Изнашивание в паре трения

Группа Испытания на изнашивание объединяет шесть основных методик. Многообразие испытательного оборудования и схем нагружения не позволяет охватить все вопросы поведения покрытий при изнашивании в парах трения, под действием абразивных частиц, при комбинированном воздействии и т. д. Поэтому в главе 6, посвященной износостойкости, основное внимание уделяется особенностям исследования прежде всего малоизученных и слабо освещенных в литературе видов изнашивания покрытий разновидностям абразивного и фреттинг-коррозии. [c.19]

Наряду с абразивным изнашиванием в парах трения механических приводов сельскохозяйственных машин и оборудования широко распространено усталостное изнашивание. Каждый элемент в зоне трения испытывает знакопеременное напряжение. Многократные его повторения приводят к накоплению повреждений под поверхностью металла, перерастающих в трещины. Трещины заполняются смазочным материалом. Если трещины ориентированы так, что в зону контактных давлений направлен поверхностный конец трещины, то масло из трещины выдавливается и ее увеличения не происходит. Если к зоне наибольших давлений подходит открытый конец трещины, то сопряженной поверхностью края открытой трещины смыкаются, давление в слое масла, находящегося внутри нее, резко увеличивается и возникает эффект расклинивания трещины. При многократном таком воздействии происходит отрыв частиц и на рабочей поверхности образуются раковины. [c.35]

При работе чугуна в паре трения графит выполняет двоякую роль являясь непрочной составляющей структуры чугуна, он уменьшает сопротивление силам трения, а как продукт износа - играет роль смазки. Положительное влияние графита проявляется и в том, что, заполняя в результате изнашивания мелкие поры на трущихся поверхностях, он уравнивает удельные нагрузки, действующие на поверхность. Установлено, что при одном и том же содержании графита износостойкость чугуна возрастает с уменьшением размера графитовых включений. [c.19]

Выражения (4.36) и (4.37) представляют термодинамическую (энтропийную) модель металлополимерной трибосистемы, рассматриваемой в качестве открытой термодинамической системы. Известно, что имеющиеся в арсенале конструкторов расчетные зависимости на износ н долговечность носят эмпирический характер и не учитывают действительную картину и природу изнашивания поверхностей трения. Предлагаемая же модель открывает принципиальную возможность оценить интенсивность изнашивания металлополимерной пары трения на этапе проектирования машины на основе закономерностей физико-хи-мических процессов в зоне трения и физических свойств изнашиваемого материала. Для этого необходимо записать уравнения потоков энергии и вещества для каждого слагаемого подынтегрального выражения согласно физическому закону соответствующего эффекта (теплового, электрического, диффузионного) и решить эти уравнения при соответствующих начальных и граничных условиях, а также, используя выражение (4,32), определить А. для выбранного композиционного материала, Однако задача получения аналитического выражения для соответствующих эффектов требует проведения сложных теоретических и экспериментальных исследований и составляет одну из актуальных задач трибологии на ближайшие десятилетия. [c.121]

Применение покрытий в парах трения вызывает необходимость оценки одного из основных триботехнических показателей — коэффициента трения. Поскольку его определение обычно проводится на серийно выпускаемых испытательных машинах СМЦ, СМТ и других и не вызывает особых методических затруднений, то здесь способы оценки этой характеристики не выделены, они кратко представлены в описаниях соответствующих методик, применяемых при испытаниях на изнашивание. [c.18]

На кривой интенсивности изнашивания деталей, работающих в паре трения (рис. 6.1), можно выделить три стадии 1 — приработка, 2—установившееся изнашивание, 3 — ускоренное изнашивание. Первая стадия характеризуется ростом интенсивности изнашивания, что объясняется малой площадью контакта поверхности из-за макро-и микронеровностей и большими контактными нагрузками вследствие этого. В конце стадии приработки устанавливается равновесная, стабильная шероховатость поверхности. Одновременно происходят структурные превращения в поверхностном слое с образованием вторичных структур. В стадии установившегося изнашивания интенсивность изнашивания невелика и постоянна по величине. При ухудшении условий работы может наблюдаться третья стадия — ускоренное изнашивание. В реальных условиях эксплуатации какая-либо из стадий может отсутствовать. [c.92]

