная текстура поверхности остается в углублении настоящего бринелля.

    Выбор подходящей смазки для подшипников качения

    Выбор правильного смазочного материала является решающим фактором в обеспечении функциональной надежности и оптимального срока службы подшипника качения. Статистика отказов показывает, что значительная часть преждевременных отказов подшипников качения прямо или косвенно связана с используемым смазочным материалом. Основные причины выхода из строя — неподходящие смазочные материалы (20%), устаревшие смазочные материалы (20%) и недостаточная смазка (15%).

    Хотя смазочные масла (например, минеральные масла и синтетические масла) иногда рекомендуются для использования с подшипниками качения в экстремальных условиях эксплуатации (например, при высоких температурах), большинство производителей подшипников рекомендуют использовать консистентные смазки.

    При выборе подходящей смазки для подшипника качения необходимо учитывать ряд факторов, связанных с применением. К ним относятся тип подшипника, рабочая скорость, температура и нагрузка. Другие факторы, такие как монтажное положение, уплотнение, удары и вибрация, также могут потребоваться во внимание.

    Характеристики и класс смазки

    Характеристики пластичной смазки в основном зависят от следующих трех свойств:

    Тип и вязкость базового масла
    Вязкость базового масла отвечает за образование смазочной пленки.В качестве базового масла обычно используются минеральные масла или синтетические масла. Важно, чтобы синтетические масла дифференцировались по типу (полиальфаолефин, полигликоль, сложный эфир, фторсодержащее масло и т. Д.), Поскольку они обладают очень разными характеристиками.

    Загустители
    Типичные используемые загустители включают мыла с металлическими или комплексными металлическими соединениями. Все большее значение приобретают органические или полимерные загустители, такие как поликарбамид.

    Присадки
    Все смазки содержат присадки.Различают присадки, которые влияют на само масло (ингибиторы окисления, улучшители индекса вязкости, детергенты и т. Д.), И присадки, которые влияют на подшипник или металлическую поверхность (например, противоизносные присадки, ингибиторы коррозии, коэффициент трения). модификаторы).

    Смазки классифицируются по основным компонентам: загуститель и базовое масло. Консистентные смазки производятся различной консистенции, которые относятся к классу NLGI. Они определяются «проникновением» смазки в соответствии с ISO 2137.Чем выше марка NGLI, тем тверже смазка. Для подшипников качения предпочтительны смазки с классом NGLI 1, 2 или 3.

    Факторы, влияющие на выбор пластичной смазки

    Тип подшипника
    Необходимо различать точечный контакт (шариковые подшипники) и линейный контакт (игольчатые роликоподшипники и цилиндрические роликоподшипники).

    В шарикоподшипниках каждое перекатывающееся движение в зоне контакта качения вызывает нагрузку только на относительно небольшой объем консистентной смазки.Кроме того, кинематика качения шарикоподшипников демонстрирует лишь относительно небольшие пропорции движения скольжения. Следовательно, удельная механическая нагрузка на пластичные смазки в подшипниках с точечным контактом значительно меньше, чем в подшипниках с линейным контактом. Обычно используются пластичные смазки с вязкостью базового масла ISO VG от 68 до 100.

    В подшипниках качения с линейным контактом к консистентной смазке предъявляются повышенные требования. Мало того, что большее количество смазки в контакте подвержено растяжению, но также следует ожидать скольжения и трения о ребра.Это предотвращает образование смазочной пленки и, следовательно, приводит к износу. В качестве контрмеры следует выбирать консистентные смазки с более высокой вязкостью базового масла (ISO VG от 150 до 460 или выше). Также могут потребоваться противоизносные присадки, консистенция обычно соответствует NLGI 2.

    Скорость
    Параметр скорости подшипника всегда должен соответствовать параметру скорости смазки. Это зависит от типа и пропорции загустителя, типа базового масла и пропорции базового масла.Параметр скорости смазки не является параметром материала, а зависит от типа подшипника и требуемого минимального времени работы.

    В качестве общего руководства для подшипников качения, вращающихся на высоких скоростях или с низким требуемым пусковым моментом, следует выбирать смазку с высокоскоростным параметром. Для подшипников качения, вращающихся на малых оборотах, рекомендуется смазка с тихоходным параметром.

