Усталостное изнашивание это: Износ узлов и деталей грузовых подъемников

Содержание

Износ узлов и деталей грузовых подъемников

    В процессе эксплуатации грузовых подъемников детали, электрооборудование, металлоконструкции постепенно изнашиваются и разрушаются. Кроме того, разрушение деталей бывает непредвиденным, аварийным. Оно происходит в результате нарушения правил эксплуатации, недостатков в конструкции, недоброкачественности металла и других причин.

    Процесс, приводящий к постепенному старению подъемника и выходу его из строя, называется изнашиванием. Различают следующие виды изнашивания: механическое, молекулярно-механическое и коррозионно-механическое.

    Механическое изнашивание происходит в процессе трения соприкасающихся поверхностей деталей, имеющих микроскопические неровности. Эти неровности, внедряясь друг в друга, отламываются и образуют новые неровности. Таким образом, процесс идет непрерывно. В результате изменяются геометрические формы и свойства поверхностных слоев сопряженных деталей. Механическое изнашивание подразделяется на абразивное и усталостное.

    Абразивное из нашивание — это разрушение поверхностей детали при скольжении за счет режущего или царапающего действия твердых тел или частиц при попадании этих частиц между поверхностями трения. При этом роль резца выполняют абразивные частицы. Примером такого разрушения может служить износ пальцев и посадочных отверстий для них в роликах механизма выдвижения площадок грузовых подъемников.

    Усталостное изнашивание — это разрушение поверхностей деталей от внутренних напряжений, пластических деформаций, усталостных явлений, возникающих при больших удельных давлениях и нагрузках. В этом случае на поверхности трения образуются микротрещины, трещины, единичные и групповые впадины в виде оспы. Примером такого изнашивания может служить выкрашивание поверхностей зубьев шестерен редуктора механизма подъема, образование ямок на рабочих обоймах подшипников, ходовых роликах грузовой каретки, характерная поломка. шеек валов и осей. Излом такого вала или оси имеет, как правило, довольно ровную поверхность с матовым или ржавым кольцом у наружного контура и блестящей центральной частью. К усталостному изнашиванию можно также отнести образование трещин в металлоконструкциях строительных подъемников и особенно в сварных швах.

Интенсивность усталостного изнашивания зависит от величины нагрузки, ее длительности и количества изменений направления этой нагрузки. Усталостное изнашивание зависит от чистоты обработки и главным образом от конфигурации детали.

    Молекулярно-механическое изнашивание происходит в результате одновременного воздействия механических и внутренних молекулярных сил. Наиболее распространено изнашивание при заедании. Оно характеризуется схватыванием, глубинным вырыванием металла и переносом его с одной поверхности трения на другую. Схватывание и задирание происходят на трущихся поверхностях деталей в результате плохого смазывания, больших удельных давлений и недостаточной чистоты обработки поверхностей. При этом на трущихся поверхностях появляются углубления в виде канавок. Разрушение объясняется тем, что трущиеся поверхности сцепляются в отдельных местах, а затем значительное количество частиц этого металла отрывается с одной поверхности, и за счет этого на другой поверхности образуется нарост. При дальнейшем движении этой детали образовавшийся нарост вызывает появление задира и ускоряет разрушение поверхности другой детали.

    Коррозионно-механическое изнашивание возникает при трении металла, уже вступившего в химическое взаимодействие со средой. Коррозионное изнашивание является следствием взаимодействия металла с кислородом окружающей среды. В результате на поверхности металла появляются ямки, язвы, ржавчина, элементы металлоконструкций и других деталей подъемника постепенно становятся тоньше и прочность их уменьшается.

    Разрушающее воздействие коррозии наступает при неудовлетворительном состоянии окраски и небрежном хранении деталей в подъемнике.

    Свойство трущихся поверхностей деталей противостоять изнашиванию в заданных условиях эксплуатации называется износостойкостью. Износостойкость зависит от состояния поверхностей трения, качества металла трущихся деталей, чистоты обработки поверхностей, качественных показателей среды, заключенной между трущимися поверхностями. Большое влияние на износостойкость оказывают также тип и конструкция трущейся пары, удельные давления между трущимися поверхностями и скорость их относительного перемещения.

    Износ любой детали можно разделить на три стадии, которые отличаются друг от друга интенсивностью изнашивания (рис. 95). Большое значение для повышения износостойкости деталей имеет период I — приработка трущихся деталей, когда их износ наиболее значителен. В это время рабочие поверхности притираются. Затем наступает II период — нормальная работа. Этот период составляет 80—90% всего времени работы детали. В III периоде за счет увеличения зазоров и ухудшения состояния трущихся поверхностей происходит усиленное изнашивание, приводящее к полному выходу детали из строя. Первый этап износа можно считать завершающей технологической операцией обработки деталей. Если период приработки проведен квалифицированно, то рабочий период деталей сопровождается минимальным износом. Для увеличения этого периода необходимо регулярно смазывать детали, исключить перегрузку механизмов и выполнять правила эксплуатации подъемника.

 

Рис. 95. График износа поверхностей деталей:
I — период приработки, II — период нормальной работы, III — период усиленного износа

    Если детали машины работают до капитального ремонта без замены, о них говорят, что они долговечны. К таким деталям в подъемниках относятся опорная рама, настенные опоры. Выход из строя какой-либо детали подъемника в межремонтный период свидетельствует о их недостаточной долговечности. Величину износа измеряют разными способами. Линейный износ измеряют линейками, щупами, микрометрами, нутромерами, индикаторами. Общую оценку износа отдельных механизмов (и, как следствие, их работоспособности) дают акустическим методом. В изношенных механизмах возникает повышение общего уровня шума, становятся слышными отдельные стуки, скрежет, свист, что свидетельствует об износе и повреждениях данного механизма. Об интенсивности изнашивания редукторов судят по степени чистоты смазочного материала. Если в слитом из редуктора масле появилось много мелких металлических включений, значит происходит интенсивное изнашивание зубчатых пар редуктора.

Изнашивание деталей машин

Категория:

   Техническая эксплуатация машин

Публикация:

   Изнашивание деталей машин

Читать далее:



Изнашивание деталей машин

Основной причиной нарушения работоспособности СДПТМ являются изменения деталей вследствие изнашивания.

Изнашивание — процесс разрушения и отделения материала с поверхности твердого тела и (или) накопления его остаточной деформации при трении, проявляющийся в постепенном изменении размеров и (или) формы тела. Изнашивание может сопровождаться коррозионными процессами, происходящими в материалах деталей под воздействием химически активных составляющих среды, и является сложным физико-химическим процессом. Теории трения и изнашивания посвящена обширная отечественная и зарубежная литература.

В соответствии с ГОСТ 27.674-88 изнашивание делится на три основные группы: механическое, происходящее в результате только механического взаимодействия материалов трущихся поверхностей, коррозионно-механическое, характеризующееся процессом трения материалов при химическом и (или) электрическом взаимодействии со средой, и изнашивание при действии электрического тока (рис. 5.2).

Рекламные предложения на основе ваших интересов:

Рис. 5.2. Классификация видов изнашивания

Наиболее распространенными разновидностями механического изнашивания являются абразивное и усталостное.

Абразивное изнашивание — процесс разрушения поверхности резанием и царапанием твердыми абразивными частицами среды, в которой происходит работа деталей. Твердость абразивных частиц выше, чем металла, что способствует разрушению поверхности деталей и резко увеличивает их износ. Так, при работе гусеничного движителя в абразивной среде интенсивность изнашивания в несколько раз выше, чем при отсутствии абразива. Рабочие органы землеройных машин работают непосредственно в абразивной среде, и для них абразивные частицы определяют характер и интенсивность изнашивания. Этот вид изнашивания характерен и для цилиндропоршневой группы двигателя внутреннего сгорания. Наличие воздухоочистителей не устраняет попадания абразивных частиц в цилиндр двигателя машин, работающих в условиях большой концентрации пыли в воздухе. Скорость изнашивания в абразивной среде зависит от концентрации, размеров, формы и свойств абразивов, свойств металлических поверхностей, скорости скольжения и удельного давления и достигает 0,5-5,0 мкм/ч.

Усталостное изнашивание — процесс разрушения деталей, характеризующийся усталостными явлениями в поверхностных слоях металла. Оно наблюдается в условиях высоких контактных нагрузок циклического действия. Развитие прогрессирующего усталостного изнашивания начинается с появления усталостных трещин. Смазочный материал, попадая в трещины, способствует их расклиниванию и выкрашиванию частиц металла. Этот вид изнашивания является основным для зубьев тяжело нагруженных шестерен. Интенсивность усталостного изнашивания зависит от нагрузки и температуры, твердости материала и шероховатости поверхности, применяемых смазочных материалов.

При трении металлических пар иногда происходит заедание вследствие схватывания контактирующих участков, что приводит к глубинному вырыванию материала, переносу его с одной поверхности на другую. Этот вид изнашивания обладает высокой интенсивностью и приводит к отказу сопряжения. Скорость изнашивания равна 10-15 мкм/ч.

Гидроэрозионное (газоэрозионное) изнашивание поверхности происходит в результате воздействия потока жидкости (газа), а гидроабразивное (газоабразивное) — в результате действия твердых тел, увлекаемых потоком жидкости (газа).

Кавитационное изнашивание происходит в результате высоких локальных давлений или температур, возникающих вследствие захлопывания пузырьков газа вблизи поверхности твердого тела при его движении относительно жидкости.

Изнашивание при фреттинге — механическое изнашивание соприкасающихся тел при колебательном микросмещении.

Электроэрозионное изнашивание — эрозионное изнашивание поверхности в результате воздействия разрядов при прохождении электрического тока.

Разновидностью коррозионно-механического изнашивания является окислительное и фреттинг-коррозия.

Окислительное изнашивание происходит в результате появления на поверхности трения защитных пленок вследствие взаимодействия материала и кислорода. При этом происходит образование пленок твердых растворов кислорода с материалом изделия, что резко изменяет свойства трущихся поверхностей и вносит свою специфику в появление других видов изнашивания. Окислительный процесс наблюдается на стенках цилиндров двигателей при неполном сгорании топлива и работе при температуре ниже оптимальной. Скорость изнашивания составляет 0,1-0,5 мкм/ч.

Фреттинг-коррозия является многостадийным процессом химико-механических взаимодействий трущихся поверхностей. На участках с этим видом изнашивания первоначально наблюдается процесс схватывания, упрочнения поверхностей контакта, циклическая текучесть подповерхностных слоев и разрушение окисленных пленок. Вторая стадия характеризуется появлением коррозионно-активной среды в микротрещинах деталей. Изнашивание связано с удалением образовавшихся окисленных пленок в зоне контакта. Третья стадия характеризуется высокой интенсивностью разрушения поверхностных слоев, предварительно разрыхленных усталостными и коррозионными процессами.

Рекламные предложения:


Читать далее: Обшие понятия о трении и его влиянии на изнашивание

Категория: — Техническая эксплуатация машин

Главная → Справочник → Статьи → Форум


Техническое обслуживание и ремонт тоиР


Материалы по организации итогового контроля
1.Основные элементы технической эксплуатации транспортной техники: технической обслуживание и ремонт.

Техническое обслуживание и ремонт (ТОиР) — комплекс технологических операций и организационных действий по поддержанию работоспособности или исправности объекта при его использовании по назначению, ожидании, хранении и транспортировании.[1] ТОиР могут быть как плановыми (регламентированными), так и неплановыми

Основная цель ТОиР это предупреждение, своевременное выявление и устранение отказов и повреждений следующими мерами:



  • контроль технического состояния инспекция в определенном объёме с определенной периодичностью;

  • плановая замена элементов по достижении определенной наработки или календарного срока службы;

  • плановая или в зависимости от технического состояния смазка, зарядка, заправка маслом, топливом иными специальными жидкостями и газами;

  • плановый и неплановый ремонт для устранения отказов, предотказных состояний и повреждений.

Регламентированное ТО включает в себя работы, выполняемые в соответствии с технической документацией в обязательном порядке после определенного пробега, наработки или временного интервала по заранее утвержденному регламенту.

К таким работам обычно относятся: замена смазки в агрегатах, замена некоторых быстроизнашиваемых и легкозаменяемых деталей, испытания сосудов и грузоподъемных механизмов, регулировка и наладка ответственных рабочих машин (например, подъемных машин), периодическое техническое обслуживание по специальному графику и т. п., а также проверка технического состояния оборудования при помощи средств технической диагностики и визуально.

Работы по регламентированному ТО обычно сопровождаются остановкой рабочих машин и проводятся по специальному графику. Нерегламентированное ТО включает в себя работы по чистке, обтяжке, регулировке, добавлению смазки, замене быстроизнашиваемых и легкозаменяемых деталей, и т. д.


Достарыңызбен бөлісу:

Пантелеенко Ф.И. и др. — Восстановление деталей машин — DJVU, страница 5

Критическим напряжением при усталости является предел выносливости. Этот показатель в отличие от других прочностных характеристик (пределов упругости, текучести и прочности) во многом зависит от состояния поверхности детали, Процесс разрушения при усталости металлических деталей состоит из зарождения и распространения усталостных трещин. Период зарождения усталостных трещин состоит, в свою очередь, из циклических микрон макротекучести и упрочнения. На стадии циклического упрочнения появляются первые микротрещины размером — 1 мкм за счет накопления несовершенств кристаллической решетки (дислокаций, вакансий) и их движения к границам зерен.

Эта стадия характеризуется множественными перемещениями дислокаций, повышением их плотности, формированием самоорганизующихся дислокационных структур и упрочнением материала. Стадия циклического упрочнения заканчивается достижением линии необратимой повреждаемости ~линии Френча), на которой размер микротрещин сопоставим с размерами зерен материала. Этим заканчивается период зарождения усталостных трещин.

Следующий период — распространение усталостных трещин — состоит из трех стадий: медленного (припорогового), стабильного и ускоренного роста трещин. Таким образом, уже с первых циклов нагружения в металле происходит эволюция дислокационной структуры. Изменения сосредоточиваются в зоне пластического деформирования у вершины магистральной трещины.

В зависимости от расстояния от вершины трещины до рассматриваемого участка материала меняется напряженное состояние и формируется дислокационная структура: мелкоячеистая у самой вершины трещины; далее в виде дислокационных стенок; завершается она полосовой и венной структурами, дислокационными петлями и скоплениями. Все основные процессы эволюции дислокационной структуры, ее превращения и неравновесные фазовые переходы в полной мере происходят лишь в поверхностных слоях металла.

В этих слоях имеются и нераспространяющиеся трещины размером 10…120 мкм, Кроме того, в процессе циклического деформирования происходят фазовые превращения ~например, образование мартенсита деформации в метастабильных аустенитных сталях), процессы возврата или старения. ХАРАКТЕРИСТИКА ВОССТАНАВЛИВАЕМЫХ ДЕТАЛЕЙ Усталостную прочность поверхностного слоя повышают его пластическим деформированием. Следует различать контактную усталость поверхностных слоев, которая возникает при трении качения и называется «питтингв, и усталостное изнашивание при трении скольжения, хотя усталостная природа разрушения в обоих случаях одинакова. Кавитационное изиашиваиие — это разрушение материала от соприкосновения его с движущейся жидкостью, в которой нарушается сплошиость ее объема из-за образования полостей, заполненных паром, газом или их смесью, Интенсивность кавитационного изнашивания возрастает с повышением скорости потока жидкости.

При завихрении сплошной поток жидкости разрывается из-за локального уменьшения давления и в нем образуются парогазовые полости в виде пузырей или полос размером порядка десятых долей миллиметра. За 0,002 с кавитационный пузырек может вырасти до б мм в диаметре и разрушиться за 0,001 с. В течение 1 с на площади в 1 см могут образоваться и разрушиться более 30 млн. таких г пузырьков. Исчезновение ~захлопывание) пузырьков происходит в зонах повышения давления, которое сопровождается конденсацией паров и растворением газов.

Движение жидкости с большим ускорением в полость исчезающего пузырька создает гидравлические удары. Кавитационные явления вызывают вибрации работающих поверхностей. Кавитационная стойкость материала определяется его составом и структурой. Повышение содержания углерода до 0,8% увеличивает ее. Пластинчатый перлит более стойкий, чем зернистый. Введение никеля и хрома в сталь повышает эту стойкость. Наиболее стойким является низко- легированный чугун ~1 % М и 0,3% Мо) с шаровидным графитом. Закалка ТВЧ, цементация, поверхностное упрочнение, наплавка твердых сплавов уменьшают кавитационное изнашивание.

Изнашивание крм заедииии — это вид механического изнашивания в результате схватывания трущихся поверхностей, глубинного вырывания материала, переноса его с одной поверхности трения на другую и абразивного воздействия возникших неровностей на сопрягаемую поверхность. Для этого вида изнашивания характерно разрушение оксидных и масляных пленок, разделяющих поверхности. При взаимодействии двух поверхностей в точках фактического контакта наблюдаются удаление адсорбционных и оксидных пленок, сближение ювенильных поверхностей до расстояния действия межатомных сил.

Вследствие взаимодействия атомов происходит схватывание поверхностей, сопровождающееся выделением энергии. При относитель- Глава 1. ХАРАКТЕРИСТИКА ПРОИЗВОДСТВА ном перемещении поверхностей происходят вырывы материала в виде микроскопических частиц с одной поверхности и перенос их на другую поверхность. Заедание в неподвижных соединениях объясняется ростом и сращиванием оксидных пленок и соединением их кристаллических решеток.

Большое значение для уменьшения интенсивности изнашивания при заедании имеют способ подачи смазочного материала„количество и качество присадок к основному маслу. Коррозионно-механическое изиаи~иваиие — э1о результат механического воздействия, которое сопровождается химическим и (или) электрическим взаимодействием материала со средой.

Одним из видов коррозионно-механического изнашивания является окислительное изнашивание, при котором основное влияние на изнашивание оказывает химическая реакция материала с кислородом или окисляющей окружающей средой, а также изнашивание при фреттинг-коррозии. Окислительное изнашивание характеризуется образованием и разрушением вторичных структур в поверхностных слоях детали при их нагружении и трении. При этом на поверхности трения образуются твердые растворы или химические соединения с кислородом, водородом и азотом. Механизм окислительного изнашивания включает три стадии: — непосредственный механический контакт трущихся поверхностей или через среду и образование тонкого слоя деформированного активированного металла; — химическую реакцию образовавшегося слоя с активными элементами среды и образование вторичных структур толщиной 0,01…0,02 мкм с низкой механической прочностью; — разрушение и удаление вторичных структур механическими воздействиями.

На ювенильных поверхностях практически мгновенно образуются новые вторичные структуры, которые затем также разрушаются, Повышение износостойкости в условиях окислительного изнашивания происходит за счет повышения химической стойкости и твердости поверхностного слоя деталей. Изнашивание при фреттииг-коррозии — вид изнашивания соприкасающихся тел при малых колебательных относительных перемещениях. Механизм этого вида изнашивания следующий: — пластическое деформирование микровыступов, повышение контактных температур, разрушение пленок оксидов, адгезионное схватывание поверхностей, срезание образовавшихся связей, усталостные явления.

Разрушившиеся выступы быстро окисляются кислородом воздуха; ХАРАКТЕРИСТИКА ВОССТАНАВЛИВАЕМЫХ ДЕТАЛЕЙ вЂ” инкубационное накопление усталостных повреждений, уменьшение скорости изнашивания вследствие адсорбции на продуктах изнашивания кислорода и влаги; — поверхностно-усталостное разрушение. Фреттинг-коррозия развивается на поверхностях сопряжении с натягом, контактных поверхностях шарнирных механизмов. При этом ослабляется натяг поверхностей или их заклинивание, если продукты изнашивания не выходят из зоны контакта.

Уменьшение или предотвращение фреттинг-коррозии достигается конструктивными или технологическими методами. Первое направление заключается в увеличении натяга в сопряжениях, использовании демпфирующих устройств, применении жидких и твердых смазочных материалов. Второе направление включает упрочнение поверхностей пластическим деформированием, термической, химико-термической обработкой, нанесение гальванических или полимерных покрытий. Зрозионное изиаживаиие — это механическое изнашивание поверхности в результате воздействия на нее потока жидкости и ~или) газа. Электроэрозионное изнашивание усложняется разрушением поверхности детали вследствие воздействия разрядов при прохождении электрического тока, сопровождающееся переносом ионов материала и появлением оксидных пленок.

Интенсивность изнашивания зависит от плотности тока, контактного электрического сопротивления, скорости перемещения контакта, механической нагрузки, температуры поверхностей и вида материала деталей. Деформация деталей проявляется в виде изменения формы поверхностей и параметров их взаимного расположения. Это происходит под действием релаксации внутренних напряжений и длительного действия эксплуатационных нагрузок при рабочей температуре механизма. Внутренние напряжения, возникающие при изготовлении, эксплуатации и восстановлении деталей, распределяются в объеме детали неравномерно. При деформировании кристаллических тел, приводящем к повышению напряженного состояния, все большее число зерен участвует в пластической деформации.

Виды изнашивания в механизмах — Студопедия

Износ – это наиболее распространённый процесс качественных и количественных потерь работоспособности элементов машин.

Изнашивание — это процесс постепенного разрушения деталей или их покрытий (окраски, смазки), происходящий при трении или других видах контакта с внешней средой и сопровождающийся изменением размеров или физико-механических свойств (твердости, пластичности, структуры и т. д.).
       
   
 

Кавитационное

Коррозионно-механическое изнашивание — изнашивание при трении металла, вступившего в химическое взаимодействие со средой. Характеризуется образованием пленок окислов, химических соединений и последующим разрушением этих образований.

аабразивный износ при перемещении одной микрошероховатой поверхности по другой;
бэрозионный износ поверхности мелкими частичками, бомбардирующими ее под разными углами;
в— локальная приповерхностная усталость, фреттинг под действием знакопеременной локальной нагрузки;
1. Абразивное изнашивание— изнашивание в результате механических воздействий посредством режущего и царапающего действия твердых тел или частиц при наличии относительной скорости перемещения.

В процессе изнашивания происходят срезание с поверхности микростружек более твердыми абразивными частицами и постепенное уменьшение размеров детали.

Изношенный поршневой палец Абразивный износ на поршне – глубокие борозды в продольном направлении

Абразивные частицы, обладая большей, чем металл твёрдостью, разрушают поверхность деталей и резко увеличивают износ. Это наиболее распространённый вид изнашивания.

В технологических машинах более 60 % изнашивания имеют абразивный характер.

Основным источником абразивных частиц, попадающих в сопряжения машин, является окружающая среда.

В 1 м3 воздуха содержится от 0,04 до 5 г. пыли, которая на 60 % состоит из взвешенных частиц, имеющих размеры от 5 мкм до 120 мкм, то есть соизмеримых с зазорами в сопряжении машин.

Другим источником являются частицы собственного износа трущихся поверхностей.

Абразивное изнашивание является одним из наиболее быстропротекающих процессов разрушения рабочих поверхностей деталей.

ПРИМЕР. Детали СиДМ обладают следующими скоростями абразивного изнашивания, мм/ч.

Зубья ковша экскаватора 0,13 – 12,70 мм/ч
Ножи скрепера 0,13 – 2,54 мм/ч
Рабочие органы молотковых дробилок 0,13 – 25,40 мм/ч
Дробящие плиты щековых дробилок 0,05 – 0,5 мм/ч

Варианты защиты узлов привода СиДМ от абразивного изнашивания:

— герметизация сопряжений с помощью уплотнительных элементов;


— обеспечение чистоты применяемых в машинах топлив, смазочных материалов и рабочих жидкостей;

— фильтрация дизельных топлив перед заправкой машин.

Методы повышения абразивной износостойкости поверхности:

Метод Материал детали Формула проявления
Гальваническое покрытие (хромирование, никелирование) Большинство чёрных и цветных металлов Образование тонкого гладкого покрытия
Анодирование Алюминий Образование тонкого окисного слоя повышенной твёрдости
Насыщение (цементация, цианирование, азотирование) Малоуглеродистые стали Повышение твёрдости поверхности
Напыление (металлизация, наплавка порошкового металла, напыление керамики)     Наклепывание поверхности (дробеструйное, накатывание роликом) Металлические и полимерные материалы   Большинство чёрных металлов Формирование слоёв взаимосвязанных частично окисленных частиц     Образование тонкого слоя повышенной твёрдости
Плазменная закалка Чугун, сталь Повышение локальной твёрдости поверхности
Лазерное упрочнение Чугун, сталь Повышение твёрдости материала детали в тонких поверхностных слоёв

2. Гидро- и газоабразивноеизнашивание абразивное изнашивание в результате действия твердых абразивных частиц или тел, увлекаемых потоком жидкости (газа).

Абразивные частицы попадают в поток жидкости (газа) в результате загрязнения топлива, масла, рабочих жидкостей при заправках, неудовлетворительной герметизации и фильтрации.


Такому изнашиванию подвергаются детали насосов, гидроприводов, гидроусилителей, цилиндропоршневой группы двигателей.

Для снижения интенсивности гидроабразивного (газоабразивного) изнашивания необходимо:

— повышать твердость поверхностей деталей;

— не допускать загрязнения топлива, масла и рабочих жидкостей при заправках;

— вовремя заменять и следить за исправностью фильтров и воздухоочистителей, уплотнительных элементов машин и др.

3. Гидро- газоэрозионное изнашивание — это изнашивание поверхности в результате воздействия потока жидкости (газа).

4. Усталостное изнашивание вызывает изменение трущейся поверхности или отдельных её участков в результате знакопеременного повторяющегося деформирования микрообъемов материала, приводящего к возникновению трещин и отделению частиц.

Усталостное изнашивание происходит в процессе трения, при котором под действием больших повторно-переменных нагрузок, превышающих предел текучести металла, возникают микропластические деформации сжатия.

При многократных деформациях одних и тех же участков на поверхности детали появляются микро- и макроскопические трещины, которые в дальнейшем в результате отслаивания и выкрашивания частиц металла приводят к возникновению осповидных углублений и впадин.

Усталостное изнашивание при высоких контактных давлениях наблюдается на беговых дорожках подшипников качения, зубьях шестерен и других деталях.

а б

 
 
Осповидное выкрашивание рабочей поверхности зубьев шестерни (а) и беговой дорожки подшипника качения (б)

Основным мероприятием, обеспечивающим снижение интенсивности усталостного изнашивания, является

— снижение контактных давлений между соприкасающимися поверхностями путем более равномерного их распределения по длине зуба и между телами качения. Этого можно достичь более точным монтажом и соблюдением оптимальных зазоров и натягов

в подвижных и неподвижных соединениях.

5. Кавитационное изнашивание поверхности происходит при большой скорости движения твердого тела в жидкости.

Кавитация – процесс, при котором в жидкости происходит быстрое образование и схлопывание пузырьков пара — каверн.

Появлению паровых пузырьков способствуют местное понижениедавления в жидкости, омывающей с большой скоростью поверхности деталей (лопасти турбин, насосов, подводные крылья и т.п.).

Жидкость вскипает при резком понижении местного давления. Пузырьки образуются из газа, растворенного в жидкости.

После попадания в зону высоких давлений каверны (паровые пузырьки) «захлопываются», возникает гидравлический удар. Это может вести к разрушению поверхности обтекаемой детали.

Формирование и схлопывание пузырьков пара может происходить в течении долей секунды. Схлопывание каждого пузырька вызывает относительно небольшое повреждение, но в течении тысяч циклов формирования и схлопывания повреждения накапливаются. Как только на поверхности появятся неравномерности, кавитационные разрушения начнут концентрироваться у поврежденных участков, вызывая глубокую локализованную кавитацию.

Процесс образования пузырьков в потоке жидкости гребного винта

Кавитационные повреждения гребного винта

Последствия гидродинамической кавитации приводят к сильному износу рабочих частей и заметно сокращают срок службы турбин, насосов, гидравлических машин, гребных винтов и других деталей.

ПРИМЕР.

Кавитация в насосах

Крыльчатка насоса Конец плунжера

Кавитационное разрушение часто возникает из-за:

— слишком большого перепада давления между всасыванием и нагнетанием;

— дросселирования на стороне всасывания насоса;

— образованию пузырьков может способствовать газ, вносимый через негерметичные прокладки, манжеты, или выделяющийся при разложении химических веществ, содержащихся в воде;

а – манжетное уплотнение; б – уплотнительный стакан: одна манжета (5) обеспечивает герметизацию при разрежении в насосе, две другие – при давлении.

— неправильно сконструированные крыльчатки, клапаны и другие детали насосов;

— оказывает влияние также и состав сплавов. Мягкие, пластичные металлы и хрупкие низкопрочные сплавы, в частности серый чугун, легко разрушаются при кавитации. Такие сплавы, как хромистые нержавеющие стали, устойчивы в самых различных условиях.

6. Изнашивание при заедании (адгезионное изнашивание) — это изнашивание в результате схватывания (местного соединения двух твердых тел вследствие действия молекулярных сил), последующего глубинного вырывания металла, переноса его с одной поверхности трения на другую и воздействия возникающих неровностей на сопряженную поверхность.

Такое изнашивание возникает при значительных удельных нагрузках и граничной смазке и сопровождается выделением значительного количества теплоты, высоким коэффициентом трения и наибольшей интенсивностью изнашивания.

Для снижения вероятности возникновения изнашивания при заедании необходимо:

— снижать шероховатость поверхностей, конусность и эллипсность деталей при механической обработке;

— улучшать условия смазки сопряженных поверхностей;

— соблюдать рекомендации по обкатке;

— не допускать перегрузок подвижных соединений в процессе эксплуатации.

1 – канал подачи смазочного материала; 2 – вкладыш; 3 – корпус; 4 – зазор, заполненный смазочным материалом; 5 – цапфа вала

7. Фреттинг-коррозия это коррозионно-механическое изнашивание соприкасающихся тел при малых колебательных относительных перемещениях.

Фреттинг-коррозия является особым видом изнашивания номинально неподвижных деталей в результате возвратно-поступательных перемещений с очень малой амплитудой в коррозионной среде.

Причиной таких перемещений могут быть вибрации, динамические нагрузки, периодический изгиб или скручивание сопряженных деталей.

Фреттинг-коррозии возникает из-за непрерывного разрушения защитной оксидной плёнки в точках подвижного контакта.

Проявляется в виде интенсивного окисления поверхностей, тёмных пятен на посадочных поверхностях, рис.:

При дальнейшем развитии может служить причиной зарождения усталостных трещин.

Данному виду коррозии подвержены болтовые соединения,

посадочные поверхности подшипников качения, листовые

рессоры, шестерни, муфты и т.д.

К способам защиты поверхностей контактирующих деталей от фреттинг-коррозии относятся:

— закалка токами высокой частоты;

— химико-термическая обработка;

— нанесение на поверхности деталей различных пленок и покрытий;

— применение смазочных материалов;

— предотвращать контактирование металлических поверхностей нанесением покрытий из полимерных материалов;

— для неподвижных соединений подшипников качения необходимо снижать относительные перемещения сопряженных поверхностей путем обеспечения определенной величины натяга и др.

ПРИМЕР.

Подшипники качения вала редуктора лебедки.

Внутренние поверхности внутренних колец подшипников (посадка с натягом на валу) имеют следы фреттинг-коррозии, возникающей при микроперемещениях сопрягаемых поверхностей. Причина — ослабление посадки подшипника на валу. Следствие — появление ударных нагрузок, ускоренный рост усталостных трещин.

Изнашивание деталей и способы их восстановления

Тепловоз — сложная машина с множеством взаимно перемещающихся и трущихся деталей, которые в процессе эксплуатации изнашиваются. При этом меняются рабочие характеристики, появляются ненормальные стуки, вибрации, нагрев, снижаются мощность и к. п. д., увеличивается опасность аварии или крушения.

Из всех видов повреждений, пожалуй, наиболее распространено изнашивание. В зависимости от условий работы, среды, специфики контакта взаимно трущихся деталей различают следующие виды изнашивания: абразивное (механическое), окислительное, коррозионное, молекулярно-меха-ническое, контактно-усталостное. Особыми видами изнашивания являются кавитационное и фретинг-коррозия.

Наиболее распространенный вид изнашивания, характеризующийся высокой скоростью износа сопряженных поверхностей, — абразивный; этому виду износа подвержены такие детали тепловоза, как наличники букс и челюстей рамы тележки, втулки и валики рессорного подвешивания и тормозной рычажной передачи, опорные поверхности рессорных балансиров, носиков тяговых электродвигателей, накладок пружинных поцвесок и каблучков рамы тележ»ки, а также детали цилиндропоршиевой группы дизеля и компрессора, детали авто-ецепки (при большой запыленности воздуха) н др.

Окислительное изнашивание при наличии между трущимися частями масла или другой жидкости вызывает образование на поверхностях окисной пленки, которая в процессе работы разрушается.

Скорость изнашивания при этом самая минимальная из всех видов износа Окислительное изнашивание может возникнуть в трущихся парах и при условии достаточности смазки и отсутствия абразивных частиц.

Коррозионное изнашивание характеризуется быстрым образованием окисных пленок на трущихся поверхностях вследствие попадания на них кислот и последующим разрушением этих пленок.

Чаще всего коррозионный износ возможен на поверхностях втулок и поршней дизелей при выделении кислот из газов. Под влиянием теплового и химического воздействия с течением времени на посадочных поясках клапанов и их седел также образуются коррозионные раковины.

Молекулярно-механичсское изнашивание происходит за счет микроконтактного схватывания поверхностей трущихся деталей при нарушении сплошности масляной пленки. Этому износу подвержены детали, работающие в условиях полужидкостного трения.

Контактно-усталостное изнашивание во:-иикает при трении качения или многократныч соударениях. Этот вид износа иногда называют чешуйчатым или «питингом». Оно характерно для бандажей колесных пар, зубьевзубча-тых колес, шариковых и роликовых подшипников, мест контакта втулок с блоком цилиндра при вибрации втулок и т. д. Скорость контактного износа зависит от величины контактных напряжений.

Кавитационное изнашивание обусловлено явлением образования и разрушения парогазовых пузырьков в движущейся жидкости. При разрушении пузырьков происходят микрогидравлические удары, приводящие к большим напряжениям.

Кавитациоиным повреждением с образованием сквозных свищей подвержены втулки (рубашки) цилиндров дизелей.

Фретинг-коррозия, или коррозия при трении, образуется в сопряжениях с микроскопическими вибрационными перемещениями. Фре-гииг-коррозия наиболее часто наблюдается в краевых зонах подступичных частей осей колесных пар, буксах, вкладышах коленчатых валов, в сопряжениях блока дизеля с втулками цилиндров.

В чистом виде какой-либо один из перечисленных видов износа, как правило, встречается редко. Обычно имеет место комбинация нескольких видов износа. Так, например, пара трения вкладыш моторно-осевого подшипника — ось колесной пары может иметь одновременно абразивный, окислительный и молекулярно-меха-нический износ при преобладании одного из них в зависимости от конкретных условий трения.

Интенсивность износа трущихся пар зависит от многих факторов. Решающий из них — качество материала и обработка рабочих поверхностей. Однако применение качественных материалов (легированных сталей, дорогостоящих цветных металлов и др.), юстижение высокого класса шероховатости, внедрение длительных технологических процессов поверхностного упрочнения в каждом конкретном случае должно быть оправдано экономически.

Детали, выход из строя которых влечет за собой серьезные аварии, длительный простой, большие затраты на замену и т. д., изготавливаются из легированных высокопрочных сталей.

К повышенному износу сопряженных деталей приводит недооценка такого фактора, как перекос их в процессе работы. Перекос осей совместно работающих деталей вследствие изгиба валов, зазоров в подшипниках создает условия для роста удельных нагрузок на небольшом участке рабочей поверхности деталей, что влечет за собой усиленный износ их в этом месте. Имеется также много других факторов, усугубляющих износ трущихся деталей, таких, как нарушение режима смазывания, ухудшение качества самой смазки вследствие перегрева и разжижения, чрезмерные нагрузки, климатические особые условия и т. д.

Приведем несколько примеров влияния перечисленных факторов на износ деталей тепловоза. Известно, что зубчатая передача на моторно-осевые подшипники тепловозов с опорно-осевым подвешиванием двигателя работают с перекосом, обусловленным консольной передачей тягового момента. Практика показывает, что зубья зубчатого колеса и шестерни у этих тепловозов изнашиваются неравномерно по длине. Разность толщин зубьев по обеим их концам составляет от 0,5 до 1,2 мм, причем больший износ наблюдается со стороны тягового электродвигателя. Это результат больших удельных нагрузок, создаваемых при перекосе осей зубчатого колеса и шестерни (см. рис. 209). Кроме того, интенсивность износа зубьев в значительной мере зависит от твердости их рабочих поверхностей’. Установлено, что прямозубые зубчатые колеса без поверхностной термической обработки зубьев выходят из строя по износу в 3-4 раза быстрее, чем термически обработанные.

Моторно-осевые подшипники работают в еще более сложных условиях, чем зубчатая передача. Перекос подшипников, обусловленный поворотом остова двигателя в зазорах между ними и осью, приводит к местному повышению удельных нагрузок и ухудшению условий смазывания в контакте. Это вызывает нагрев подшипников и задиры шеек оси. Кроме того, повышение удельных нагрузок ведет к интенсивному износу подшипников, а это в свою очередь увеличивает радиальный зазор и, следовательно, перекос, что еще больше усугубляет тяжелые условия работы подшипников. В этих условиях особое значение приобретает надежность подачи масла к подшипникам. К сожалению, в эксплуатации нередки случаи работы подшипников без смазки, особенно в зимних условиях, когда попавшая в масляные ванны вода смерзается с фитилем или подбивкой из пряжи, препятствуя подаче масла к трущимся поверхностям.

Контактно-усталостному износу подвержены роликовые подшипники букс, тяговых электродвигателей. Из-за неравномерного распределения нагрузок между роликами, а также по их длине контактные напряжения в роликовых подшипниках достигают 200-300 кН-см2. Высокие повторно-переменные контактные напряжения обусловливают появление на поверхностях качения роликов и дорожек усталостных микротрещин с последующим расклиниванием их попавшей туда смазкой. В связи с этим наиболее характерным повреждением является усталостное выкрашивание металла у кромок роликов и на поверхности внутреннего кольца в наиболее нагруженной зоне.

