Износостойкость

Износостойкость – это способность детали сопротивляться износу. По данным статистических исследований в общем машиностроении 80 – 90% машин выходит из строя по причине износа.

Ежегодные расходы на техническое обслуживание и восстановительные ремонты действующего парка некоторых типов машин превышают стоимость годового выпуска новых машин этих типов. Например [2, с.49]:

· самолетов - в 5 раз,

· автомобилей - в 6 раз,

· металлорежущих станков - в 8 раз,

· строительных и дорожных машин - в 15 раз.

Вопросами износостойкости деталей машин занимается наука триботехника(от греческого слова “tribos”- тереть). Это наука о контактном взаимодействии твердых тел при их относите­льном смещении. Она охватывает весь комплекс вопросов трения, из­нашивания и смазки машин.

Различают 3 основных вида износа:

1) механический, вызываемый царапающим действием неровностей трущихся поверхностей деталей машин и посторонних твёрдых частиц, попадающих на трущиеся поверхности;

2) молекулярно-механический при заедании, т.е. при местном
сваривании под действием высоких давлений и скоростей скольжения. В последующем заедание приводит к вырыванию одной деталью приварившихся к ней частиц с поверхности другой детали в процессе их относительного движения;

3) коррозийно-механический, при котором продукты коррозии истираются механическим путем.

Расчеты на износ обычно носят условный характер и сопутству­ют расчетам на прочность. Для количественного описания процесса изнашивания и его резу­льтата в триботехнике применяют следующие показатели:

· интенсивность изнашивания J_n- отношение оценки износа (единицы длины, объема или массы износа) к объему выполненной ра­боты или технической наработке (в км пробега автомобиля, га обработанной земли и т.д.);

· скорость изнашивания h / t ;

· предельный износ детали, узла [ h ].

На рис.3.1 показаны графики изменения во времени интенсивности износа J_h детали и толщины изношенного слоя её поверхности h. На рисунке обозначено три зоны, характеризующие этапы изнашивания любой детали:

I – приработочное изнашивание, т.е. повышенное изнашивание в начальный период работы, обусловленное перегрузками, вызванными погрешностями изготовления и монтажа, упругими деформациями, а также – выглаживанием шероховатостей;

Рис. 3.1. Зависимость показателей процесса износа

контактирующих поверхностей от времени

II – установившееся изнашивание, т.е. рабочий режим, работа в за­данном режиме эксплуатации;

Ш – разрушение детали или нарушение условий нормальной рабо­ты из-за недопустимо большого износа рабочих поверхностей детали.