    Температура
    Температурный диапазон консистентной смазки должен соответствовать диапазону возможных рабочих температур в подшипнике качения.Диапазон рабочих температур зависит от типа и пропорции загустителя, типа и пропорции базового масла, а также качества производства и производственного процесса. Стабильность смазки при высоких температурах также зависит в первую очередь от качества производства и производственного процесса.

    Для обеспечения надежной смазки и приемлемого срока службы консистентной смазки обычно рекомендуется выбирать консистентные смазки в соответствии с температурой подшипников, которая обычно наблюдается в стандартном рабочем диапазоне.

    Другие факторы, которые следует учитывать, включают верхнюю рабочую температуру смазки, точку каплепадения (то есть температуру, при которой медленно нагретая смазка переходит из полутвердого в жидкое состояние, и первая капля консистентной смазки падает со стандартного ниппеля для определения точки каплепадения. ) и более низкой рабочей температуре.

    Нагрузка
    Для соотношения нагрузок C / P <10 или P / C> 0,1 рекомендуются консистентные смазки с более высокой вязкостью базового масла и противоизносными присадками. Эти добавки образуют на поверхности металла реакционный слой, обеспечивающий защиту от износа.Эти смазки также рекомендуются для подшипников с повышенной долей скольжения (включая медленный ход) или линейным контактом, а также при комбинированных радиальных и осевых нагрузках.

    Вода и влага
    Если установка выполняется во влажной среде, влага может попасть в подшипник. Вода может конденсироваться внутри подшипника при резких перепадах температуры между теплом и холодом. Это особая проблема, если в подшипнике или корпусе имеются большие полости.

    Вода может вызвать серьезное повреждение смазки или подшипника и часто происходит из-за старения или гидролиза, разрыва смазочной пленки и коррозии. Мыльные консистентные смазки на основе бария и кальция хорошо зарекомендовали себя в этих условиях, поскольку они обеспечивают хорошую водостойкость и отталкивают воду. На антикоррозийный эффект смазки также влияют присадки.

    Колебания, удары и вибрации
    Колебательные нагрузки могут оказывать значительное влияние на структуру загустителей в консистентных смазках.Если механической стабильности недостаточно, консистенция может измениться. Это приводит к размягчению, обезжириванию на изолированной основе, но также и к затвердеванию пластичной смазки с соответствующим снижением смазывающей способности. Поэтому рекомендуется выбирать консистентную смазку, механическая стабильность которой проверена соответствующим образом. Варианты здесь включают расширенное рабочее проникновение, испытание роликовым корпусом в соответствии с ASTM D 1831 и испытательный запуск на испытательном стенде FAG AN42.

    Уплотнения
    Если твердые частицы загрязнителя проникают в подшипник, это приведет не только к повышенному шуму, но и к износу.Соответствующее уплотнение подшипника должно предотвратить это. Смазка может способствовать этому уплотнительному эффекту, образуя устойчивую манжету на уплотнении. В этом случае более подходящими являются более твердые смазки, поскольку слишком мягкие смазки имеют тенденцию способствовать выведению смазки.

    Монтажное положение и смежные компоненты
    Даже если ось вращения вертикальна или наклонена, смазка должна оставаться в точке смазки. В дополнение к соответствующим уплотнениям, утечку смазки можно предотвратить, используя более вязкую смазку.Если несколько точек смазки расположены близко друг к другу, может произойти непреднамеренный контакт. Поэтому следует обращать внимание на совместимость смазочных материалов друг с другом. Однако по возможности оптимальным решением является использование только одной смазки, которая также должна быть совместима с материалом клетки и уплотнения.

    Новая публикация

    Новая публикация теперь доступна у производителей прецизионных подшипников Schaeffler UK. «Смазка подшипников качения» содержит множество полезной информации для инженеров, которые хотят больше узнать о принципах, методах, выборе и испытании смазочных материалов для подшипников качения.

    Подробная 200-страничная публикация начинается с рассмотрения основных принципов и теорий смазки подшипников качения, а также ключевых аспектов проектирования, таких как коэффициент вязкости, теория усталости, толщина смазочной пленки, грузоподъемность, расчет номинального срока службы. , а также влияние трения, скорости и рабочей температуры на характеристики смазочного материала.

    Глава «Методы смазки» включает смазку консистентной и масляной смазкой, а также советы и рекомендации по выбору наиболее подходящего метода.В конце этой главы приводятся примеры как индивидуальных (одиночный подшипник), так и централизованных методов смазки (несколько подшипников).

    «Выбор смазки» предоставляет подробную информацию о том, как выбрать наиболее подходящую консистентную смазку (или смазочное масло) для подшипников качения. Сюда входит информация о влияющих факторах, таких как скорость, температура, нагрузка, вода и влажность, удары и вибрация, условия вакуума, монтажное положение, тип подшипника, а также правовые и экологические нормы, которые также могут потребоваться.

    Другие главы включают «Подача смазки для подшипников», в том числе о смешиваемости смазочных материалов и различных типах систем подачи смазки и методах мониторинга состояния смазочных материалов.

    Раздел «Загрязнения» касается твердых посторонних веществ, жидких загрязняющих веществ, газообразных загрязняющих веществ и очистки загрязненных подшипников качения.

    Другие разделы включают испытания смазочных материалов; хранение и обращение с подшипниками качения; сухой ход и смазка сред; и покрытия для подшипников качения, включая защиту от износа, трения и проскальзывания.

    Для получения дополнительной информации или бесплатного экземпляра «Смазка подшипников качения» (публикация TPI 176) свяжитесь с отделом маркетинга Schaeffler UK: [электронная почта защищена]

    Причины износа инструмента

    Износ твердыми частицами (абразивный износ)
    Адгезионный износ
    Диффузионный износ
    Химический износ
    Износ разрушения

    a) Износ твердых частиц (абразивный износ)
    Абразивный износ в основном вызывается примесями в материале заготовки, такими как углерод, нитрид и оксид соединения, а также наросты.Это механический износ, и это основная причина износа инструмента при низких скоростях резания.

    b) Механизм адгезионного износа
    Простой механизм трения и износа, предложенный Боуденом и Табором, основан на концепции образования сварных соединений и их последующего разрушения.
    Из-за высокого давления и температуры происходит сварка между свежей поверхностью стружки и передней поверхностью (трение стружки по передней поверхности приводит к получению химически чистой поверхности). [Процесс используется с пользой при сварке трением для изготовления спиральных сверл и протяжек, а также в производстве инструментов]
    Тяжелый износ характеризуется значительным свариванием и разрывом более мягкой трущейся поверхности при высокой скорости износа и образованием относительно крупных частиц износа .

    В условиях умеренного износа чистота поверхности скользящих поверхностей улучшается.

    c) Диффузионный износ

    Холм рассматривал износ как процесс переноса атомов в контактирующих неровностях (Армарего и Браун).

    Ряд рабочих считают, что механизм износа инструмента должен включать химическое воздействие и диффузию. Они продемонстрировали сварку и предпочтительное химическое воздействие карбида вольфрама в карбидах вольфрама-титана. Они показали микрофотографию, свидетельствующую о диффузии компонентов инструмента в заготовку и стружку.

    Эта диффузия приводит к изменению химического состава инструмента и заготовки.

    Существует несколько причин, по которым износ может зависеть от механизма диффузии.

    1. Сильное размягчение инструмента
    Диффузия углерода в относительно глубоком поверхностном слое инструмента может вызвать размягчение и последующее пластическое течение инструмента. Этот поток может вызвать серьезные изменения в геометрии инструмента, что приведет к высоким усилиям и внезапному полному выходу инструмента из строя.

    2. Внедрение основных компонентов инструмента в работу. (потеря химических элементов)
    Матрица инструмента или основной упрочняющий компонент могут растворяться в поверхности заготовки и стружки, когда они проходят через инструмент.
    В инструментах из литого сплава, карбида или керамики это может быть основным явлением износа.
    С инструментами из быстрорежущей стали возможно диффузия железа, но маловероятно, что это основной процесс износа.
    Алмазный инструмент — резка железа и стали — типичный пример диффузии углерода.

    3. Распространение компонента рабочего материала в инструмент
    Компонент рабочего материала, диффундирующего в инструмент, может изменить физические свойства поверхностного слоя инструмента. Например, диффузия свинца в инструмент может привести к образованию тонкого хрупкого поверхностного слоя, этот тонкий слой может быть удален путем разрушения или скалывания.

    d) Химический износ
    Коррозионный износ (из-за химического воздействия на поверхность)

    e) Фактический износ

    Излом может быть кататрофическим концом режущей кромки.Крупный износ является наиболее опасным типом износа, и его следует избегать, насколько это возможно.

    Выкрашивание хрупких поверхностей

    Другие формы износа инструмента

    Термоэлектрический износ может наблюдаться в области высоких температур, что снижает износ инструмента.
    Высокая температура приводит к образованию термопары между заготовкой и инструментом. Из-за связанного с нагревом напряжения, возникающего между заготовкой и инструментом, это может вызвать электрический ток между ними.Однако механизм термоэлектрического износа четко не разработан. Значительное улучшение (снижение) износа инструмента было замечено в ходе экспериментальных испытаний с изолированным инструментом и компонентом.

    Термическое растрескивание и разрушение инструмента

    При фрезеровании инструменты подвергаются циклическим термическим и механическим нагрузкам. Зубы могут выйти из строя из-за механизма, не наблюдаемого при непрерывной резке. Два общих механизма разрушения, присущих фрезерованию, — это термическое растрескивание и разрушение на входе.

    Циклические изменения температуры при фрезеровании вызывают циклическое термическое напряжение, поскольку поверхностный слой инструмента расширяется и сжимается.Это может привести к образованию трещин термической усталости вблизи режущей кромки. В большинстве случаев такие трещины перпендикулярны режущей кромке и начинают формироваться на внешнем углу инструмента, распространяясь внутрь по мере резания. Рост этих трещин в конечном итоге приводит к выкрашиванию кромок или поломке инструмента.

    Термическое растрескивание можно уменьшить за счет снижения скорости резания или использования материала инструмента с более высокой стойкостью к тепловому удару. В тех случаях, когда подается охлаждающая жидкость, регулировка объема охлаждающей жидкости также может уменьшить образование трещин.Периодическая подача охлаждающей жидкости или ее недостаточное количество могут способствовать образованию трещин; если постоянный, обильный объем СОЖ не может быть подан, срок службы инструмента часто можно увеличить, переключившись на сухую резку.

    Выкрашивание кромок — обычное явление при фрезеровании. Выкрашивание может произойти, когда инструмент впервые соприкасается с деталью (отказ входа) или, что более часто, когда он выходит из детали (отказ выхода). Инструментальные материалы WC особенно подвержены этому.

    Нарушение входа чаще всего происходит, когда внешний угол пластины ударяется о деталь первым.Это более вероятно, когда передний угол резца положительный. Поэтому отказ от входа легче всего предотвратить, переключив фрезы с положительным передним углом на отрицательный.

    ВЛИЯНИЕ ИЗНОСА ИНСТРУМЕНТА НА ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ.

    Последствия износа инструмента

    1. Увеличьте силу резания;
    2. Увеличить шероховатость поверхности;
    3. Уменьшить точность размеров;
    4. Увеличьте температуру;
    5. Вибрация;
    6. Понизьте эффективность производства, качество компонентов;
    7.Увеличьте стоимость.

    Влияние на силы резания
    Кратерный износ, износ по задней поверхности (или образование площадок износа) и выкрашивание режущей кромки по-разному влияют на производительность режущего инструмента. Силы резания обычно увеличиваются из-за износа инструмента. Однако кратерный износ может при определенных обстоятельствах снизить силы за счет эффективного увеличения переднего угла инструмента. Износ и выкрашивание с зазором на поверхности (по задней поверхности или поверхности износа) почти всегда увеличивают силы резания из-за увеличения сил трения.

    Чистота поверхности (шероховатость)
    Чистота поверхности, полученная в процессе механической обработки, обычно ухудшается по мере износа инструмента. Это особенно верно для инструмента, изношенного в результате выкрашивания, и, как правило, для инструмента с износом по боковой поверхности — хотя бывают обстоятельства, при которых поверхность износа может полировать (полировать) заготовку и обеспечивать хорошее качество обработки.

    Точность размеров:
    Износ по задней поверхности влияет на геометрию в плане инструмента; это может повлиять на размеры компонента, производимого на станке с установленным положением режущего инструмента, или это может повлиять на форму компонентов, произведенных в операции с использованием формовочного инструмента.
    (Если инструмент изнашивается быстро, цилиндрическое точение может привести к сужению детали)

    Вибрация или дребезжание

    Вибрация или дребезжание — еще один аспект процесса резания, на который может повлиять износ инструмента. Изнашиваемая поверхность увеличивает склонность инструмента к динамической нестабильности. Операция резания, которая практически не вызывает вибрации, когда инструмент острый, может подвергаться недопустимому режиму вибрации при изнашивании инструмента.

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *