Негізгі терминдер мен анықтамалар

МЕСТ 23.002-78 сәйкес тоздыру деп материалдың бұзылу және қатты дененің сыртқы қабатынан бөліну үрдісі және (немесе) дененің ауқымы және (немесе) формасының уақыт өте өзгеруінен көрініс табатын үйкелу үрдісі барысында оның қалдықты пішімінің өзгеруін айтады. Тоздырудың негізгі сандық сипаттамаларына жатады: тозу, тоздыру жылдамдығы, тоздыру қарқындылығы.

Тозу – орнатылған бірліктерде анықталатын тоздыру нәтижесі. Тозу (абсолютті немесе қатысты) геометриялық көлемдердің (сызықтық тозу), бөлшек массасының (салмақты тозу) немесе ауқымының (ауқымды тозу) тоздыру салдарында өзгеруін сипаттайды және сәйкестендірілген бірліктерде өлшенеді. Шекті және жол берілетін тозуды ерекшелейді. Шекті деп тозушы бұйымның немесе оның құрылымдық бөлігінің шекті жағдайына сәйкес келетін тозуды айтады. Жол берілетін тозу деп бұйымның тозу жағдайында өзінің жұмыс істеу қабілетін сақтайтын тозуды айтады. Жол берілетін тозу әрқашан да абсолют­ті үлкендік бойынша шекті деңгейден төмен және объектінің ауытқудан бұрынғы жағдайына сәйкес келеді.

Тоздыру жылдамдығы V_и (м/ч, г/ч, м³/ч) – И тозу белгісінің өзі туындаған Т уақыт интервалына қатынасы:

у_и = И/Т.

J тоздырудың қарқындылығы - тоздыру жағдайы іске асырылған шартты жолға, немесе атқарылған жұмыстың ауқымына деген тозудың қатынасы: J = И/L.

Сызықтық тозу барысында тоздырудың қарқындылығы көлемсіз үлкендік болып табылады, ал салмақты тозу барысында - үйкеліс жолының бірлігіне жатқызылған масса бірліктерінде өлшенеді.

Үйкелістің шекті жағдайларында материалдың тозуға қарсылық білдіру қабілеті тозуға төзімділік ретінде сипатталады – тозудың үлкендігі, кері жылдамдығы немесе сәйкестендірілген бірліктердегі тозудың қарқындылығы.

Машинаның жұмыс істеу үрдісінде бөлшектердің тозу көрсеткіштері өздерінің тұрақты мәндерін сақтамайды. Бөлшектердің тозуының уақыт ішінде өзгеруін жалпы жағдайда В.Ф. Лоренцпен (8 сурет) ұсынылған модель түрінде ұсынуға болады. Өңдеу кезеңі деп аталатын жұмыстың бастапқы кезеңінде бөлшектердің жылдам тозуы бақыланады (I учаскесі).

Бұл кезеңнің жалғасушылығы сыртқы қабаттардың сапасына және механизмнің жұмыс тәртібіне негізделеді және әдетте үйкеліс түйіні ресурсының 1,5- 2% құрайды. Өңдеуден кейін байланыстардың ұзақ мерзімді қызметін анықтайтын орнатылған тоздыру тәртібі орын алады (II учаске). Үшінші кезең – апатты тозу кезеңі (III учаске) - меха­низмнің шекті жағдайын сипаттайды және ресурсты шектейді. 8 суретте келтірілген кестелерде көрсетілгендей, тоздыру үрдісі машиналардың үйкеліс түйіндерінің ауытқулары мен жөнсіздіктеріне тікелей және шешуші ықпал етеді. Уақыттағы сенімділік көрсеткіштерінің өзгеруі тоздыру көрсеткіштеріне ұқсас болып келеді. II учаскесіндегі қисық т(Т) және С(Т) айталықтай жоғары дөңестігі тозумен қатар, шаршаушы, коррозиялық бұзылумен немесе пластикалық пішімдердің өзгеруімен туындайтын ауытқулардың пайда болуымен түсіндіріледі.

Іске кірістіру деп үйкелу қабаттары геометриясының және үйкеліс күшінің, температураның азаюы жағдайларында орын алатын үйкеліс кезеңінің басындағы материалдың сыртқы қабатының физикалық-химиялық ерекшеліктерінің өзгеру үрдісін айтады. Іске кірістіру үрдісі тозу өнімдерінің үйкеліс қабаттарынан қарқынды бөлумен сипатталады.

