Адрес этой страницы' ?>

<<Предыдущая страница Оглавление книги Следующая страница>>

Пластическая деформация. Допустимые износы и повреждения. Износостойкость. Износ.

Пластическая деформация выражается главным образом в смятии металла, которое может возникнуть при отсутствии скольжения одной поверхности относительно другой, но может сопровождать и обычный износ, когда соприкасающиеся поверхности перемещаются относительно друг друга.

Основные виды износа и повреждений делятся на нормальные (допустимые) и аварийные.

Допустимые износы и повреждения возникают при нормальных условиях эксплуатации. Это абразивный износ, смятие, усталость, поверхностных слоев и т. п. Эти повреждения нельзя полностью исключить. Борьба с ними сводится к тому, чтобы, они были как можно меньше и проявлялись через максимально длительные сроки. Допустимые износы и повреждения устраняют во время плановых ремонтов.

При недопустимых износах и повреждениях, происходит либо разрушение детали, либо такая ее деформация, которая полностью исключает нормальную работу машины. Не-допустимые или аварийные повреждения устраняют при аварийном ремонте.

Интенсивность износа существенно зависит от вида трения. Так, при скольжении с относительно небольшой скоростью возникает прерывистое движение, когда одна поверхность время от времени прилипает к другой. Износ возрастает. Переход к трению качения в этом случае значительно уменьшает износ. Правда, шарики и ролики, применяемые в подшипниках, изнашиваются быстрее, чем направляющие при скольжении, но зато их (подшипники) легче заменить.

Большое влияние на износ оказывает качество поверхности трущихся деталей. Рабочие поверхности всегда имеют шероховатости, неровности, степень которых зависит от качества механической обработки и интенсивности процессов изнашивания при трении.

В процессе работы шероховатости изменяются. Устанавливается новая эксплуатационная шероховатость трущихся поверхностей, которая зависит не только от первоначальной отделки, но и от режима трения, качества сборки, смазки, попадания загрязнений в смазочный материал. При этом большие начальные шероховатости уменьшаются, а малые увеличиваются. Чтобы сохранить первоначальную шероховатость поверхности, надо производить приработку деталей под нагрузкой. Нельзя допускать грубую обработку, надеясь на заглаживание выступов во время приработки.

Заглаживание крупных выступов требует увеличения времени приработки на малых нагрузках. При большой шероховатости в первые же часы работы происходит чрезмерное увеличение зазоров. На вершинах гребешков при повышенной шероховатости создаются увеличенные контактные давления, что также способствует ускорению износа.

Износостойкость зависит и от качества поверхностного слоя детали. Существуют различные технологические способы улучшения поверхностного слоя, например закалка, цементация, механическое упрочнение и т. д. Применение того или иного из этих способов зависит от условий эксплуатации деталей. Так, закалка может уменьшить износ поверхности, но она требует более высокой чистоты обработки. Это вызвано тем, что при твердых трущихся поверхностях зазоры, как правило, меньше. Повышение твердости сводит на нет влияние пластических деформаций.

Материалы трущихся поверхностей оказывают большое влияние на скорость износа. От правильности подбора материалов трущейся пары также зависит долговечность детали. При этом учитывают условия работы оборудования, так как одна и та же пара в одних условиях может быть износостойкой, а в других - быстро изнашиваемой. В качестве материалов для направляющих применяют, например, такие пары: чугун - пластмасса, чугун - баббит.

В большинстве случаев от материалов требуется высокая износостойкость, низкий коэффициент трения, способность воспринимать значительные нагрузки и т. д. В качестве антифрикционных материалов широко применяют оловянистые или алюминиево-железные бронзы для подшипников, а также некоторые виды пластмасс (полиамиды). Последние, будучи не только износостойкими, но и бесшумными в работе, часто используются для изготовления малонагруженных зубчатых колес.

Вместе с тем для таких деталей, как диски муфт включения, требуются, наоборот, материалы с высоким коэффициентом трения. Материал выбирают с учетом того, что на поверхности не возникнет недопустимых форм износа.

Изнашиванию подвергаются основные детали холодноштамповочного оборудования: подшипники, направляющие прессов и кривошипы, плунжеры, элементы уплотнения, диски фрикционных муфт и тормозов и т. д.

При этом износ влияет на геометрическую точность оборудования, что, как уже говорилось, сказывается на размерах и геометрии изделий. Поэтому важно знать, как и в чем выражаются эксплуатационные повреждения. Так, для направляющих и плунжеров, работающих в условиях средних и малых скоростей при небольших удельных давлениях, основным видом износа является абразивный. Повреждения проявляются в виде задиров и продольных рисок.

В подшипниках качения недостаточная твердость и большие давления приводят к смятию поверхностей. Кроме того, при качении без скольжения возникает усталость поверхностных слоев.

В зубчатых передачах наблюдается сложное трение: качение с относительным скольжением. Поэтому здесь имеют место и износ и усталость. Наиболее интенсивные повреждения происходят в зоне головки и ножки зуба.

Смятие поверхности - характерный вид повреждений для шпоночных и шлицевых соединений, упоров, штифтов, резьб и др.

Нормы износа определяются нормами точности оборудования.