ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Исследование процессов схватывания в деталях машин из "Технологические мероприятия по борьбе с износом в машинах " Исследование процессов схватывания в деталях машин на образцах в лабораторных условиях, и анализ литературных данных позволяют заключить, что схватывание является процессом образования металлических связей между двумя сопряженными поверхностями металлов. [c.6] Наряду с основными металлическими связями в процессе схватывания возникают и другие менее прочные связи. [c.6] В соответствии с электронной теорией [13] металлические связи возникают в результате полной коллективизации внешних относительно слабо связанных с ядром атома электронов при достаточном сближении атомов металлов. [c.6] Схватывание чистых металлов в основном зависит от их способности образовывать металлические связи, от свойств металлов, строения их атомов и, в первую очередь, от строения их внешних. электронных оболочек числа электронов на внешних оболочках и распределения их по энергетическим уровням, обусловливающим взаимодействие внешних электронов. Так как строение атомов различных металлов различно, то и способность металлов к взаимному схватыванию различная. [c.6] Изучение схватывания при условии наличия адсорбированных пленок на поверхности металлов позволило установить, что металлы делятся на две группы. [c.6] Таким образом, на поверхности этих металлов в весьма широком диапазоне условий трения всегда имеются защитные неметаллические пленки, препятствующие металлическому контакту и образованию металлических связей, т. е. схватыванию металлов. [c.7] Ко второй группе относятся металлы, на поверхности которых образуются пленки, слабо связанные с основным металлом. Такие пленки быстро разрушаются при трении и относительно медленно восстанавливаются, в связи с чем легко образуются металлические контакты и возникают металлические связи — схватывание металлов. [c.7] Наряду с изучением суш,ности и механизма процесса схватывания металлов была проведена работа по изучению количественных и качественных закономерностей возникновения и развития процессов схватывания металлов на большом количестве деталей различных машин и на образцах в лабораторных условиях. Закономерности возникновения и развития явлений схватывания изучались в лабораторных условиях в зависимости от скорости скольжения (О—800 м1сек), нагрузок (1—4000 Kzj M ), вибраций (в диапазоне изменения частоты 0—200 гц и амплитуды 0—1 мм), различных материалов и методов обработки, в различных газовых и жидких средах. Изучалось также влияние температуры (от —100 до -f-600° ), масштабного фактора, фактора времени. [c.7] Пе звые две группы мероприятий не всегда могут быть широко использованы в практике, так как они связаны с изменением параметров (характеристик) работы машины и иногда с большими материальными затратами. [c.7] Третья группа мероприятий может быть наиболее широко использована в борьбе со схватыванием в машинах проведение этих мероприятий не вызывает изменения основных характеристик машин и может быть применено как при изготовлении машин, так и при ремонте и не вызывает больших материальных затрат. [c.7] Комплексные исследования деталей авиационных двигателей (поршневых и реактивных), самолетов, автомобилей, тракторов, сельскохозяйственных машин, металлорежущих станков, паровозов, строительных и дорожных машин, машин пиш,евой, легкой, горной и металлургической промышленности после их эксплуатации позволили установить, что процессы схватывания металлов возникают на поверхностях трения сопряженных деталей машин при сухом и полусухом трении скольжения при двух отличных друг от друга условиях работы и приводят к двум различным четко выраженным видам износа. [c.8] В одном случае процесс схватывания возникает и развивается при малых скоростях скольжения трущихся поверхностей и больших удельных давлениях, превышающих предел текучести металла на участках фактического контакта в условиях незначительно повышенных температур, приводя к интенсивному пластическому деформированию, разрушению и уносу частиц металла с поверхностей трения. Такой процесс принято называть процессом схватывания первого рода. [c.8] В другом случае процесс схватывания возникает и развивается при больших скоростях скольжения трущихся поверхностей и повышенных удельных давлениях, что обусловливает интенсивный рост температуры в поверхностных слоях металлов, вызывая их разупрочнение и разрушение, а также размазывание и унос частиц металла с поверхностей трения. Такой процесс принято называть процессом схватывания второго рода. [c.8] Процессы схватывания первого и второго рода физически близки друг другу, в основе их лежит процесс образования металлических связей, возникающих в результате пластических деформаций сопряженных поверхностей металлов, что является первопричиной возникновения и развития явлений схватывания. Однако воздействие пластической деформации на образование и развитие этих процессов различно. [c.8] Процесс схватывания первого рода возникает и развивается главным образом в результате обычной пластической деформации поверхностных слоев металла под действием механических сил, возникающих при трении. Пластическая деформация в этом случае способствует образованию ювенильных поверхностей трения металлов, их сближению, образованию металлических связей и обусловливает интенсивность и характер разрушения поверхностей трения. Этот процесс не связан с влиянием температуры и диффузионными явлениями. [c.8] Кроме того, в практике после любой обработки поверхность металла имеет значительную шероховатость, в связи с чем фактическая площадь контакта сопряженных поверхностей настолько мала, что если в мёстах контакта и были бы созданы условия для образования металлических связей, то эти связи практически были бы неощутимы. [c.9] Условия возникновения схватывания металлов создаются естественным путем в процессе трения и износа сопряженных поверхностей. Это происходит в том случае, когда усилия, действующие в местах фактического контакта, вызывают напряжения, превышающие предел текучести металла, в связи с чем в тонких поверхностных слоях происходят пластические деформации металла, при этом поверхностные адсорбированные газовые пленки и загрязнения разрушаются, обнажая отдельные ювенильные площадки металлов. Одновременно происходит сглаживание неровностей на поверхностях трения, благодаря чему значительно увеличивается площадь их фактического контакта. При тесном сближении ювенильных поверхностей возникает междуатомное притяжение металлов, при этом на значительной площади фактического контакта образуются металлические связи, аналогичные междуатомным связям в сплошном металле — происходит схватывание металлов. [c.9] Образовавшиеся узлы схватывания разрушаются, так как сопряженные поверхности перемещаются относительно друг друга. Благодаря пластическим деформациям в узлах схватывания металл упрочняется. Поэтому разрушение узлов схватывания, как правило, происходит по основному, менее прочному, металлу. Таким образом, на поверхности одной детали происходит вырыв частиц металла, часть из которых налипает на сопряженную поверхность, а остальные представляют собой продукты износа. В местах вырыва происходит концентрация напряжений, образуются трещины, снижается усталостная прочность деталей. [c.9] Одновременно на новых участках происходит образование узлов схватывания и их разрушение. Этот процесс в определенных условиях трения может быть непрерывным. Таким образом происходит интенсивное деформирование, разрушение и унос металла с поверхностей трения. [c.10] Вернуться к основной статье