Примером сложного вида износа может служить изнашивание бандажей колесных пар. Бандажи — это наиболее часто сменяемая деталь, так как поверхность бандажа по кругу катания, непосредственно соприкасающаяся с рельсом, подвержена значительному изнашиванию. Между бандажом и рельсом возникают контактные напряжения, зависящие от геометрии контактирующих поверхностей, механических свойств бандажа и рельса и нагрузки, передаваемой от колеса на рельс. Напряжения от статической и динамической нагрузок могут превышать предел текучести материала, о чем свидетельствуют пластические деформации бандажа и рельса. Изнашивание бандажа концентрируется в зоне контакта с рельсом и у гребня. Изнашивание гребня происходит главным образом в кривых участках пути. Пробеги локомотивов между обточками бандажей составляют 200- 250 тыс. км, а в отдельных случаях (например, в условиях Северной дороги) — 85-100 тыс. км.

Механизм изнашивания обусловлен характером работы бандажей. В данном случае имеет место износ при трении качения со значительной долей трения скольжения, возникающего при боксовании колесных пар и за счет неизбежного проскальзывания колес как на кривых, так и прямых участках пути. Работа трения протекает при высоких контактных напряжениях, вызывающих пластические деформации и повышение температуры в зоне контакта. Значительное влияние на изнашивание бандажей оказывает также режим торможения. Длительное прижатие с большим усилием тормозных колодок может привести к появлению на поверхности бандажей закалочных микротрещин, переходящих в последующем в раковины.

Климатические и другие специфические условия нередко оказываются решающими факторами долговечности бандажей. Так, например, на участках угольных маршрутов в условиях повышенной влажности и низкой температуры окружающего воздуха угольная пыль, оседая на рельсы, образует своеобразную пленку, ухудшающую сцепление. На этих участках частота боксования колесных пар оказывается настолько высокой, что приводит к волнообразному износу рельсов и, естественно, к повышенному износу бандажей и других элементов колесно-моторного блока. Подаваемый на рельсы песок в данном случае только усугубляет этот износ.

Применение некачественного песка (с большим содержанием глинистых веществ) также может ухудшить условия сцепления колес с рельсами (особенно при низких температурах — ниже -25-30 °С), что опять же приводит к боксованию колесных пар и изнашиванию их бандажей.

Интенсивному абразивному изнашиванию подвержены такие детали челюстных тележек, как наличники букс и челюстей рамы, шарниры рессорного подвешивания и рычажной передачи и др. Трущиеся пары этих соединений не защищены от попадания пыли и песка, поэтому подвод смазки к поверхностям трения в данном случае не всегда оправдан. Пыль и песок, попадающие на смазанные поверхности (особенно в районах Средней Азии), задерживаются на этих поверхностях и вместе с продуктами износа образуют своеобразный абразивный материал, интенсивно истирающий детали соединения.

Допустимая норма износа сопряженных деталей устанавливается исходя из технико-экономических соображений. Срок службы (ресурс) детали до предельного значения износа можно определить по средней скорости износа. Для этого через определенные промежутки времени или через определенный пробег замеряют нзнос детали и строят диаграмму изнашивания в зависимости от времени и пробега. Классический вид диаграммы изнашивания представлен на рис. 228. Она имеет три характерных участка: а — приработочного износа, б — установившегося износа, в — аварийного износа.

Например, если рассматривать эту диаграмму применительно к бандажам колесных пар, можно заметить, что в первоначальный период (при новых бандажах или после обточки) прокат бандажей нарастает интенсивно (участок а). Здесь сказываются более высокие контактные напряжения из-за уменьшенной площади контакта нового бандажа с рельсом, а

Рис. 228. Характер нарастания изнашивания поверхностей трущихся пар в зависимости от наработки также отсутствия «наклепанного» слоя металла бандажа. В процессе эксплуатации вследствие износа профиль бандажа по кругу катания приобретает форму, близкую к профилю головки рельса, при которой площадь контакта увеличивается, а удельная нагрузка уменьшается. Уменьшение удельной нагрузки, а также появление на поверхности бандажа «наклепа» снижает интенсивность износа (участок б).

По достижении определенного проката, когда условия контакта бандажа с рельсом ухудшаются, начинается более интенсивное нарастание изнашивания (участок в).

Следует заметить, что а отдельных случаях, в частности в данном, можно увеличить срок службы детали за счет исключения приработочного износа. Например, обточку бандажей производят с оставлением черновины по кругу катания, сохраняя наклепанный слой металла бандажа.

Интенсивность нарастания износа в зависимости от пробега для таких узлов, как моторно-осевые подшипники, шарнирные соединения рессорного подвешивания и тормозной рычажной передачи, зубчатая передача и др., также подчиняется общей закономерности износа.

Восстановление деталей. Для восстановления изношенных деталей существует много методов. В тепловозо-ремонтном производстве наибольшее распространение получили электродуговая или газовая наплавки, металлизация, электроискровая обработка, обработка давлением, электролитическОе покрытие, а также нанесение на поверхность пленок из полимерных материалов. В отдельных случаях используют метод ремонтных втулок, когда сильно изношенную поверхность валика, шипа или отверстия какой-либо детали обтачивают или растачивают и ставят с натягом втулки, обрабатывая затем их под номинальный размер.

Для восстановления значительного износа деталей используются различные виды электродуговой наплавки: ручная, автоматическая и полуавтоматическая, под слоем флюса, в среде защитных газов, вибродуговая и т. д.

Ручная наплавка малопроизводительна, не дает стабильного качества слоя. Возникающие при наплавке большие термические напряжения деформируют (коробят) деталь. Поэтому там, где возможно, процесс наплавки автоматизируют. При полуавтоматической наплавке автоматизирована только подача электродной проволоки в зону дуги, при автоматической — подача электрода, а также продвижение дуги вдоль накладываемого шва. В результате повышается производительность труда и улучшается качество шва.

Наплавка в среде защитного газа может производиться вручную, автоматически и полуавтоматически. В зону дуги подается защитный газ (аргон или углекислый газ), струя которого, обтекая дугу и сварочную ванну, предохраняет расплавленный металл от окислительного воздействия воздуха. В качестве электродов применяют специальные сорта проволоки с повышенным содержанием марганца и кремния.

Вибродуговая наплавка является разновидностью автоматической и отличается от нее тем, что электрод во время наплавки постоянно вибрирует. Вибрация электрода облегчает зажигание дуги и делает процесс наплавки более устойчивым. В процессе наплавки деталь нагревается незначительно, поэтому деформации ее малы и, следовательно, не нарушается термическая обработка на участках детали вблизи места наплавки. После наплавки не требуется термическая обработка детали, так как в процессе наплавки под действием охлаждающей жидкости происходит закалка наплавленного слоя. Толщину слоя наплавки можно регулировать в пределах от 0,5 до 2 мм на сторону. Для повышения износостойкости наплавленного слоя используют легирующие флюсы Основное преимущество вибродуговой наплавки заключается в возможности надежного наплавления тонких слоев на изношенные места. При значительных износах лучше использовать обычные способы наплавки.

Металлизация дает возможность нанесения слоя металла толщиной от 0,03 до 1,5 мм на любой материал без опасности его перегрева (температура нагрева детали не более 70°С). Процесс металлизации заключается в нанесении воздушной струей на обработанную поверхность мельчайших частиц расплавленной в газовом пламени проволоки. Получается довольно пористое покрытие, иа котором хорошо удерживается смазка и, следовательно, повышается износостойкость. Прочность покрытия с основным металлом невысокая.

Электроискровая (электроэррозионная) обработка осуществляется вибрирующим электродом (анодом), с которого частицы во время электрического разряда в виде короткого мощного импульса переносятся на обрабатываемую деталь (катод) и привариваются к чей. Толщина покрытия в зависимости от тока импульса получается от 0,05 до 0,5 мм. Чем меньше ток, тем чище поверхность покрытия. Способ эффективен для восстановления натягов в прессовых и шпоночных соединениях. Можно использовать для легирования поверхности трення, чтобы затормозить процесс изнашивания.

Восстановление деталей давлением (раздача, осадка, обжатие) основано иа использовании пластических свойств металла. Методом раздачи восстанавливают, например, поршневые пальцы дизелей, а осадкой и обжатием — размеры втулок по наружному и внутреннему диаметрам.

Электролитические покрытия делятся на твердые и мягкие. К твердым относятся хромовые, никелевые, стальные, к мягким — покрытие цинком, медью, оловом, латунью и др. Процесс электролитического покрытия основан на электролизе, т. е. способности металла осаждаться на катоде при прохождении постоянного тока через электролиты. Различают гладкие покрытия и пористые. Гладкие применяют для неподвижных посадок, пористые — для подвижных.

Хромирование и никелирование дает толщину покрытия 0,1-0,3 мм, достаточно твердого и износостойкого. Применяется для восстановления цилиндровых втулок, поршневых колец и др. Осталивание дает возможность получения довольно твердого слоя без термообработки. Толщина наращиваемого слоя 2,5- 4 мм и более. Цинкование применяется для восстановления изношенных посадочных мест подшипников качения при толщине покрытия до 0,5 мм, а также для защитного покрытия крепежных деталей и частей электроаппаратуры. Методом гальванического лужения восстанавливают оловянистое покрытие поршней дизелей 2Д100-1 ОД 100.

Полимерные покрытия широко используются для создания натяга или повышения износостойкости сопряжений. Применяемые в ремонте пластмассы делятся на термореактивные (не плавятся и не растворяются) и термопластические (плавятся). В композициях на основе различных смол они используются для восстановления деталей.

При ремонте применяются также различные клеевые составы БФ2, БФ4. БФ6, представляющие спиртовые растворы термореактивных смол. Наиболее распространен в практике ремонта клей (эластомер) ГЭН-150В — продукт композиции эпоксидной смолы ВДУ с нитрильным каучуком СКН-40. Ои применяется для восстановления натягов при посадке подшипников, муфт, шестерен, корпусов в местах установки подшипников, ступиц колесных центров и т. д. Клей защищает сопрягаемые поверхности от коррозии.

⇐ | Система организации технического обслуживания и ремонта | | Тепловозы: Механическое оборудование: Устройство и ремонт | | Методы и средства повышения надежности и долговечности деталей тепловозов | ⇒

способы снижения водородного изнашивания — Светич

В статье представлены результаты исследований по выявлению причин, обнаружения источников и путей снижения водородного изнашивания деталей пар трения на этапах изготовления и последующей эксплуатации технических объектов путем совершенствования структуры материалов, бережной эксплуатации машин, направленного металлоплакирования через смазочные материалы, в том числе с участием антифрикционных износостойких полимерных композиций, модифицированных ингибиторами проникновения атомарного водорода в структуру черных металлов.

Большинство специалистов, получивших инженерное образование (не только сельскохозяйственное), в соответствии с программой своей подготовки достаточно хорошо помнят и используют на практике известную классификацию видов изнашивания деталей машин: механическое, коррозионно-механическое, абразивное, окислительное, усталостное, фреттинг-коррозия, схватывание, кавитация…и т.д. (их десятки). Но мало кто из ныне практикующих инженеров «старой» школы (никого не хочу обидеть, здесь прошу меня понять, сам ее прошел…) слышал, имеет представление, разбирается в причинах и источниках возникновения, а тем более знает и умело применяет способы защиты (снижения интенсивности поражения рабочих поверхностей деталей) от ….водородного изнашивания (насыщения), тем самым повышая ресурс эксплуатируемой вверенной ему техники. Лишь в последнее десятилетие в программы подготовки инженерных кадров по настоятельной просьбе одного из разработчиков этой теории, подтвержденной и проверенной сотни и тысячи раз на практике (имею в виду профессора Гаркунова Дмитрия Николаевича – был лично с ним знаком, работал на его семинарах) тема: «Водородный износ: причины, источники и методы снижения» была включена и нашла свое место в учебных планах – и это замечательно! В этой связи, учитывая тот факт, что молодые инженеры-выпускники осведомлены, информированы, а значит, вооружены против этого невидимого «врага» (атомарный водород), поражающего детали любой твердости, в своей информационно-консультационной работе в стенах Академии, с выездом в хозяйства акцентируем внимание и на этом актуальном вопросе путем проведения научно-практических семинаров, мастер-классов со специалистами инженерных служб, приглашаем также Глав крестьянских и фермерских хозяйств.

Итак, начну не с теории, начну с практических примеров, встречаемых в эксплуатации, в ремонте техники и вниманию наших инженеров с многолетним стажем работы предлагается рассмотреть несколько первых кадров ответственных и ресурсоопределяющих деталей: коленчатые валы, маховики, подшипники качения. Так, коленчатый вал, поступивший на участок по динамической балансировке в сборе с маховиком и корзиной сцепления, внешне не вызывал сомнений в своем соответствии требованиям диаметров шеек, прямолинейности. Вот только на одной из шатунных шеек после намагничивания (это одна из применяемых технологий обнаружения скрытых дефектов) и обработки специальной (мы ее называем «волшебной») жидкостью с наночастицами окиси железа проявилась сетка недопустимых трещин (рис.1а), видимых теперь невооруженным глазом. Коленчатый вал, как динамически нагруженная деталь, конечно же, был выбракован и снят со сборки двигателя, но мы сейчас говорим о причинах возникновения столь большого числа зародышей трещин в казалось бы качественной закаленной стали или высокопрочном чугуне (как и на рис.1б,в). Традиционный ответ инженеров, мотористов – это результат усталостного изнашивания от знакопеременных нагрузок (…с правильным ответом пока воздержусь). Но как быть в таком случае с рабочей поверхностью маховика (рис.1г), не испытывающего изгибающих знакопеременных нагрузок и лишь передающего крутящий момент узлам трансмиссии через фрикционный контакт с дисками сцепления? 

