6. ЗНОС ДЕТАЛЕЙ ОБЛАДНАННЯ. ВИДИ ЗНОШУВАННЯ
Рис. 6.1. Схема дефектів
деталей.
Під зношуванням розуміють поступове поверхневе руйнування матеріалу зі зміною геометричних
форм і
властивостей поверхневих шарів деталей. Знос може бути нормальним і
аварійним.
Залежно від причин знос деталей підрозділяється на хімічний та
фізичний
і знос схоплюванням металу (тепловий
знос).
а) – гідроабразивний і корозійний знос поршня; б)
– обрив шатунів; в) – пошкодження сферичних поверхонь валу; г) – пошкодження
сфери шипа; д) – накати внутрішньої поверхні підшипника; є) – гідроабразивний
кавітаційний знос кришки; ж, з) – гідроабразивний знос сферичних поверхонь
розподільника блоків циліндру.
Рис. 6.2. Характерні дефекти
деталей.
Нормальним зношуванням називають зміни розмірів
і властивостей матеріалів деталей, що відбувалися під час правильної
експлуатації обладнання. Інтенсивність нормального зношування визначається, головним
чином, особливостями конструкції вузлів, зносостійкістю використаних матеріалів, а також правильністю
експлуатації та ремонту обладнання.
Нормальний знос неминучий, однак, на
інтенсивність його протікання може вплинути якість монтажу, експлуатації та ремонту
обладнання. При
окремих несприятливих умовах нормальний знос переходить в
аварійний.
Аварійним зношуванням називають зміни
розмірів і властивостей матеріалів деталей, що відбулися у відносно короткий термін через незадовільний
монтаж, експлуатацію, незадовільне технічне обслуговування або неякісний ремонт
обладнання.
Хімічний знос поверхні тертя полягає, головним чином, в відшаруванні найтонших плівок оксидів. Плівки оксидів утворюються в результаті хімічного поглинання
(хемосорбції) поверхневими шарами металу кисню, що надходить з повітря або утворюється в
результаті розпаду компонентів мастил. В результаті хімічного зношування відбувається руйнування, яке
супроводжується роз'їданням
металу або появою
іржі.
В результаті фізичного зношування, причиною
якого можуть бути знакозмінні навантаження, поверхневе тертя, абразивний і механічний вплив, на деталях з'являються мікротріщини, поверхня
деталей стає шорсткою. Основними видами фізичного зношування є утомний, осповідний (піттінг), абразивний і ерозія.
Рис. 6.3. Основні види корозії металів.
Утомне
зношування спостерігається у деталей, схильних до
багаторазового дії знакозмінних і мінливих за величиною однозначних навантажень, в результаті яких утворюються
мікротріщини, а потім відбувається повне руйнування
деталі.
Пітінгове зношування виникає при
сухому і особливо рідинному терті
кочення і
характеризується утворенням на періодично навантажених поверхнях тріщин з
наступним відшаруванням плівок від 0,005 до 0,2 мм. Пітінговому зношуванню
піддаються деталі підшипників
кочення,
робочі
поверхні
зубів
шестерень.
Абразивний знос - це руйнування поверхні деталей
дрібними частками більш твердих матеріалів. В машинах абразивними можуть
бути частки металів, продукти окислення мастила, мінеральні частки (пісок, стружка тощо), що потрапляють ззовні. До абразивного зношування схильні
поверхні всіх вузлів тертя.
Ерозія - механічне
пошкодження (розмивання, роз'їдання) поверхневих шарів матеріалів деталей, що переміщуються з великою
швидкістю, частками газоподібної, рідкої або твердої
фази - протікає
разом з інтенсивними окисними
процесами.
Знос схоплюванням металу характеризується
виникненням і подальшим руйнуванням молекулярнуних
зв'язків на
поверхні тертя (зміна структури зерен, зниження твердості, оплавлення, відпуск
тощо). Умови для виникнення зв'язків викликаються як відносно низькими, так і
високими температурами контактуємих ділянок. Цей вид зношування спостерігається у різних деталей
парових
котлів, двигунів,
компресорів і холодильних
машин.
Види зношування