Основні поняття і визначення. Класифікація видів зношування
Зношуванням називається процес поступової зміни розмірів тіла при терті, що проявляється у відділені з поверхні тертя матеріалу і (або) його залишкової деформації.
Сам акт руйнування – явище надзвичайно рідке, і місце його виникнення передбачити неможливо. Руйнування локалізується в рисунокому об’ємі матеріалу, який видаляється із зони тертя у вигляді частинок зносу.
Знос є результатом зношування, який вимірюється в одиницях довжини, об`єму, маси. Знос деталей і вузлів тертя приводить до погіршення функціональних показників машини і, як правило, регламентує її ресурс. В результаті зносу порушується кінематична точність механізмів, знижується продуктивність, збільшуються витрати на ремонт машини, затрати енергії на виробництво кінцевої продукції, появляється непередбачені розрахунком додаткові навантаження, вібрації, шум.
Інтенсивність лінійного зносу Іh представляє собою товщину зношеного шару Dh, що відноситься на одиницю шляху тертя LT
. (5.1)
Інтенсивність лінійного зносу може бути визначена і по зміні маси або об’єму зношуваного тіла:
; 
, (5.2)
де АТ – площа поверхні зношуваного елемента;
– густина зношуваного матеріалу;
LТ – шлях тертя;
– зміна лінійних розмірів зношуваного тіла в напрямку, нормальному до поверхні;
– зміна об’єму і маси зношуваного тіла (абсолютний знос).
Всі три формули дозволяють різними методами визначити одну і ту ж величину – інтенсивність лінійного зносу – це безрозмірна величина і її числове значення не залежить від вибору системи одиниць.
Взявши першу похідну по часі від абсолютного лінійного зносу, знайдемо швидкість зношування:
(5.3)
Де v=dL/dt – швидкість відносного переміщення елементів пари тертя.
З формули (5.3) можна зробити висновок, що в процесі зношування матеріалу інтенсивність зношування може змінюватися на протязі часу.
Під зносостійкістю розуміють властивість матеріалу, чинити опір зношуванню в певних умовах тертя. Оцінюється величиною оберненою до інтенсивності зношування.
Значення зносостійкості на практиці коливається в межах И = 103…1013. Встановлено десять класів зносостійкості виробів – від 3 до 12 у відповідності з показником степені (таблиця 5.1). В таблиці 5.2 приведені значення зносостійкості найбільш типових вузлів третя.
Таблиця 5.1 - Класи зносостійкості
| Клас | Зносостійкість |
| 103…104 104…105 105…106 106…107 107…108 108…109 109…1010 1010…1011 1011…1012 1012…1013 |
Таблиця 5.2- Зносостійкість деяких трибоспряжень
| Вузол тертя | Клас |
| Циліндр – поршень автомобіля Циліндр – поршень компресора Напрямні токарно-гвинторізного верстата Колодкове гальмо Дискове гальмо Підшипник ковзання Зубчаста передача Різці Калібри | 12…11 10…9 7…6 10…6 8…5 8…5 11…10 |
Якщо площа тертя в процесі зношування залишається незмінною, наприклад на ділянці стаціонарного зносу, то доцільно користуватись поняттями: інтенсивність зношування по масі
, (5.4)
або інтенсивність зношування по об’єму
. (5.5)
Між інтенсивностями лінійного, об’ємного і масового зносу існує взаємозв’язок:
. (5.6)
Приведемо приклад, обчислення лінійного зносу наприкінці експлуатаційного терміну в парах тертя: корінний підшипник-вкладка і поршень-циліндр. При шляховому ресурсі в 100000 км і середньої швидкості 50 км/год часовий ресурс складає 2000 год. Якщо прийняти частоту обертання колінвала n=3000 хв-1 і діаметр шийки вала 60 мм, лінійна швидкість складає V=pdn/60=10 м/с. Шлях тертя L=V×t = 7,2×107м. Для 12-го класу зносостійкості I=U-1=10-12, а розмір лінійного зносу Dh=L×I=0,072 мм.
Для пари поршень-циліндр при ексцентриситеті колінвала 75 мм, шлях поршня за 1 оберт складе L1=4×75=300 мм. Шлях за 1 хвилину - Lхв=3000×0,3 = 900 м. Шлях за 2000 год - L@1,1×108 м. Величина лінійного зносу до кінця терміну експлуатації досягне величини Dh = 0,1 мм.
Дата добавления: 2015-10-19; просмотров: 931;