 

И она тоже густо покрыта трещинами, так и напрашивается сравнение с природой, с почвой в отсутствие дождей длительный период…, а ведь это отливка из чугуна. Еще одно традиционное для многочисленных конструкций машин изделие (рис.1д) – подшипник качения (высококачественная сталь ШХ15). Наиболее часто в условиях нормальной штатной эксплуатации беговые дорожки внутренних и внешних обойм и тела качения (ролики, шарики) при их высокой твердости (по Роквеллу HRC 62-65) испытывают как окислительное изнашивание, так и отчасти усталостное при многократном деформировании нагруженных участков при сосредоточенном контакте по линии или в точке по траектории движения. Но чтобы образоваться подобной «язве» (см. фото), где частицы металла активно покидают свою поверхность, это надо потрудиться…

Для правильных ответов на поставленные вопросы предлагаю обратиться к краткой исторической справке и теоретическому обоснованию происходящих процессов на практике.

Как один из процессов разрушения поверхностей деталей при трении, водородное изнашивание (ВИ) установлено всего лишь 25-30 лет назад А.А. Поляковым и Д.Н. Гаркуновым. Из всех видов разрушения ВИ наиболее трудно поддается изучению, несмотря на то, что оно обнаруживается в узлах трения машин различных отраслей техники и по широте проявления может быть сравнимо с общеизвестным абразивным изнашиванием. Процессы, происходящие при ВИ, находятся на стыке таких областей науки, как электрохимия, органическая химия, катализ, химия полимеров и смазочных материалов, механохимия и др.

Авторами ряда работ показано, что при повышении содержания водорода в стали от 5.10-5 до 15.10-5 м3/кг интенсивность ее изнашивания увеличивается более чем на два порядка. Кроме того, известно, что в процессе различных технологических операций (цементации, закалки, механической обработки, нанесения гальванических покрытий) происходит насыщение водородом деталей – ее структура несет в себе так называемый «биографический» водород. Упругое взаимодействие атомов водорода с различными видами дефектов металла, а также полями внутренних напряжений приводит к снижению износостойкости сопрягаемых пар. Атомарный водород скапливается в деформируемом слое, молизуется (атомы объединяются в молекулы, присоединяя в себе недостающий электрон) в зародышах трещин, создавая повышенные давления, превышающие предел прочности стали (чугуна), и совместно с переменной внешней нагрузкой ускоряет диспергирование поверхностей трения (рис.2).

 

Источниками водорода являются углеводородные смазочные материалы, топливо, вода, полимерные материалы (пластики) и композиции на их основе. ВИ обусловлено следующими процессами, происходящими в зоне трения в несколько этапов:

а) интенсивным выделением атомарного водорода при трении в результате трибодеструкции водородосодержащих материалов, создающей источник непрерывного поступления водорода в поверхностный слой стали или чугуна;

б) адсорбцией (скопление, удержание) водорода на поверхностях трения;

в) диффузией (проникновение) атомарного водорода в деформируемый слой стали, скорость которой определяется величинами температур и напряжений, что создает эффект накопления водорода в процессе трения;

г) особым видом разрушения поверхности, связанного с одновременным развитием большого числа зародышей трещин по всей зоне деформирования и эффектом накопления водорода, при этом характерным для разрушения является мгновенное образование и отделение мелкодисперсного порошка металла.

Степень повреждения деталей зависит от концентрации водорода в их поверхностных слоях. Глубина же концентрированного залегания водорода зависит от режимов трения при эксплуатации машины, чем тяжелее режим трения, тем глубже находится максимум температуры, куда устремляется водород, тем значительнее ожидаемые последствия разрушения структуры.

Продолжение читайте в сл. номере

 

 

Текст: ГВОЗДЕВ А.А., д. тех.наук, профессор
кафедры технического сервиса и механики Ивановской ГСХА, фото: автора 
Журнал «Нивы России» №8 (196), сентябрь 2021

Усталостная одежда | Научный.Net

Авторы: Хитонобу Койке, Киёто Итакура, Шота Окадзаки, Масахиро Такамия, Кенджи Канемасу, Кацуюки Кида

Аннотация: Чтобы установить возможности применения в деталях трансмиссии в шарнирах роботов-гуманоидов, исследуется износ втулок из армированного полиэфир-эфир-кетона (PEEK) полимера при трении о кулачковые диски из алюминиевого сплава 7075.Дополнительно измерялась ошибка передачи (люфт) в шарнире робота. Износ втулки из PEEK требует тщательного изучения, как и ошибка передачи оси вход-выход. Испытания на усталостный износ втулок проводились при средней нагрузке при частоте вращения двигателя 3000 об/мин, в то время как кулачковая пластина колебалась в системе оценки суставов ног робота-гуманоида при крутящем моменте нагрузки 1300 кгс/см (132 Нм). Соединение робота с использованием втулки из PEEK достигло стабильного небольшого люфта благодаря хорошим характеристикам трения.

38

Авторы: В.Чжун, Л. Донг, X.Y. Лю

Реферат: Реферат: в соответствии с контактной теорией Герца экспериментальное исследование и микроморфологический анализ усталостного износа двух различных материалов колес были проведены с использованием машины моделирования колеса/рельса JD-1, чтобы обеспечить основу для выбора колес, используемых на высокоскоростной железной дороге. Результат показывает, что степень износа колесной стали в основном зависит от твердости, два материала демонстрировали определенное окисление и зачистку, и их морфология зачистки явно различалась.

462

Авторы: Цзя Цзя Су, Цзин Ху Чен

Аннотация: Износ матричной поверхности и пластическая деформация как основные факторы явления, в этой статье проанализированы с помощью метода конечных элементов abaqus деформация трения, вызывающая напряжение.Результаты показывают, что напряженное состояние резко меняется с разным коэффициентом трения, а также меняется распределение областей пластической деформации. Области, сильно поврежденные трением, приводят к усталости через пластическую деформацию, которая является основной причиной трения материала, а затем возникает трение дислокаций.

1585

Авторы: Чун Лян Чен, Ли Го Лю, Цзы Фэн Ни

Реферат: Алмазоподобное углеродное покрытие (DLC) было получено методом PVCD на 45 стальных поверхностях.Фрикционные свойства и усталостное разрушение стали 45 с пленками алмазоподобного углерода были исследованы в трех различных условиях, включая условия полного контакта, горизонтальные возвратно-поступательные движения и вертикальные возвратно-поступательные движения. Установлено, что (а) в условиях полного контакта: увеличение нагрузки приводит к начальному уменьшению коэффициента трения, а затем к увеличению, при этом наименьший коэффициент трения 0,205 появляется при 250 Н; (b) в условиях горизонтального возвратно-поступательного движения: медленное снижение коэффициента трения было вызвано увеличением нагрузки, а коэффициент трения равен 0.213 и 0,178 появляются при 100 Н и 300 Н соответственно; в) в условиях вертикального возвратно-поступательного движения: коэффициент трения сначала увеличивался, а затем имел тенденцию к снижению; самый высокий коэффициент трения 0,640 появляется при нагрузке 200 Н. Скорость износа немного увеличивалась при нагрузке ниже 200 Н и резко возрастала при дальнейшем увеличении нагрузки. Наименьшая скорость износа составила 1,55 мг/10000р, а самая высокая скорость износа 15,6мг/10000р.

683

Авторы: Ши Ронг Гэ, Чуан Хуэй Хуан

Реферат: Исследовано поведение при усталостном износе композитов ПА1010, наполненных частицами оксидов металлов. экспериментально исследованы.Нейлоновые композиты были изготовлены методом компрессионного формования. с различным содержанием ПА1010 и частиц CuO, Fe3O4, Al2O3. Аналог с роликовым контактом для нейлоновых композитных образцов было кольцо из углеродистой стали 1045. Были проведены испытания на контакт качения. на машине для испытаний на износ М-2000 в условиях сухого трения. Установлено, что усталостный износ измеряется в нейлоновых композитах потеря массы возрастает до циклов качения. Большинство образцов демонстрируют приблизительно линейная зависимость между потерей массы при износе и циклами прокатки.Три вида металла частицы оксида по-разному влияют на поведение нейлоновых композитов при усталостном износе. содержание частиц оксидов металлов оказывает существенное влияние на поведение при усталостном износе. Нейлон композиты, наполненные CuO (30 мас.%) или Fe2O3 (30 мас.%), приведут к сравнительно высокому износостойкость, потеря массы при износе снижается примерно до 70% чистого нейлона. Частицы Al2O3 не являются хороший выбор для повышения износостойкости нейлоновых композитов при качении.Установлено, что контактная усталость контролирует механизм износа нейлоновых композитов при контакте качения.

860

Моделирование усталостного износа эластомеров.

  • Ратнер С.Б. Износ полимеров как процесс усталостного разрушения. , 1965, стр. 156–159.

    Google ученый

  • Ратнер, С.Б., Лурье Э.Г. Истирание полимеров как термоактивируемый кинетический процесс. Докл. . АН СССР , 1966, вып. 166, нет. 4, стр. 909–912.

    Google ученый

  • Фрикционный износ резины: сб. Статьи , Евстратов В.Ф., ред., М.: Книмия, 1964.

  • Крагельский И.В. . Механизм усталости в упругом контакте // Механика и машиностроение. М.: Изд-во АН СССР . 1963. С.49–56.

    Google ученый

  • Крагельский И.В. , Непомнящий Е.Ф. Теория износа высокоэластичных материалов // Пластмассы в подшипниках скольжения . М.: Наука, 1965. С. 49–56.

    Google ученый

  • Крагельский И.В., Резниковский М.М., Бродский Г.И., Непомнящий Е.Ф. Фрикционно-контактная усталость высокоэластичных материалов.9, стр. 30–34.

    Google ученый

  • Кларк, В. Т. и Ланкастер, Дж. К., Разрушение и поверхность углерода при многократном скольжении, Wear , 1963, vol. 6, нет. 6, стр. 467–482.

    Артикул Google ученый

  • Керридж М. и Ланкастер Дж.К., Стадии процесса сильного износа металлов , Proc. Рой. Соц., 1956, вып. 236, стр. 250–254.

    Google ученый

  • Eiss, NS, Jr., Усталостный износ полимеров, ACS Symposium Series , 1984, vol. 50, стр. 78–82.

    Google ученый

  • Марс, В.В. и Фатеми, А., Обзор литературы по подходам к анализу усталости резины, Int. J. Fatigue , 2002, vol. 24, стр. 949–961.

    Артикул МАТЕМАТИКА Google ученый

  • Кэдвелл, С.М., Меррилл, Р.А., Сломан, С.М., и Йост, Ф.Л., Динамическая усталостная долговечность резины, Ind. Eng. хим. , 1940, том. 12, стр. 19–23.

    Google ученый

  • Филдинг, Дж. Х., Flex Life and Crystallization of Synthetic Rubber, Ind. Eng. хим. , 1943, том. 35, нет. 12, стр. 1259–1261.

    Артикул Google ученый

  • Справочник по формованной и экструдированной резине , Goodyear Tire and Rubber Company, 1969.

  • Аюб, Г., Наит-Абдельазиз, М., и Заири, Ф., Мультиаксиальные предикторы усталостной долговечности каучуков: применение последних разработок в углеродном SBR, Int. J. Fatigue , 2014, vol. 66, стр. 168–176.

    Артикул Google ученый

  • Жарден А., Леблон Ж.-Б., Бергезан Д. и Портильятти М. Теоретическое моделирование и экспериментальное исследование усталости эластомеров при циклических нагрузках переменной амплитуды, Comp.Ренд. Мекан. , 2014, том. 342, нет. 8, стр. 450–458.

    Артикул Google ученый

  • Zhang, J., Xue, F., Wang, Y., Zhang, X. и Han, S., Прогнозирование усталостной долговечности резины на основе энергии деформации под влиянием температуры, R. Soc. Открытая наука. , 2018, том. 5, с. 180951.

    Артикул Google ученый

  • Безухов Н.И., Основы теории упругости, пластичности и ползучести, М.: Высшая школа, 1961.

    Google ученый

  • Костецкий Б.И. Трение и износ в деталях машин // Сб. 2-я Всесоюзная конф. по трению и износу в машинах , Vol. Т. 4. М.: АН СССР, 1951. С. 201–208.

    Google ученый

  • Горячева И.Г., Механика фрикционного взаимодействия , М.: Наука, 2001.

    Google ученый

  • Горячева И.Г., Чекина О.Г. Модель усталостного разрушения поверхностей , S v. J. Frict. Износ, 1990, т. 1, с. 11, нет. 3, стр. 389–400.

    Google ученый

  • Горячева И.Г. Поверхностный износ: от моделирования микротрещин к анализу формоизменения, Чекина О.Г., Изв. РАН. МТТ , 1999, вып. 5, стр. 131–147.