Үйкеліс қабаттары температураларының артуы материалдың сыртқы қабаттарының физикалық-механикалық ерекшеліктерінің өзгеруіне алып келеді. Бөлшектердің сыртқы қабаттарындағы металдардың құрылымдары мен қасиеттерінің өзгеруі іске кірістіру үрдісінде жұмыс қабаты материалдарының шағын ауқымдарының пішімді өзгеруі жағдайында орын алады. Айтарлықтай төмен төзімділіктегі дөңестердің қарқынды бұзылуы, жаңа қисық қабаттардың пайда болуы, сонымен қатар қалғандарының формаларының өзгеруі сыртқы қабаттың микрогеометриясының өзгеруіне алып келеді.

8 сурет. Жұмыс үрдісіндегі байланыс параметрлерінің өзгерістері: 1 – И тозу; 2 – тозу жылдамдығы; 3 – ауытқу жиіліктері; 4 – ауытқу қарқындылықтары; 5 – жұмыс істеу қабілетін қолдауға кететін С шығындарды қолдау

Сараптамалық түрде орнатылғандай, түрлі жағдайларда және үйкелістің түрлі жұптарында іске кірістіруден кейін әрқашан да бірдей, «бір салмақты» қабат орнатылады, ол әдетте бөлек материалдар үшін сипатты. Бір салмақты қабат қабаттардың тозу үрдісінде іске асады және орта мөлшерде тұрақты болып қалады. Үйкеліс қабаттарының бастапқы микрогеометриясы бір салмақты қабатқа ықпал етпейді.

Бастапқы бұдырлық (Rz = 3-5 мкм) барысындағы жөнсіздіктердің биіктіктерін іске кірістіру үрдісінде олар сыртқы қабаттардың механикалық өзгеруі салдарынан азаяды. Соның өзінде байланыс бөлшектерінің жұмыс қабаттарындағы материалдың пластикалық пішімінің бұзылуы және кесілуі байқалады.

Іске кірістіру үрдісінде сыртқы қабаттардың шағын бастапқы бұдырлығы жағдайында (Rz = 0,5-2 мкм) жөнсіздіктердің биіктіктері молекулярлық ықпалдастық салдарынан басым түрде арта түседі. Молекулярлық қысым күштерінің ықпалынан туындайтын бөлшектердің сыртқы қабаттарын ұстану жағдайларында материалдың бұзылуы орын алады, жаңа жөнсіздіктер туындайды, және сол арқылы бастапқы түрден ерекшеленетін бұдырлық қалыптасады.

Бөлшектердің қаттылықтарының және іске кірістіру тәртіптерінің сәйкестіліктерін дұрыс таңдау жағдайларында қалыпты немесе орнатылған тозушылық кезеңі жылдам орын алады (8 сурет, II учаске). Ол кезең шағын, тұрақты тозу қарқындылығымен сипатталады және бөлшектердің формалары мен ауқымдары өзгергенше дейін жалғасады.

Бөлшектердің геометриялық өзгерістерінің және физикалық механикалық қасиеттерінің жинақталуы байланыс жұмысы шарттарының нашарлауына алып келеді. Соның өзіндегі негізгі фактор үйкеліс буларындағы тіректердің артуы салдарынан қарқынды қысымдардың артуы болып табылады. Нәтижесінде апаттық және прогрессивті тозу кезеңі орын алады (8 сурет, III учаске). Сипатталған заңдылық шартты болып табылады және машина элементтерінің тозу үрдісінің көрнекілігі ретінде қызмет етеді.

Тоздыру түрлерінің физикалық табиғаты мен жіктелуі. Метал қабаттарының тозу механизмі. Метал емес материалдардағы бөлшек қабаттарының тозу механизмдері. Жұмыс қабаттарының тозу деңгейлері. Қажақты тозу. Шаршаушы тозу. Коррозиялық-механикалық тозу. Қышқылды тозу. Сутегілік тозу. Фреттинг-коррозия. Қышқылды тозу. Ауытқу барысындағы тозу. Ұстау. Тозу үрдісін сипаттайтын факторлар. Тозу үрдістерін математикалық сипаттау. Тозу ауқымын болжамдау.