ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Стадии изнашивания пар трения из "Триботехника " Если отложить по оси абсцисс время t работы пары трения /рис. 5,7, а), а по оси ординат износ и, то получим кривую изнашивания детали во времени. Тангенс угла наклона о., образованного осью абсцисс и касательной к кривой в произвольной точке, определяет скорость изнашивания в данный момент времени. [c.107] Детали после сборки й прягаются по выступам неровностей поверхностей, и площадь их фактического контакта в начальный период трения мала, поэтому при нагружении пары трения действуют большие давления, результатом чего является значительная пластическая деформация неровности поверхности частично сминаются и частично разрушаются как по выступам, так и по впадинам. Срабатывание микронеровностей и сглаживание макронеровностей и волнистости поверхностей сопровождается увеличением несущей поверхности, интенсивность изнашивания снижается. Вместе с тем пропахивание поверхностей взаимно внедрившимися объемами и продуктами износа в направлении относительной скорости поверхностей создает новые неровности, ориентированные вдоль направления движения и не совпадающие с направлениями обработочных рисок. Как показал П. Е. Дъяченко, по истечении определенного времени при неизменных условиях работы создается стабильная шероховатость поверхностей трения. Она может быть больше или меньше начальной шероховатости более грубые поверхности в процессе приработки выглаживаются, а гладкие становятся более грубыми. Каждая из сопряженных поверхностей к концу приработки приобретает свойственную ей шероховатость в данных условиях трения. [c.108] Микротвердость поверхностей трения к концу приработки стабилизируется независимо от их начального состояния. За время приработки происходит переформирование поверхности и изменение ее физико-химических свойств. [c.108] Процесс установившегося изнашивания заключается в деформировании, разрушении и непрерывном воссоздании на отдельных участках поверхностного слоя со стабильными свойствами. Износ деталей может существенно изменять свойства сопряжения., Увеличение зазоров в сочленениях ухудшает условия жидкостной смазки и может повысить фактор динамичности, а истирание цементованного или поверхностно-закаленного слоя открывает поверхности с пониженной износостойкостью. Изменения в макрогеометрии поверхностей (например, образование овальности и конусности шеек валов и цилиндров, местная выработка и волнистость направляющих, неравномерный износ зубьев колес по длине и т. п.) также являются причинами, ухудшающими условия трения. Эти и подобные им обстоятельства могут вызвать при дальнейшей работе сопряжения увеличение интенсивности изнашивания и привести к отказу соединения. [c.108] Кривая 2 на рис. 5.7, а изображает скорость изнашивания. [c.108] Кривая изнашивания на самом деле не может быть плавной линией. Это связано с тем, что изменение физико-механических свойств поверхности накапливается за промежуток времени, на протяжении которого непосредственному разрушению подвергается малое число участков, и лишь после того, как количество изменений достигает определенного предела, разрушением охватывается большая часть поверхности так процесс при установившейся скорости изнашивания циклически повторяется. В таком понятии кривая изнашивания должна была бы представлять собой непрерывную совокупность криволинейных отрезков с неубывающими ординатами. [c.109] Кривые изнашивания, приведенные на рис. 5.7 и 5.8, характеризуют закономерность его во времени. Можно при надобности построить кривые изнашивания в зависимости от пути трения или другого характерного измерителя для данной машины или ее части. [c.110] Изучая механизм изнашивания, нельзя обойти особенность, относящуюся к распределению износа между поверхностями трения в паре. Если материалы нескольких пар трения одинаковы, то при прочих равных условиях их износ (в пределах обычных колебаний) будет одинаковым. Если же материалы деталей разные, то и износы по массе и размерам будут различны. Интенсивность изнашивания каждой детали определяется его видом. Может случиться, что при одном виде изнашивания более интенсивно изнашивается одна деталь, а при другом виде изнашивания — другая. Ограничимся простейшими парами ползун — направляющая при неравных площадях трения и вал — частичный вкладыш. Эксперимент показывает, что при одинаковых материалах износы поверхностей по массе не одинаковы большая поверхность больше теряет маЬсы. Соотношение линейных износов зависит от соотношения поверхностей трения. Сделано несколько попыток объяснить эффект влияния площади трения на массовый износ. [c.110] Первая гипотеза предложена В, С. Радчиком и А. С. Радчиком применительно к вращающемуся плоскому кольцу машин трения и сопряженными с ним по торцам трем неподвижным цилиндрическим образцам. Она заключается в следующем элемент поверхности кольца перед вступлением в контакт подвергается сжатию в соответствии с направлением сил трения, а после выхода из контакта — растяжению. На поверхности трения кольца за один оборот происходит три смены знака напряжения, в то время как на поверхности неподвижных образцов знак напряжения остается постоянным. Согласно этой гипотезе перемена знака напряжений является ответственной за повышенный износ кольца (см. рис. 5.3). [c.110] По второй гипотезе, высказанной акад. В. Д. Кузнецовым, образец с малой площадью трения уподобляется резцу, на котором при резании образуется нарост металла с высокой твердостью и прочностью при некоторых температурах, который царапает и изнашивает образец с большей площадью. [c.110] Третья гипотеза [9] исходит из того, что разрушение при изнашивании происходит в отдельных слабых местах пятен контакта. Эти слабые места присущи материалу изделия и вновь создаются в результате деформации поверхностного слоя. Большая поверхность имеет больше слабых мест, поэтому она быстрее изнашивается. [c.110] Основную причину большего износа по массе цилиндрических втулок двигателей внутреннего сгорания по сравнению с износом поршневых колец А. А. Старосельский и А. А. Вассерман объясняют тем, что путь абразивных частиц во втулке в несколько раз превышает путь их по кольцу. При неодинаковых материалах пар трения явление осложняется, так как дополнительно выступает новый фактор в виде различия в свойствах материалов пары, который может при соответствующих режимах трения свести на нет эффект влияния размера площади на скорость изнашивания. [c.111] На рис. 5.9 приведена диаграмма износов образцов из стали 45, испытанных на машине трения МИ при разных условиях и постоянных внешних параметрах режима трения. Длительность испытания была достаточной для определения с обычной точностью потери массы образцов. Как видно, соотношение износов изменяется. При случае I линейный износ образцов одинаков, хотя может казаться, что линейный износ поверхности, непрерывно находящейся в контакте, должен быть большим. [c.111] Эти опыты подтверждают зависимость отношения износов от условий трения, которое для пары хром—чугун изменялось более чем в 800 раз. Отсюда можно сделать вывод, что истинную износостойкость двух разноименных образцов будут характеризовать только такие испытания, при которых площади трения образцов будут одинаковыми. [c.112] Несмотря на то, что с момента первых исследований по распределению износов в зависимости от поверхности трения прошью-более 25 лет, интерес к этому вопросу остается. В работе [20] приведены результаты исследований по взаимному изнашиванию образцов из одноименных материалов с разными поверхностями трения. Автор пришел к выводу, что в этом случае цикличность напряжений не сказывается на соотношении износов образцов, а решающим фактором является процесс схватывания и переноса металла. Все это обусловлено наличием адгезии, неравенством температур компонентов пары трения, переносом, наростообразованием и наличием элементов абразивности при трении. [c.112] Вернуться к основной статье