Среди многих классификаций испытательных средств наиболее полно информирует о существующих методах и средствах оценки покрытий при изнашивании и контактном нагружении в парах трения классификация (рис. 0.2), предложенная А. И. Григоровым и О. А. Елизаровым [121. Она позволяет выбрать кинематическую схе- му установки, подходящую для моделирования конкретных условий эксплуатации деталей с покрытием. Испытательные средства под- разделяются на четыре основные группы машин трения. [c.93]

Определение коэффициента трения и интенсивности изнашивания образцов с покрытием, работающих в паре трения при фрикционном разогреве, описано в ГОСТе [1701. Стандарт [171] устанавливает методику оценки коэффициента трения скольжения материалов и покрытий для узлов трения при ударе. Методы оценки противозадирных свойств металлических покрытий в сочетании со смазочными материалами регламентированы стандартом [172]. Расчет прочности адгезионной связи, возникающей при трении, нужно проводить в соответствии с [173]. [c.104]

Качество покрытия оценивается прежде всего специальными свойствами. Для деталей с покрытиями, работающих в парах трения или в условиях ударного воздействия абразивных частиц, основными оценочными критериями являются скорость и интенсивность изнашивания. Если изделие работает при знакопеременных нагрузках, то важно знать влияние покрытия на характеристики усталостной прочности и т. д. [c.134]

ЛИЙ, работающих в экстремальных условиях (например, при —50°С), при форсированных режимах динамического, статического и циклического нагружений, при наложении абразивного изнашивания, при воздействии агрессивных сред и т. д. Поэтому наряду с традиционными испытаниями необходимо комплексно использовать такие методы исследования, как акустическая эмиссия, количественный анализ продуктов изнашивания, непрерывная регистрация структурных изменений в зоне контакта металла с покрытием при работе в паре трения с учетом воздействия окружающей среды на разрушение. Для изучения структуры композиции покрытие — основной металл следует шире привлекать стереологию, рентгеноспектральный микроанализ, ядерный гамма-резонанс, радиоспектроскопию. Принципы механики разрушения должны применяться не только для оценки трещиностойкости, но и для вычисления величины износа при абразивном изнашивании, а также учитываться при расчетах при теоретическом прогнозировании прочности соединения покрытия с основным металлом. [c.193]

Изнашивание металлов и неметаллов зависит не только от физикомеханических характеристик материалов, но главным образом от механических свойств защитных пленок, которые удаляются и вновь воспроизводятся на металле, оказывая влияние на интенсивность изнашивания сопрягаемых пар трения. Механические свойства защитных пленок и скорость их воспроизводства зависят в основном от коррозионной активности среды, химического состава металла, чистоты поверхности металла, от количества и способа подвода среды к поверхности трения и от температуры среды. [c.205]

Эксперименты показали существенное влияние на шероховатость, трение и изнашивание контактирующих поверхностей, наличие продуктов изнашивания в зоне трения. Так, например, интенсивность изнашивания пластмассы 6КХ-1Б без удаления продуктов изнашивания составила /ц = 57-10- , с удалением через 3 мин — 4.10 , с непрерывным удалением — 0,72.10 . Интенсивность изнашивания контртела (чугун СЧ 15, ГОСТ 1412—79) соответственно равнялась 1,5 0,08 0,015. Таким образом, непрерывное удаление продуктов изнашивания из зоны трения повышает в данном случае износостойкость пары в 80 и более раз (по другим данным [28], полученным на аналогичном приспособлении, износостойкость в случае удаления продуктов изнашивания повышалась в 2—3 раза). Коэффициент трения в случае удаления продуктов изнашивания увеличивался на 20—30 %. [c.247]

Уравнения зависимости коэффициента трения и интенсивности изнашивания материалов пары трения от температуры Уравнение изменения нагрузки в про-цессе трения [c.299]

Бар. Имея малый атомный радиус (0,09 нм), бор, однако, малорастворим в большинстве металлов, применяемых для восстановления деталей (хром, железо, кобальт, никель, медь, вольфрам). При легировании бором этих металлов образуются высокотвердые бориды Me Bj,, которые способствуют резкому повышению твердости сплава. Высокая микротвердость боридов (12 ООО...37 ООО МПа) и малая растворимость бора в металлах обеспечивают значительное повышение твердости сплава. Борсодержащие покрытия имеют высокую износостойкость. Характерной их особенностью является образование в условиях трения скольжения с большими удельными нагрузками вторичных борсодержащих структур оксидного типа, выполняющих роль смазки и снижающих силы трения и интенсивность изнашивания деталей пары трения. Наряду с повышением [c.149]

I. Основы прочности поверхностного слоя деталей машин. Качество поверхности, физико-химические свойства и контактирование деталей виды трения в узлах машин механизм изнашивания деталей пар трения и рабочих органов машин виды разрушения рабочих поверхностей деталей. [c.41]

Если выделить элемент (рис. 5.1) с площадкой фактического контакта в виде одной из граней этого элемента, то все его грани будут находиться под сжимающими напряжениями, поскольку под действием приложенной нормальной нагрузки по оси х элемент должен увеличиться в направлении осей и г, но этому препятствует окружающий материал. На площадке контакта действует сила трения, и элемент поэтому находится под действием не только нормальных, но и касательных напряжений. Такое напряженное состояние способствует пластическому течению материала. Действительно, исследования рабочих поверхностей деталей машин в парах трения и опытных образцов после изнашивания показывают, что все металлы в условиях трения в пределах активного слоя подвергаются пластическому деформированию. Даже хром при трении затекает в каналы пористо-хромового покрытия. [c.96]

Описанный механизм отражает процессы изнашивания независимо от вида трения и режима смазки. Даже в режиме трения при жидкостной смазке, нарушаемом в отдельных участках поверхности, изнашивание протекает как при трении без смазочного материала и трении при граничной смазке. В рабочих органах машин процесс изнашивания может быть расчленен так же, как в парах трения, на те же элементарные акты разрушения. В отличие от пар трения инструмент, рабочие органы машин в каждый момент времени взаимодействуют с новыми поверхностями обрабатываемого материала. [c.101]

Подобное влияние имеет давление в парах трения. С ростом его увеличивается число пятен контакта и усиливается при граничной смазке и при отсутствии смазочного материала молекулярное взаимодействие поверхностей. Интенсивность изнашивания несколько возрастает, но в общем она не пропорциональна росту давления, так как последнему не пропорциональна фактическая площадь контакта. Это справедливо до критического давления, при котором взаимодействие поверхностей начинает проявляться по-иному. Например, слабое молекулярное взаимодействие при диспергировании переходит в схватывание. [c.119]

Снижение температуры в паре трения тормозная колодка из пластмассы 22 — чугунный барабан авиационного колеса уменьшает интенсивность водородного изнашивания поверхностей трения. [c.153]

Окислительному изнашиванию подвергаются калибры, детали шарнирно-болтовых соединений тяг и рычагов механизмов управления шарнирно-болтовые соединения подвесных устройств машин, работающих без смазочного материала металлические колеса фрикционных передач и чашки вариаторов, а также некоторые детали в парах трения качения. Окислительное изнашивание калибров изучено А. Л. Честновым. [c.176]

Твердые частицы в пробах глицерина и вазелинового масла, работавших в парах трения медный сплав—сталь, осаждались на фильтровальной бумаге. Осадок промывался от смазки растворителем, и после просушки на него в вакууме напылялся тонкий слой золота. После этого образец помещался на столик РЭМ. Применение РЭМ позволило исследовать форму частиц и их распределение по размерам. На рис. 2.7 показано, что частицы изнашивания в вазелиновом масле имеют вид хлопьев. Частицы в глицерине более мелкие (на фильтре с пористостью 1,5 мкм их остается незначительное количество) и их форма более округлая. [c.47]

Изнашивание — процесс постепенного изменения размеров и формы детали при трении, зависящий от многих ф акторов. Важным фактором является вид трения. По характеру движения различают трение скольжения, трение качения, трение качения с проскальзыванием. В парах трения может иметь место трение без смазочного материала, граничное трение, при котором на трущихся поверхностях имеется слой жидкости, [c.128]

Обычно площадь контакта микронеровностей в зазоре пары трения мала по сравнению с номинальной площадью контакта, поэтому с достаточной точностью можно считать, что жидкость распределяется по всей поверхности контакта, т. е. гидростатическую силу в контакте пары можно определять интегрированием давления по номинальной площади контакта. Разность силы, прижимающей контактные поверхности, и гидростатической силы дает силу, воспринимаемую контактирующими микронеровностями, а отношение ее к номинальной площади контакта — среднее контактное давление рк (см. рис. 8.4, б). Давление и скорость скольжения определяют режим трения, а следовательно, интенсивность изнашивания, утечки и т. д. На рис. 8.5 приведены основные схемы торцовых уплотнений к расчету р в парах трения [13]. [c.248]

Сложность процессов, протекающих в парах трения торцовых уплотнений, определяется в большинстве случаев тем, что одновременно происходит изнашивание нескольких видов. В связи с этим существующие методики расчета износа следует считать лишь весьма приближенными. [c.264]

На деформацию поверхностей трения влияют место расположения резинового уплотнительного кольца и способ установки неподвижного кольца в корпусе [13]. Испытания двух неподвижных колец одинаковой формы при разных способах установки их в корпус (рис. 9.10, а, б) показали, что в результате неравномерного изнашивания зазор пары трения приобретает конфузорную форму. При этом увеличивается гидростатическая [c.300]

В торцовых уплотнениях с парами трения из высокотвердых материалов износа колец практически нет и соответственно нет осевого смещения резинового кольца. В уплотнениях, в которых происходит осевое изнашивание колец пар трения, возникает осевое смещение резинового кольца. Осевым смещениям резинового кольца препятствует трение, что необходимо учитывать при расчете сил, действующих в торцовом уплотнении, причем при расчете следует принимать не силу трения движения, а силу трения покоя (силу страгивания). Сила страгивания в условиях смазывания водой и действия давления весьма велика (рис. 9.16) [28]. [c.304]

В чистых средах изнашивание колец пар трения происходит в осевом направлении. Классическая кривая изнашивания материала во времени имеет участок сравнительно непродолжительной приработки й линейный участок, соответствующий стабильному режиму изнашивания при нормальной работе торцового уплотнения. Интенсивности изнашивания разных материалов различны. [c.318]

В жидкостях, содержащих абразивные включения, изнашивание колец пар трения происходит в радиальном направлении по ширине пояска трения. [c.319]

Массоперенос в контактной зоне трения. Представления о механизме массопереноса и его роли в условиях трения весьма противоречивы. До настоящего времени широко бытовало мнение о формировании переходного слоя на поверхности трения в результате накопления и перемешивания частиц, переносимых с одной поверхности на другую. При этом структура слоя рассматривается как механическая смесь порошков взаимодействующих материалов и вводится соответствующий термин — механическое легирование. Дисперсная структура поверхностного слоя трения объясняется диспергированием материала в зоне контакта вследствие интенсивного механического дробления частиц с последующей агломерацией или консолидацией. В ряде случаев предполагается перемазывание более мягкого металла на более твердый в процессе трения. Этот механизм массопереноса родствен описанному выше и также предполагает фактически механическое наслаивание друг на друга контактирующих металлов. Реализуется он в том случае, если адгезионное взаимодействие поверхностей двух металлов оказывается сильнее когезии в подповерхностных слоях одного из них. Примером, по-видимому, может служить перенос железа на никель в паре трения никель — сталь 45 при скорости скольжения 1 м/с (см. рис. 5.4), чему соответствуют большой коэффициент трения и степень изнашивания. [c.152]

Изучение особенностей процесса изнашивания металлов в поверхностно-активных средах показало, что в этих условиях уменьшается размер отделяюи ихся частиц износа, изменяется химический состав тонких поверхностных слоев трущихся поверхностей и пленок фрикционного переноса. Структура пленки переноса (в паре трения латунь-сталь) характеризуется существенной неоднородностью, больп1им числом пор, являющихся микрорезервуарами для смазочного материала. Мелкодисперсные частицы металла с активной поверхностью служат [c.70]

Совокупность физико-химических процессов в механизме процессов трения и изнашивания, обусловливающая изменение энтропии трибосис-темы и диссипацию энергии окружающей средой, может быть описана с помощью законов неравновесной термодинамики с учетом термодинамических сил и потоков, характерных для каждого из одновременно протекающих в системе процессов. На основе этих положений при использовании результатов исследования физико-химических процессов в паре трения металл-полимер одним из авторов данной работы разработаны механизм структурно-энергетической самоорганизации при трении и изнашивании и термодинамическая модель металлополимерной трибосистемы [6], которые будут рассмотрены ниже. [c.114]

Интенсивность изнашивания деталей, работающих в агрессивных средах, резко возрастает при наличии абразивных частиц на поверхности трения или в потоке среды, омывающей рабочие поверхности. Во избежание этого необходимо принимать меры для удаления абразивных частиц из агрессивной среды, снижать нагрузку в паре трения, уменьшить скорость и угол атаки потока, несущего абразивные частицы. Коррозионная активность может быть снижена путем введения добавок в среду ингибиторов и снижения темггературы. [c.138]

Был поставлен следующий опыт. Предварительно приработанный неактивный сульфидированный чугунный вкладыш был постатшен для изнашивания в паре с роликом, проработавшим до этого в течение четырех часов с вк.яадышем, содержащим радиоактивную серу. Счетчик показывал наличие на поверхности ролика радиоактивной серы (1350 нмп/мян). Для смазки использован отработанный керосин, содержащий продукты изнашивания, накопившиеся в нем за четыре часа работы. Измерения активности вкладыша после изнашивания в описанных условиях (Р = =66 жг/сж ), проведенные через промежутки времени 30, 60, 90 и 120 мин., показали полное отсутствие на его поверхности следов радиоактивной серы. Эти результаты показывают, что обнаруженное в условиях наших испытаний длительное сохранение серы на поверхности трения вкладыша в процессе изнашивания не связано ни с явлением переноса серы с ролик"а на вкладыш, ни с возможностью попадания из смазки на поверхность трения частиц износа, содержащих серу. Длительное сохранение серы органически связано с процессом изнашиванггя и сопутствующими ему явлениями нагрева и пластической деформации, способствующими регенерации серы на поверхности трения вкладыша по мерс его изнашивания. [c.25]

Трение металла о металл без смазочного материала в присутствии сыпучего абразива. Абразивное изнашивание сопряженных пар трения. Детали гусеничных машин, цепи и звездочки экскаваторов и тракторов 70 М 30 К <1 < 12 r Ni Mo B H-10 (50X12H4M2) 1111-АН103 (200XM12) [c.163]

Изнашивание центробежных водяных насосов. Центробежные водяные насосы перекачивают морскую, речную, прудовую (или из скважин) воду с различным содержанием солей и взвешенных частиц. В ходе технологического процесса на предприятиях пищевой, химической и иных отраслей промышленности насосы перекачивают как кислые, так и щелочные воды. Для защиты от коррозии валы центробежных водяных насосов облицовывают рубашками (защитными втулками) из бронзы, стали или чугуна, работающими в паре трения с сальниковой набивкой. Если материал защитных втулок не способен образовать прочные пленки, то изнашивание будет коррозионномеханическим, а интенсивность его при прочих равных условиях зависит от агрессивности перекачиваемых вод. Об интенсивности изнашивания втулок можно судить по данным Н. А. Сологуба. На центробежных насосах низкого давления при перекачке прудовой воды средний износ защитных втулок из Серых перлитного и перлито-ферритного чугунов и из сталей Ст2 и СтЗ составлял 0,019. .. [c.200]

Фреттинг-коррозия — это процесс разрушения плотно контакти-рующихся поверхностей пар металл—металл или металл—неметалл в результате малых колебательных относительных перемещений. Для возбуждения фреттинг-коррозии достаточны перемещения поверхностей с амплитудой 0,025 мкм. Разрушение заключается в образовании на соприкасающихся поверхностях мелких язвин и продуктов коррозии в виде налета, пятен и порошка. Этому виду изнашивания подвержены не только углеродистые, но и коррозионно-стойкие стали в парах трения сталь—сталь (могут быть как одноименные, так и разноименные), сталь—олово или алюминий, сурьма, а также чугун—бакелит или хром и многие другие пары трения. [c.218]

Жидкость выполняет в гидросистеме важные и многосторонние функции. В гидроприводе и гидропередаче жидкость является рабочим телом (РЖ), в парах трения — смазочным и охлаждающим агентом, средой, удаляющей продукты изнашивания и обеспечивающей при длительной эксплуатации защиту деталей от коррозии. Вязкость РЖ является наиболее важньп показателем, определяющим большинство эксплуатационных свойств (виды смазки, трения и изнашивания, характер утечек, пусковые характеристики), поэтому ее значение (обычно при 9 = 50 °С) указывают в обозначении марки РЖ, наАри-мер АМГ-10, МГЕ-10. [c.100]

Показатели качества РЖ гидросистем вследствие температурных и механических воздействий в процессе эксплуатации изменяются, например, быстро уменьшается вязкость загущенных масел (см. подразд. 2.5). РЖ подвергается изменениям в парах трения, дроссельных элементах, гидравлических трактах, рабочих клетках гидромашин, а также при акустических и ультразвуковых колебаниях. Для рационального функционирования гидросистемы при проектировании выполняют химмотологический анализ РЖ [35], результаты которого целесообразно использовать при анализе условий эксплуатации уплотнений. Уменьшение вязкости РЖ влияет на механизм утечек через уплотнения. Обра- зование при старении РЖ агрессивных продуктов усиливает процессы коррозии. Загрязнение РЖ продуктами изнашивания увеличивает износ пар трения в уплотнении. Газонасьпцение РЖ при интенсивном перемешивании резко снижает модуль объемной упругости и вызывает кавитационные явления. [c.216]

Для контактных уплотнений, работающих на различ11ых жидкостях, нормальным является режим полужидкост-ной смазки. Он наблюдается при зазорах в парах трения до 2 мкм и характеризуется малой площадью контактов микронеровностей, а следовательно, сравнительно малой интенсивностью изнашивания. Например, для пар трения углеграфит — металл при pv 5 МПа-м/с [c.263]

Влияние крупности абразива на характер изнашивания можно оценить по результатам эксперимента, поставленного во ВНИИгидромаше, с карбидом кремния в качестве абразивного материала, имеющего крупность основной фракции 5 мкм и 200 мкм. В первом случае при контактном давлении в паре трения 0,35 МПа и перепаде давлений 0,3 МПа профиль пояска трения сходен с профилем, показанным на рис. 9.41, При снижении контактного давления до 0,1 МПа увеличился зазор (рис. 9,42) и появились утечки через уплотнение. [c.333]

В книге рассмотрено современное состояние химмотологтт рабочих жидкостей гидросистем и уплотнительной техники, описаны конструкции и технология изготовления уплотнений. Большое внимание уделено физическим основам процессов в элементах и объяснению механизма уплотнительного действия, процессов в парах трения, старения, изнашивания. Приведены характерные примеры химмотологического анализа гидросистем, примеры расчета и проектирования уплотнений, а также справочные данные. [c.269]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...