    Google ученый

  • Горячева И.Г. и Торская Е.V., Моделирование усталостного износа двухслойного упругого полупространства в контакте с периодической системой инденторов, Износ , 2010, т. 1, с. 268, нет. 11–12, стр. 1417–1422.

    Артикул Google ученый

  • Чекина О.Г. Моделирование разрушения поверхностных слоев при контакте шероховатых тел // Prochn. Пластик. , 1996, том. 1, стр. 186–191.

    Google ученый

  • Александров В.М., Горячева И.Г., Торская Е.В. Скользящий контакт гладкого индентора и вязкоупругого полупространства (3D-задача), Докл. физ. , 2010, том. 55, нет. 2, стр. 77–80.

    ОБЪЯВЛЕНИЕ Статья МАТЕМАТИКА Google ученый

  • Горячева И.Г., Степанов Ф.И., Торская Е.В. Скольжение гладкого индентора по вязкоупругому полупространству при наличии трения // J. Appl. Мат. мех. , 2015, том. 79, нет.6, стр. 596–603.

    MathSciNet Статья Google ученый

  • Степанов Ф.И. Скольжение двух гладких инденторов по вязкоупругому основанию при наличии трения // J. Appl. мех. Тех. физ. , 2015, том. 56, нет. 6, стр. 1071–1077.

    ОБЪЯВЛЕНИЕ MathSciNet Статья МАТЕМАТИКА Google ученый

  • Джонсон, К.Л., Контактная механика , Кембридж: Издательство Кембриджского университета, 1985.

    Книга МАТЕМАТИКА Google ученый

  • Степанов Ф.И. и Торская Е.В. Исследование напряженного состояния вязкоупругого полупространства при скользящем контакте с гладким индентором // J. Frict. Изнашивание , 2016, том. 37, нет. 2, стр. 101–106.

    Google ученый

  • Горячева И.Г., Маховская Ю.Ю., Морозов А.В., Степанов Ф.И., Трение эластомеров: моделирование и эксперимент , М.: Ижевский институт компьютерных наук, 2017.

    Google ученый

  • Баренблатт Г.И., Течение, деформация и разрушение: лекции по гидромеханике и механике деформируемых твердых тел для математиков и физиков , Кембридж: Cambridge University Press, 2014.

    Книга МАТЕМАТИКА Google ученый

  • усталостный износ — Перевод на немецкий язык – Linguee

    (b) свойства стали с учетом механических характеристик

    […]

    низкие и высокие температуры, такие как

    […] Сила и Toughn ES S , усталость , , 0 .

    сопротивление разрушению

    eur-lex.europa.eu

    b) Stahleigenschaften im Hinblick auf mechanisches Verhalten bei niedrigen und

    […]

    bei hohen Temperaturen, z.Б.

    […] FESTIGKEIT UN D Zhig KEI T, ERMDUNG , Verschlei , v 70279 .

    и Bruchfestigkeit

    eur-lex.europa.eu

    Потенциал

    […] Systems Errors Inc Lu D E Усталость , A . . . . . . . . . . . …]

    здесь необходимо различать поверхность

    […]

    коррозия, точечная, щелевая коррозия, кавитационная, контактная и фрикционная коррозия.

    groz-beckert.com

    Zu den potenziellen systemischen

    […] Fehle rn zh len Ermdung, Verschlei и Ko rros ionwo […]

    hier Flchencorrosion, Лохфра,

    […]

    Легкая коррозия, кавитация, контактная стойкость к коррозии по разным причинам.

    groz-beckert.com

    Усталость , износ a n d коррозия может […]

    последствия: они могут разрушить структурные компоненты и, в конечном счете, снизить качество конечных продуктов.

    groz-beckert.com

    Ermdung, Verschlei u nd Kor rosi on knnen […]

    fatale Folgen haben, Bauteile zerstren, am Ende die Qualitt von Endprodukten mindern.

    groz-beckert.com

    Например, можно проводить контроль исправности узлов и конструкций в процессе производства и в

    […] Услуга

    для обнаружения и анализа повреждений, вызванных

    […] к внешним воздействиям, матер И. л сек усталость, износ о г с orrosion.

    эмпа.ч

    So lassen sich durch die Zustandsberwachung (Мониторинг здоровья) von Bauteilen und Strukturen whrend der Fertigung und unter Betrieb Schdigungen

    […]

    erkennen und analysieren, die durch ussere

    […] Einwirk UN G, Werkstoffer MD UNG , Verschleiss O DER KO RROSI KO RROSI .

    эмпа.ч

    Компоненты для испытания материалов в зависимости от их функции

    […] Машины с возрастом через мате RI A L Усталость , Wear o .

    0

    0

    0

    0

    0

    0

    0 0 0 0 0 . . . .

    влияния.

    zwick.com

    Die Komponenten von Materialprfmaschinen altern je nach

    […] [Funktion du rch Materialermdung , Verschlei o der die durc 0 h…]

    Einflsse der Umwelt.

    zwick.de

    Механические и другие важные свойства, такие как

    […] устойчивость к п.м. л усталость, износ г е си позиции или сопротивление […]

    до высокотемпературной коррозии

    […]

    можно оптимизировать за счет изменения состава сплава или специальной термической обработки.

    claasguss.de

    Mechanische und Gebrauchseigenschaften wie

    […] Temperatur we chse l-, Verschleifestigkeit и Ver zu nderungsbestndigkeit […]

    knnen durch Вариация

    […]

    der Legierungszusammensetzung und/ oder Wrmebehandlung gezielt beeinflusst werden.

    claasguss.de

    Динамические нагрузки, SH ос к , усталости, износа, с он Микалью и физическим […]

    напряжения являются факторами, которые постоянно присутствуют и должны быть

    […]

    выдержал, а также обеспечил безопасность дорожного движения как на проезжей части, так и на пешеходных дорожках.

    rwsh.de

    Dy na mik, St e , Ermdung, Abrieb, che mis che u nd 9027 […]

    Beanspruchung wirken Permanent ein, und diesen Einflssen

    […]

    muss standgehalten werden.Dabei muss die Verkehrssicherheit sowohl im Fahrbahnals auch im Gehwegbereich gewhrleistet sein.

    rwsh.de

    Ответ очень прост: против

    […]

    все риски, кроме явно исключенных ситуаций, которые

    […] не представляют RIS кс усталость, износ п д разрыв, коррозии и т.д.

    ддор.рс

    Die Antwort auf diese Frage ist beraus leicht: versichern kann man sich gegen alle Risiken, mit Ausnahme der explizit

    […]

    ausgeschlossenen Vorfllen, die in Wirklichkeit auch

    […] keine Ri si ken darstellen — Materialermdung, ber ho ltheit, […]

    Коррозия р..

    ддор.рс

    Изготавливаются из стали высокой чистоты для улучшения их работы

    […]

    , и оснащены механически обработанными латунными сепараторами для борьбы с

    […] воздействие вибрации, опера ти п г усталость, износ н д коррозии а.

    nskeurope.com

    Da sie aus extrem reinem Stahl gefertigt sind, bieten sie auerdem eine lngere Betriebsdauer

    […]

    und dank ihrer Massivmessingkfige sind sie bestndig

    […] gegen Ersc h tter ung en, Materialermdung, Verschlei un d K orros 0 ion

    nskeurope.de

    Независимо от того, насколько высока ваша безопасность

    […] Меры, Mate RI A L Усталость , Wear A …]

    или манипуляция, вызывает данные

    […]

    потери происходят ежедневно в Соединенном Королевстве.

    ntfs-datenrettung.com

    ntfs-datenrettung.com

    Egal wie hoch Ihre Sicherheitsmanahmen auch

    […] sein mge n, durch Materialermdung, Verschlei, Fe hlbed ie nung oder […]

    Манипуляции с коммуникациями

    […]

    в Deutschland zu Datenverlust.

    ntfs-datenrettung.com

    ntfs-datenrettung.com

    Форма и размер частиц

    […]

    проанализировано и назначено в

    […] определенные категории Li к е усталость износа , сек Lidi п г износ , с ут износ, неметаллический […]

    частицы или вода

    […]

    капли. Дополнительно можно указать количество и размер частиц в соотв.

    oelcheck.de

    Die Form und Gre der Partikel wird mit

    […]

    анализирует и оптимизирует

    […] Kategori en , wie Ermdungsverschlei, span ende m Verschlei, ni chtmetallischen […]

    Verunreinigungen (трибополимер),

    […]

    Вассертрпфхен, США. зугеорднет.

    oelcheck.de

    Хотя внешний корпус в принципе подходит для

    […]

    более длительный срок службы благодаря

    […] к возникновению мата ри л усталостных а п д износ O F О Ther компоненты, а также в виде […]

    общее действие

    […]

    каска и неизвестные условия, в которых каска использовалась, мы рекомендуем для вашей безопасности заменить каску после указанного выше периода использования.

    www.schuberth.com

    Die Auenschale ist zwar prinzipiell fre eine darber hinausgehende

    […]

    Нуцунгсдауэр

    […] Geeignet, AUFG RU ND V на Materialermdungs- U N D — Abnutzersscheinungen 022222290202802888.2028222…]

    Совет по Gesamtwirkungssystems

    […]

    des Helmes und unbekannter Rahmenbedingungen whrend der Nutzung, empfehlen wir zu Ihrer eigenen Sicherheit den Austausch des Helmes nach Ablauf des oben genannten Zeitraums.

    www.schuberth.com

    Резьбы, полученные методом накатки резьбы, относятся к

    […] характеризуется привет г ч усталость сек т повторно п GT ч , износ г е si позиция и коррозия […] сопротивление

    .

    wagner-werkzeug.de

    Gewinde — nach dem Seitenrollverfahren hergestellt — zeichnen sich

    […] durch h ohe Dauerfestigkeit , Verschleifestigkeit u nd Ko rr osionsbestndigkeit aus.

    wagner-werkzeug.de

    Качество цепи не определяется

    […] растяжение фактор прочности, а по Амона т О F усталость п д износ г е SI позиция .

    dukranosgrupe.lt

    Die Qualitt einer Kette wird nicht etwa

    […]

    durch den Faktor Bruchkraft, sondern durch

    […] die Fa kt oren Dauerfestigkeit und Verschleifestigkeit nac ghal 0

    dukranosgrupe.lt

    А подшипниковые стали используются для большого количества компонентов вне производства подшипников качения

    […]

    сегодня, когда

    […] требования приложений похожи: Требования Привета г ч усталости д износ г х си позиции, хорошая размерная стабильность и высокая чистота.

    ovako.com

    Wlzlagersthle werden heutzutage auch freeine groe Anzahl von Bauteilen auerhalb der Wlzlagerindustrie verwendet, wenn die

    […]

    Anforderungen hnlich

    […] Синд ип д умирают nwendung хо он Dauer- U н д Verschleifestigkeit, гу те Mabestndigkeit ип д Einen ч ой ан Reinheitsgrad эр для rdert.

    ovako.com

    Цепи в

    […] агрессивные среды должны обладать Привет г ч усталость п д износ г е си позиции.

    english.iwis.com

    Кеттен в коррозии

    […] Medien M SSEN HOH E DAUER- U ND VerschleifestIgkeiten .

    iwis.de

    Тем не менее, результаты достаточно обнадеживающие для проведения дальнейших испытаний, таких как a усталостный износ t e st.

    nt-systemloesungen.de

    Die Resultate ermutigen jedoch dazu in weiteren Tests, wie zum Beispiel einem Ermdungsverschleiversuch, bei dem hohe Punktlasten auftreten, dieses Werkstoffkonzept genauer zu untersuchen und weiterzuentwickeln.

    nt-systemloesungen.de

    Аусферритный ковкий чугун, также известный как аусферритный ковкий чугун (ADI) или бейнитный ковкий чугун, характеризуется

    […]

    благоприятное сочетание высоких

    […] Сила, привет г ч усталость сек т повторно ngth, идут О д износ г электронной si стойка и […]

    высокие значения удлинения до разрыва.

    claasguss.de

    Bainitisches Gusseisen mit Kugelgraphit (в Америке: Austempered Ductile Iron = ADI) zeichnet sich durch eine

    […]

    Комбинация von hoher Festigkeit, ho he r

    […] Dauerwechselfestigkeit, g ute r Verschleibestndigkeit u nd gleic hz eitig […]

    Hoher Dehnung aus.

    claasguss.de

    Если уплотнительное кольцо перемещается в канавке, оно растягивается и

    […] сжат, что приводит к спариванию ри л усталость п д према вт г е износ.

    dichtomatik.nu

    Eine Bewegung des O-Rings in der

    […]

    Гайка verursacht eine berlager te Dehnung un d Stauchung des O-Rings, durch

    […] Die DE R WERK STOF F ERMDET U ND V O RZEI.

    dichtomatik.nu

    Обычно срок службы подшипника

    […] не прекращает г б у усталость б у т б у износ я п г на ходу и на ходу […]

    элемента в результате загрязнения.

    schaeffler.com

    a b c Im allgemeinen endet die Gebrauchsdauer der

    […] Лагер NI CH T Dur CH ERMDUNG , S ONDER N D 9997

    0
    …]

    и Rollkrpern Inolge Verschmutzung.

    schaeffler.com

    Через определенный

    […] термообработка, длинный мате ри л усталость л я Fe п д износ г электронной si стойка достигается […]

    результат что подшипники

    […] Во многих случаях

    можно запускать постоянно.

    schaeffler.com

    Durch eine spezifische Wrmebehandlung

    […] вирда е пе хо он Materialermdungsdauer ип д Verschleifertigkeit е RRE ИЧТ, сек odass […]

    die Lager in Vilen Fllen

    […]

    dauerhaft betrieben werden knnen.

    schaeffler.com

    Являясь лидером рынка по поставке марок стали для производства больших зубчатых колес как для наземного, так и для морского применения, мы имеем

    […]

    достаточный опыт

    […] и обширное ноу-хау, чтобы помочь с проблемами SUc ч s износ р е си стабиль н.д. е , усталость a n d коррозионная стойкость.

    husumwindenergy.com

    Als Marktfhrer fr die Ausrstung von Windkraftgrogetrieben im On- ​​und Offshorebereich verfgen wir ber ausreichende Erfahrung und umfassendes Know-how, um den hohen Anforderungen

    […]

    дер Windkraftanlagen

    […] hinsicht li ch Verschleifestigkeit, D или erschwingfestigkeit oder Korrosionsbestndigkeit gerecht z u werden .

    husumwindenergy.com

    Бесконтактные методы измерения позволяют регистрировать в динамике состояние зубчатых колес в работе и под нагрузкой, в частности локальное распределение

    […]

    сил, моментов, вибраций и температур и

    […] позволяют OBS эр v е износ п д слеза материалов п д усталость.

    bmu.de

    Berhrungslose Messverfahren ermglichen im Betrieb die dynamische Erfassung des Getriebezustands unter Last hinsichtlich der lokalen Verteilung von

    […]

    Krften, Momenten, Vibrationen und Temperaturen sowie die

    […] Beoba ch tung der Verschlei- и Ermdungszustnde von 0 Werk

    0

    bmu.de

    Помимо эмпирических данных, за последние несколько лет были проведены различные исследования воздействия криогенной обработки на науглероженную сталь корпуса, которые подтверждают

    […]

    благотворное влияние данного типа процессов на

    […] в hardn ES с , износ г е SI позиция, прочность на изгиб, прокатка кон та с т усталость п d T ч е усталость л я миль Т […]

    материал.

    криобест.ком

    Neben den empirischen Beweisen wurden in den letzten Jahren verschiedene Studien ber die Auswirkungen der Tieftemperaturbehandlungen auf Einsatzsthle durchgefhrt, welche die положительный

    […]

    Auswirkung Diser

    […] Verfahrensart а.е. е Hr те, Abnutzungsbestndigkeit, Би egefe STI gkei т, Oberflchenkontaktermdung ип д Er м dungsgrenze […]

    d es Werkstoffs be sttigen.

    cryobest.com

    Цепная технология KettenWulf поставляется для транспортировки рулонов в зоне горячей или холодной прокатки, для транспортировки листов, профилей и

    […]

    , а также для петлевых градирен, отвечающих требованиям

    […] высокие требования F ø г износ г е си позиция п д усталость сек т по нг.

    kettenwulf.de

    Vom Bundtransport im Warmoder Kaltbandbereich, ber den Transport von Grobblech, Profil oder Rohr im Khlbett, bis hin zur Oberflchenbehandlung von Stahlbndern mit Anwendungen im Bandspeicher

    […]

    (Schlingenturm) Liefert KettenWulf Produkte, die den hohen

    […] Anforderu ng en a n Verschlei- и Dauerfestigkeit ents pr echen.

    kettenwulf.de

    Они сочетают в себе множество технических преимуществ, таких как гибкость, эластичность,

    […] Несущая CAPAC это у , износ г е си позиция и бен ди н г усталостные с т пере нгт.

    кв.ЕС

    Sie vereinigen viele technische Vorzge wie Flexibilitt,

    […] Elastizi t t, Belastbarkeit, Verschleifestigkeit и d Dauerbiegewechselbestndigkeit […]

    в сич.

    kuester.eu

    Ренольд Синергия имеет

    […] Был субъект D T O Wear , FATIGUE A A A A A …]

    в лаборатории, на испытательных стендах клиентов и во многих приложениях.

    ренольд.ин

    Renold Synergy Wurde in den renoldeigenen Laboratorien, auf

    […]

    Prfstnden von Kunden und bei zahlreichen

    […] Anwendu ng en au f Verschleiverhalten u nd Da ue rfestigkeit […]

    sowie andere Eigenschaften getestet.

    renold.de

    Помимо базовой разработки и разработки инновационных решений для клиентов, основным направлением деятельности

    […]

    Отдел исследований и разработок iwis диапазоны расчетов, дизайн

    […] и testin г т О износ е л на gation п д усталость сек т относительно нг-го анализа.

    english.iwis.com

    Neben Grundlagenentwicklung und Entwicklung von Innovationn kundenspezifischen Lsungen, sind Berechnungen ber

    […]

    Конструкция Versuch bis hin zu

    […] Verschlei un d Dauerfestigkeitsuntersuchungen H aupt be standteile […]

    der Entwicklungsabteilung be i iwis .

    iwis.de

    Исследование микроциклов напряжения и механизма мягкого износа при контактной усталости зубчатых колес

    Исследование микроциклов напряжения и механизма мягкого износа в зубчатой ​​передаче контактная усталость

    • Ye Zhou,
    • Caichao Zhu,
    • Huaiju Liu,
    • Houyi Bai,
    • Xiaona Xu

    Аннотация

    требования к удельной мощности и сроку службы в редукторном оборудовании. неконтролируемая усталостная трещина на поверхности может привести к преждевременному выходу из строя и подвергнут серьезному риску безопасность и надежность механических системы. В данной работе предпринята попытка исследовать влияние качение-скольжение и мягкий износ при контактно-усталостном поведении. А комплексная контактная модель разработана для учета изменений мгновенное поле давления и напряжения рассчитывается с переходным смешанный подход EHL. Контакт качения-скольжения моделируется с помощью изменяющаяся во времени топография шероховатости, обновленная уравнением износа Арчарда. циклы напряжения извлекаются, и относительная контактная усталостная долговечность получено с использованием критерия Зарецкого. Результаты показывают, что в контакт качения-скольжения контактная усталостная долговечность явно ниже по сравнению с чистой прокаткой. Увеличение количества и амплитуды Установлено, что микроциклы стресса являются основными факторами, влияющими на снижение усталостной долговечности. Мягкий износ имеет тенденцию сглаживать поверхность, впоследствии смягчает концентрацию стресса и уменьшает стресс циклов, а затем снизить риск усталости при контакте с поверхностью.

    31 дек. Редакционная оценка ожидается

    04 март 2021 Редесалириал: пересмотреть несовершеннолетний

    10 марта 20211 -й ревизион Завершено, ожидается редакционная оценка

    20 апреля 2021 г.Решение редакции: принять

    Изучение износа и усталости углеродистых сталей — достижения науки и техники.Исследовательский журнал — Том Том. 15, № 3 (2021) — BazTech

    Изучение износа и усталости углеродистых сталей — Достижения науки и техники. Исследовательский журнал — Том Том. 15, № 3 (2021) — БазТех — Ядда

    ЕН

    Процесс совместного циклирования напряжений и абразивного или эрозионного износа встречается в промышленности.Однако до сих пор этому вопросу уделялось очень мало внимания. В статье представлены две испытательные установки, спроектированные и построенные для решения этой экспериментальной задачи. Испытания проводились на диапазоне чистого железа (Armco), углеродистых сталях, а именно S235JR, C45, C70U, C80U, C110U и нелегированных литейных сталях (L40III, L45III и L50III). Испытанные сплавы на основе железа различаются по химическому составу, микроструктуре и твердости по Бринеллю в диапазоне от 80HB до 350HB. Циклическое нагружение вызвало деформационное упрочнение феррита в доэвтектоидных сталях и, таким образом, уменьшило их потери на абразивный износ.В заэвтектоидной стали при циклическом напряжении нарушается целостность микроструктуры, что приводит к увеличению потерь на абразивный износ. Переменные напряжения усиливали вспахивающий и режущий микромеханизмы эрозии. Напряжение растяжения в испытанной литой стали оказало более сильное влияние на потери от износа, чем предыдущее напряжение.

    Библиогр.44 поз., рис., табл.

    • Кафедра материаловедения, Факультет машиностроения, Люблинский политехнический университет, ул. Надбыстжицкая 36, 20-618, Люблин, Польша
    • Кафедра материаловедения, Факультет машиностроения, Люблинский политехнический университет, ул. Надбыстжицкая 36, 20-618, Люблин, Польша
    • 1.Эйр Т.С. Характеристики износа металлов. Международная трибология. 1976;9(5):203–12.
    • 2. Hejwowski T., Weroński A. Исследования по продлению срока службы крупных промышленных вентиляторов. Журнал технологии обработки материалов. 1995;54(1):144–8.
    • 3. Латка Л., Сала М., Мацек В., Бранко Р. Механические свойства и износостойкость при скольжении суспензионных покрытий YSZ, напыленных плазмой. Adv Sci Technol Res J. 2020;14(4):307–14.
    • 4.Хейвовский Т. Эрозионно-абразивная износостойкость наплавочных покрытий. Вакуум. 2008;83(1):166–70.
    • 5. Сала М., Шафран М., Мацек В., Марченко С., Хейвовский Т. Износостойкость сталей S235, S355, C45, AISI 304 и Hardox 500 с использованием граната, корунда и карборундовых абразивов. Adv Sci Technol Res J. 2019;13(4):151–161.
    • 6. Сингх Дж., Сингх С., Пал Сингх Дж. Исследование уменьшения толщины стенки гидроэнергетического трубопровода, подвергшегося эрозионно-коррозионному процессу.Анализ технических отказов. 2021;127:105504.
    • 7. Сала М., Светлицкий А., Софиньска-Хмель В. Кавитационная эрозия электростатического напыления полиэфирных покрытий с различной обработкой поверхности. Вестник Польской академии наук: Технические науки. 2021;69(4):e137519
    • 8. Verna E., Biagi R., Kazasidis M., Galetto M., Bemporad E., Lupoi R. Моделирование эрозионной реакции холодного напыления композитного покрытия In718-Ni с использованием полного факторного проектирования.Покрытия. 2020;10(4):335.
    • 9. Леви А.В. Пластинчатый механизм эрозии пластичных металлов. Носить. 1986;108(1):1–21.
    • 10. Клейс И., Кулу П. Эрозия твердыми частицами: возникновение, прогнозирование и контроль. Лондон: SpringerVerlag; 2008.
    • 11. Сундарараджан Г. Эрозия металлических материалов твердыми частицами: рационализация влияния материальных переменных. Носить. 1995; 186–187: 129–44.
    • 12.Стаховяк Г., Бэтчелор А.В. Инженерная трибология. 4 издание. Баттерворт-Хайнеманн; 2016;884.
    • 13. Войтача А., Кчук М., Опиела М. Влияние условий термической обработки на коррозионную стойкость стали 0,28C–1,4Mn–0,3Si–0,26Cr с микродобавками Nb, Ti и V. Материалы. 2021;14(12):3254.
    • 14. Вальчак М., Пеняк Д., Невчас А.М. Влияние переплавки на полезные свойства сплава CoCrMoW. Эксплоатация и Незаводность – Техническое обслуживание и надежность.2014;16(2):330–336.
    • 15. Томкув Ю., Чупрински А., Фидрих Д. Абразивная износостойкость покрытий, изготовленных из высокопрочной низколегированной (HSLA) морской стали в условиях мокрой сварки. Покрытия. 2020;10(3):219.
    • 16. Латка Л., Михалак М., Сала М., Валчак М., Соколовский П., Амброзиак А. Влияние содержания 13 мас.% TiO2 в порошках оксида алюминия и титана на микроструктуру, износ при скольжении и кавитационную эрозионную стойкость напыленных покрытий APS. .Технология поверхностей и покрытий. 2021;410:126979.
    • 17. Чупрински А. Пламенное напыление алюминиевых покрытий, армированных частицами углеродистых материалов, как альтернатива технологиям лазерной наплавки. Материалы. 2019;12(21):3467.
    • 18. Раджахрам С.С., Харви Т.Дж., Уокер Дж.К., Ван С.К., Вуд Р.Дж.К. Исследование механизмов эрозии-коррозии UNS S31603 с помощью FIB и TEM. Международная трибология. 2012;1(46):161–73.
    • 19.Стек М.М., Пунгвиват Н. Картирование эрозии и коррозии железа в водных суспензиях: некоторые взгляды на новое обоснование определения взаимодействия эрозии и коррозии. Носить. 2004;256(5):565–76.
    • 20. Hejwowski T., Gala Z., Drzeniek H. Эрозионная и коррозионная износостойкость дуговых напыленных покрытий на трубах пароперегревателей третьей ступени котла ТЭЦ. Обзор технологии сварки. 2009;81(9):81–5.
    • 21. Дэн Дж., Лю Л., Дин М. Влияние остаточных напряжений на эрозионный износ многослойных керамических сопел. Характеристика материалов. 2008;59(1):1–8.
    • 22. Дансер К.Э.Дж., Яхья Н.А., Берндт Т., Тодд Р.И., де Порту Г. Влияние остаточного сжимающего поверхностного напряжения на сильный износ двухслойных композитов оксид алюминия-карбид кремния. Международная трибология. 2014;74:87–92.
    • 23. Вирнеузель Б., Бенкер Л., Треммель С., Гёкен М., Мерле Б. Выделение влияния остаточных напряжений на износ покрытия методом релаксации механических напряжений.Тонкие твердые пленки. 2017; 638: 159–166.
    • 24. Спузич С., Страффорд К.Н., Субраманиан К., Грин Л. Влияние напряженного состояния на абразивный износ сталей. Носить. 1995;184(1):83–86.
    • 25. Von der Ohe C.B., Johnsen R., Espallargas N. Стенд для испытаний на множественную деградацию для изучения синергетических эффектов взаимодействия трибокоррозии с 4-точечным статическим и циклическим изгибом. Носить. 2011;271(11):2978–2990.
    • 26. Веронски А., Хейвовски Т.Влияние напряжения на абразивный и эрозионный износ сталей и напыляемых покрытий. Вакуум. 2008;83(1):229–233.
    • 27. Рафф А.В., Айвс Л.К. Измерение скорости твердых частиц при эрозионном износе. Носить. 1975; 35 (1): 195–9.
    • 28. ИСО 4287:1997. Геометрические спецификации продукта (GPS) Текстура поверхности: Метод профиля Термины, определения и параметры текстуры поверхности. Женева, Швейцария: Международная организация по стандартизации.
    • 29.Субраманья Сарма В., Падманабхан К.А. Малоцикловая усталость среднеуглеродистой микролегированной стали. Международный журнал усталости. 1997;19(2):135–40.
    • 30. Де Ласерда Х.К., Мартинс Г.Д., Синьоретти В.Т., Тейшейра Р.Л.П. Эволюция шероховатости поверхности низкоуглеродистой стали при усталостных нагрузках. Международный журнал усталости. 2017; 102: 143–148.
    • 31. Лукаш П., Кунц Л. Особенности многоцикловой и сверхмногоцикловой усталости.Усталость и разрушение инженерных материалов и конструкций. 2002;25(8–9):747–53.
    • 32. Адамчик-Цеслак Б., Коральник М., Кузиак Р., Брынк Т., Зигмунт Т., Мизера Дж. Малоцикловая усталость и эволюция микроструктуры перлитных и бейнитных сталей. Материаловедение и инженерия: А. 2019; 747: 144–53.
    • 33. Zhao Y., Tan Y., Ji X., Xiang Z., He Y., Xiang S. In situ исследование деформации цементита и механизма его разрушения в перлитных сталях.Материаловедение и инженерия A, Конструкционные материалы: свойства, микроструктура и обработка. 2018; 731: 93–101.
    • 34. Нави С.М., Шипвей П.Х., Маккартни Д.Г. Движение частиц и режимы изнашивания в испытании на истирание резино-песочного круга в сухом состоянии. Носить. 2009;267(11):2083–2091.
    • 35. Дас Бакши С., Шипвей П.Х., Бхадешия Х.К.Д.Х. Трехкомпонентный абразивный износ мелкодисперсного перлита, наноструктурированного бейнита и мартенсита. Носить. 2013;308(1):46–53.
    • 36.Перейра Дж.И., Трессия Г., Мачадо П.К., Франко Л.А., Синатора А. Царапины перлитных сталей: влияние нормальной нагрузки и количества проходов на формирование подповерхностного слоя. Международная трибология. 2018; 128:337–348.
    • 37. Перейра Дж.И., Трессия Г., Мачадо П.К., Синатора А., Соуза Р.М. Многопроходное испытание на царапание перлитной стали: идентификация фаз и кристаллографический анализ ориентации подповерхностных слоев. Носить. 2021; 472–473:203625.
    • 38.Коканда С. Усталостное разрушение металлов. Альфен-ан-ден-Рейн: Springer, Нидерланды; 1978. (Усталость и перелом).
    • 39. Маккейб Л.П., Сарджент А.Г., Конрад Х. Влияние микроструктуры на эрозию стали твердыми частицами. Носить. 1985;105(3):257–277.
    • 40. Моди О.П., Мондал Д.П., Прасад Б.К., Сингх М., Хайра Х.К. Поведение высокоуглеродистой стали при абразивном износе: влияние микроструктуры и экспериментальных параметров и корреляция с механическими свойствами.Материаловедение и инженерия: А. 2003;343(1):235–42.
    • 41. Оконкво П.К. Влияние скоростей частиц и углов удара на механизмы эрозии стали AISI 1018. ПОД. 2015;6(7):653–9.
    • 42. Ислам М.Д.А., Алам Т., Фархат З.Н., Мохамед А., Альфантази А. Влияние микроструктуры на эрозионное поведение углеродистой стали. Носить. 2015; 332–333:1080–9.
    • 43. Джавахери В., Портер Д., Куоккала В.Т. Шламовая эрозия стали — Обзор испытаний, механизмов и материалов.Носить. 2018; 408–409: 248–73.
    • 44. Ye D., Tong X., Yao L., Yin X. Усталостное упрочнение/размягчение, изученное с помощью измерения микротвердости по Виккерсу во время многоцикловой усталости. Химия материалов и физика. 1998;56(3):199–204.

    Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa Nr 461252 w ramach programu «Społeczna odpowiedzialność nauki» — moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2021).

    bwmeta1.element.baztech-341e2ab6-75cb-4449-9394-b8aa71acd584

    JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.

    Что такое износ и как его предотвратить? » ДГЭ

    Трибология — это наука, изучающая трение, износ и смазку соприкасающихся поверхностей при относительном движении. Он опирается на концепции, заимствованные, среди прочего, из материаловедения, физики и химии, что делает его междисциплинарной областью. По этим трем пунктам (трение, износ и смазка) износ представляет собой серьезную проблему для промышленных предприятий, поскольку на его долю приходится более 50% потери работоспособности машин.Следовательно, контроль влияющих на него условий не только предотвратит отказ оборудования, но и в конечном итоге позволит оптимизировать производственный процесс.

    Но прежде чем начать указывать, как следует предотвращать износ, мы должны спросить себя… что такое износ именно ?

    Что такое износ?

    Износ можно определить как повреждение или удаление материала, которому подверглась твердая поверхность из-за скольжения, качения или ударов о другую твердую поверхность.Это не материальное свойство, а реакция системы. Как правило, износ нежелателен, так как может привести к увеличению трения и, в конечном счете, к выходу материала из строя или потере функциональности. Таким образом, для уменьшения износа (и, следовательно, трения) между трущимися поверхностями прокладывается тонкая пленка смазки.

    Износ можно классифицировать в зависимости от того, как происходит повреждение поверхностей. Обычно это:

    1. Адгезивный износ
    1. Абразивный износ
    1. Поверхностная усталость
    1. Фреттинговый износ
    1. Эрозионный износ
    1. Коррозионный и окислительный износ

    Каждый тип износа вызывается одним или несколькими механизмами.Эти механизмы могут синергетически перекрываться, что приводит к увеличению скорости износа.

     

    Виды износа

    В этом разделе дается более подробная информация о каждом из ранее перечисленных типов износа. Наиболее распространены как адгезионный, так и абразивный износ, но поверхностная усталость, фреттинг, эрозионный и коррозионный износ также могут проявляться во многих промышленных приложениях при определенных условиях.

    2.1. Адгезивный износ

    Адгезионный износ — это тип износа, возникающий в результате контакта и взаимодействия неровностей между двумя соприкасающимися поверхностями с сильным сцеплением.Другими словами, противоположные неровности соединяются друг с другом и срезаются, когда одна поверхность скользит по другой. Его интенсивность зависит от нескольких физических и химических факторов, но, как правило, увеличивается при более высоких значениях поверхностной плотности энергии. Окислительные пленки, присутствие смазочных материалов, загрязнений или более низкие нагрузки, тем не менее, подавляют его действие.

    2.2. Абразивный износ

    Абразивный износ происходит, когда шероховатая твердая поверхность скользит по относительно более мягкой поверхности.Это также наиболее часто встречающийся в промышленности механизм износа. Абразивный износ может быть вызван тремя видами механизмов, а именно вспахиванием (если нет удаления материала с поверхностей, а образуются канавки из перемещаемого материала), резкой (если происходит удаление материала в виде мусора) или осколочным (при наличии удаления материала и одновременном локализованном разрушении соприкасающихся поверхностей за счет удаленного мусора).

    2.3. Поверхность Усталость

    Поверхностная усталость — это тип износа, при котором поверхность материала ослабевает в результате циклической нагрузки. Он возникает при отделении частиц износа от твердых поверхностей за счет накопления микроповреждений в материале. Механизм изнашивания в действии сочетает в себе образование трещин и пустот в твердых поверхностях, которые усиливаются при прохождении циклов.

    2.4. Фретинговый износ

    Фреттинг-износ возникает между двумя контактирующими поверхностями при постоянном циклическом трении малой амплитуды. Он инициирует усталостные трещины, которые часто приводят к усталостному разрушению валов и других сильно нагруженных компонентов.

    2.5. Эрозионный износ

    Эрозионный износ — это вид износа, возникающий в результате коротких скользящих движений в течение очень короткого промежутка времени.Он возникает, когда частицы постепенно удаляют материал с поверхности путем непрерывного удара, деформируя и повреждая ее. На воздействие эрозионного износа может влиять природа соударяющихся частиц (их размер, форма и твердость), а также скорость и угол, с которым они соприкасаются с поверхностью, среди прочего.

    2.6. Коррозия и окисление износ

    Коррозионный и окислительный износ возникают как комбинированный эффект химического и механического воздействия.Химическое воздействие увеличивает пористость поверхности, а механическое приводит к износу. Существует также ряд факторов, влияющих на износ в этом случае, таких как неправильная конструкция механизма или невозможность отвода достаточного количества тепла или влаги из области контакта.

    1. Как предотвратить износ?

    Существует множество способов предотвращения износа. Чаще всего самое простое, что можно сделать, — это использовать износостойкие материалы или использовать продукты (такие как клей для сверления сугру), которые сами по себе могут предотвратить износ.Вы также можете изменить свойства материала соприкасающихся поверхностей. Последнее можно осуществить, например, закалкой или химической модификацией поверхностей. Когда это невозможно, современные масла и смазки представляют собой простое и быстрое решение проблемы износа. В настоящее время на рынке доступен очень большой выбор смазочных материалов, каждое из которых специально разработано для конкретных нужд или промышленного применения и совместимо с большинством распространенных материалов.

    «Моделирование механизма соединения усталостного износа авиационного механизма» Boyu ZHANG, Huaiju LIU et al.

     

    Авторов

    Boyu Zhang , Государственная ключевая лаборатория меховой трансмиссии, Университет Чунцина, Чунцин 400044, Китай
    Huaiju Liu , штата. Государственная ключевая лаборатория механических трансмиссий, Чунцинский университет, Чунцин 400044, Китай
    Yibo GE , Shanghai Peentech Equipment Tech.Co. Ltd., Шанхай 201800, Китай

    Ключевые слова

    контактная усталость шестерен, износ зубьев, шероховатость поверхности, накопление повреждений

    Аннотация

    Контактная усталость авиационных зубчатых колес стала более заметной в связи с повышением требований к зубчатым колесам для тяжелых условий эксплуатации и высокой удельной мощности. Между тем, сосуществование контактно-усталостного повреждения зуба и износа профиля зуба приводит к сложному конкурентному механизму между разрушением, инициируемым поверхностью, и разрушением, инициируемым контактной усталостью под поверхностью.Для решения этой проблемы была разработана модель усталостно-износной муфты авиационной зубчатой ​​пары на основе упругопластического метода конечных элементов. Учитывалась шероховатость поверхности профиля зуба и моделировалась ее эволюция при повторном зацеплении с использованием формулы износа Арчарда. Накопление усталостных повреждений в точках материала на контактной поверхности и под ней было зафиксировано с использованием критерия многоосной усталости Брауна-Миллера-Морроу. Упруго-пластическое определяющее поведение точек поврежденного материала было обновлено путем включения переменной повреждения.Описаны изменения глубины износа и усталостного повреждения вокруг точки тангажа, а также рассмотрено влияние шероховатости поверхности на усталостную долговечность. Результаты показывают, что усталостное разрушение первоначально происходит на поверхности или под поверхностью, зависит от уровня шероховатости поверхности. Мягкий износ на уровне шероховатости снижает концентрацию локальных напряжений и приводит к увеличению усталостной долговечности поверхности по сравнению с результатом без износа.

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован.