Что не входит в основные виды изнашивания в элементы автомобиля

Виды изнашивания

Изнашивание деталей сопровождается сложными физико-химическими явлениями. Скорость изнашивания зависит от материала и качества трущихся поверхностей, характера контакта и скорости их взаимного перемещения, вида и значения нагрузки, вида трения и смазки, качества смазочного материала и от многих других факторов. В соответствии с ГОСТ 27674-88 установлены следующие виды изнашивания в машинах.

Механическое изнашивание — это изнашивание в результате механических воздействий. Этот вид изнашивания подразделяется на абразивное, гидроабразивное (газоабразивное), гидроэрозионное (газоэрозионное), кавитационное, усталостное, при заедании и при фреттинге.

Абразивное изнашивание — это процесс микропластических деформаций и резания металла твердыми абразивными частицами, находящимися между поверхностями трения, а также в результате непосредственного контактирования с абразивной средой (рабочие органы сельскохозяйственных, мелиоративных и строитель-ных машин, детали ходовой части гусеничных машин и др.).

Гидроабразивное (газоабразивное) изнашивание — результат действия твердых частиц, взвешенных в жидкости (газе) и перемещающихся относительно поверхности детали. Этот вид изнашивания характерен для деталей водяных и масляных насосов, гидроусилителей, гидроприводов тормозных систем и др.

Гидроэрозионное (газоэрозионное) изнашивание — это эрозионное изнашивание в результате действия (трения) потока жидкости (газа) о металл. Этому виду изнашивания подвергаются детали системы охлаждения, системы вентиляции и т. п.

Усталостное изнашивание — механическое изнашивание в результате усталостного разрушения при повторном деформировании микрообъемов материала поверхностного слоя. Под действием больших удельных повторно-переменных нагрузок, превышающих предел текучести металла, появляются микротрещины, которые развиваются и приводят к усталостному отслаиванию и выкрашиванию частиц металла. Усталостное изнашивание проявляется на поверхностях подшипников качения, зубьев шестерен и т. п.).

Кавитационное изнашивание — механическое изнашивание при движении твердого тела относительно жидкости, при котором пузырьки газа захлопываются вблизи поверхности, что создает местное высокое удельное давление или температуру, под действием которых происходит разрушение поверхности. Этому виду изнашивания подвержены наружные поверхности гильз цилиндров, стенки рубашки охлаждения, лопасти водяных насосов и т. п.

Изнашивание при заедании — результат схватывания микронеровностей сопрягаемых поверхностей, глубинного вырывания материала и его переноса с одной поверхности на другую. Особенно подвержены этому изнашиванию тяжел она груже нн ые детали (шейки коленчатых и распределительных валов, поршни и т. п.).

Изнашивание при фреттинге возникает в соприкасающихся поверхностях при малых колебательных относительных перемещениях. Этому виду изнашивания подвержены кольца шарико- и роликоподшипников, поверхности деталей при ослаблении резьбовых соединений и т. п.

Изнашивание при действии электрического тока называют электроэрозионным. Оно происходит в результате воздействия разрядов при прохождении электрического тока (электроды свечи, контакты прерывателя — распределителя, клеммы электроприборов и т. п.).

Коррозионно-механическое изнашивание происходит в результате механического воздействия, сопровождаемого химическим и (или) электрическим взаимодействием материала со средой. Это изнашивание подразделяется на окислительное и изнашивание при фретгинг-коррозии.

Окислительное изнашивание характеризуется тем, что основное влияние иа изнашивание имеет химическая реакция металла с кислородом или окислительной средой. Проявляется этот вид изнашивания у деталей подвижных сопряжений, на поверхности которых образуется твердая пленка окислов. При трении происходит выкрашивание пластически недеформируемых хрупких окислов.

Изнашивание при фретпитг-коррозии возникает при трении скольжения с очень малыми колебательными относительными перемещениями. При ударах и вибрации происходит интенсив- вое окисление соприкасающихся поверхностей вследствие резкой активации шгастически деформируемого металла. В результате на рабочих поверхностях в местах контакта появляется резко выраженное разрушение.

Изнашиванию при фретгинг-коррозии подвергаются посадочные поверхности подшипников качения, болтовые и заклепочные соединения рам и другие детали.

Источник

Основные характеристики изнашивания деталей автомобиля

Виды, методы и системы ремонта автомобилей

При эксплуатации автомобили подвергаются различным внешним воздействиям, под влиянием которых их надежность снижается из-за появления неисправностей. В результате этого рабочие процессы в автомобиле либо нарушаются, либо становятся невозможными.

Характеристика вредных процессов, вызывающих потерю работоспособности автомобиля

При эксплуатации автомобилей процессы, вызывающие повреждения и разрушения деталей, именуют вредными. Повреждение детали – это частичная потеря ею служебных свойств. Разрушение – это всякий протекающий в материале или на его поверхности процесс, приводящий невозможности выполнения деталью заданных функций. К вредным процессам относятся: изнашивание рабочих поверхностей деталей вследствие трения, разрушение повреждение деталей под действием различных нагрузок (пластическое деформирование, излом, усталость металла, тепловое и электроэрозионное разрушение), под действием химически активных сред (химическая и электрохимическая коррозия потеря сообщенных детали служебных свойств (размагничивание и др.), полностью ликвидировать вредные процессы нельзя. Замедлить их протекание можно путем проведения технического обслуживания и текущих ремонтов.

Виды изнашивания деталей автомобиля

Изнашивание – это процесс постепенного изменения размеров и формы. тела при трении, проявляющийся в отделении с поверхности материала и в его остаточной деформации. Износ обычно выражается в линейных единицах, а иногда – в единицах массы.

Виды трения

Сухое трение. Это трение движения двух твердых тел без смазки на соприкасающихся поверхностях. Оно может быть получено в чистом виде в условиях абсолютного вакуума, т.е. при отсутствии воздействия окружающей среды. В практике к условиям сухого трения несколько приближается работа звеньев гусениц на песчаном сухом грунте.

Жидкостное трение – явление сопротивления относительному перемещению, возникающее между двумя трущимися телами, разделёнными слоем смазочного материала, в котором проявляются его объемные свойства.

Виды изнашивания

Изнашивание подразделяется на три основные группы:

Механическое изнашивание подразделяют на абразивное и усталостное.

Усталостное изнашивание поверхности трения или отдельных ee участков является следствием многократного деформирования микрообъемов материала, приводящего к возникновению трещин и от делению с поверхностного слоя частиц материала. Основной показатель усталостного изнашивания – глубина деформируемого слоя на поверхности трения. Усталостное изнашивание возможно как при трении качения, так и при трении скольжения и зависит от удельного давления в сопряжении, свойств материала детали и частоты циклов нагрузки.

Молекулярно-механическое изнашивание подразделяют на адгозионное и избирательный перенос.

Адгезионное изнашивание происходит в связи с возникновением на отдельных участках контактирующих поверхностей молекулярных (адгезионных) взаимодействий, силы которых превосходят прочность связей поверхностного слоя материала с основным материалом детали. К адгезионному изнашиванию склонны пары с металлическими поверхностями. Адгезионное изнашивание выражается в глубинном вырывании материала и переносе его с одной поверхности на другую, что приводит, как правило, к заеданию деталей.

Изнашивание в условиях избирательного переноса также характеризуется атомарными явлениями в зоне контакта и наблюдается, например, при трении металлополимерных пар, когда полимер переносится на поверхность металла, образуя на ней мономолекулярный слой. Образование в данном случае прослойки благоприятно сказывается на фрикционных характеристиках пары и приводит к резкому уменьшению интенсивности изнашивания.

Коррозионно-механическое изнашивание подразделяют на окислительное и изнашивание при фреттинг-коррозии.

Окислительное изнашивание возникает при наличии на поверхности трения защитных пленок, образовавшихся в результате взаимодействия материала детали с кислородом. Возникновение оксидных пленок не исключает, а ускоряет усталостное разрушение материала, так как в результате взаимодействия кислорода и металла образуются слои с повышенной хрупкостью, ускоряющей разрушение материала.

Изнашивание при фреттинг-коррозии происходит в процессе малых колебательных относительных перемещений контактирующих металлических поверхностей в результате периодических деформаций или вибраций элементов конструкции. Этот вид изнашивания характерен для поверхностей деталей в неподвижных соединениях, воспринимающих вибрационные нагрузки (например, наружные поверхности наружных колец шарико- и роликоподшипников, поверхности отверстий в корпусах подшипников, в заклепочных соединениях, работающих при вибрационной нагрузке и др.).

Основные характеристики изнашивания деталей автомобиля

Линейный износ U – это изменение размера детали (образца) в результате изнашивания в направлении, перпендикулярном поверхности трения.

Скорость изнашивания g=dU/dt – отношение износа к времени изнашивания. По скорости изнашивания можно судить о долговечности детали.

Интенсивность изнашивания j = dU/dS отношение износа к пути трения, на котором происходило изнашивание, или к объёму выполненной работы, например, к наработке машины в кубических метрах вынутого грунта (если это экскаватор).

Износостойкость – свойство оказывать сопротивление изнашиванию при определенных условиях трения. Износостойкость оказывался величиной, обратной скорости или интенсивности изнашивания.

Относительная стойкость – отношений износостойкости данного материала и материала, принятого за эталон, при их изнашивании в одинаковых условиях.

Дата добавления: 2016-08-23 ; просмотров: 5438 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

Источник

Виды изнашивания в механизмах

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.).

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 м 3 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:

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.

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.

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.

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.

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;

— 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.

Подшипники качения вала редуктора лебедки.

Источник