ОСНОВНЫЕ ВИДЫ ИЗНАШИВАНИЯ ДЕТАЛЕЙ ОБОРУДОВАНИЯ

Различают следующие виды изнашивания:

а) абразивное;

б) от высоких контактных напряжений;

в) зависящее от недостаточной или неправильной смазки.

Под абразивным изнашиванием понимается разрушение трущихся поверхностей сопряженной пары деталей вследствие попадания на них твёрдых частиц, царапающих более мягкую поверхность (механическое внедрение).

Такими твёрдыми частицами могут быть попадающие на трущиеся поверхности из окружающей среды пылинки, частицы металла обрабатываемой на станке детали, особенно частицы твёрдой закалённой корки литых деталей, частицы шлифовальных кругов, формовочной земли и т.д.

Для уменьшения абразивного изнашивания следует содержать в чистоте открытые трущиеся поверхности деталей оборудования, ставить предохранительные щитки, кольца и другие приспособления, защищающие от попадания грязи.

В большей степени эти мероприятия необходимы для направляющих станков, особенно прецизионных.

Вторым распространённым видом изнашивания деталей оборудования является изнашивание от высоких контактных напряжений вследствие повышенной шероховатости обработки или недостаточно плотного прилегания сопрягаемых поверхностей из-за наличия искривлений, перекосов и других отклонений формы, допущенных при обработке и монтаже деталей.

Из-за наличия неровностей (например, гребешков - следов резца, фрезы и т. д) в местах контакта трущихся поверхностей возникают чрезвычайно высокие точечные нагрузки, вызывающие резкое повышение в этих местах температуры. В местах контакта возникает молекулярное притяжение, схватывание, глубинные вырывы и зазоры. Одновременно в местах контакта может происходить разрыв масляной пленки, в результате чего имеет место сухое или полусухое трение, что приводит к преждевременному износу деталей. Изнашивание от высоких контактных напряжений имеет место, главным образом, при эксплуатации крупного оборудования.

Недостаточная или несоответствующая по вязкости смазка также приводит к преждевременному износу деталей. Масло, как промежуточное вещество между двумя трущимися поверхностями, частично выполняет роль амортизатора и воспринимает большую часть энергии при перемещении одной детали относительно другой и одновременно распределяют более равномерно нагрузку по всей поверхности трения.

Так как предельно допускаемые зазоры значительно возрастают по отношению к начальным, то при начальных небольших зазорах применяют масло малой вязкости, а при значительном изнашивании деталей и, следовательно, резком увеличении зазоров - масла повышенной вязкости.

В холодное время года применяют масла невысокой вязкости, а летом вязкие. Не следует допускать перегрузки сопряжения, так как в этом случае толщина смазочного слоя резко уменьшается вследствие одновременного роста удельной нагрузки и уменьшения скорости скольжения и происходит форсированное изнашивание.

Одним из требований к эксплуатации узлов трения является ограничение по температуре, поскольку повышение температуры масла до 150...200°С снижает вязкость масла, приближая её к вязкости воды, вследствие чего оно теряет свои смазывающие способности, что значительно повышает изнашивание трущихся поверхностей.

Например, если на поверхности подшипника температура составляет 60.. .70°С (рука с трудом выдерживает эту температуру), то в зоне трения температура в 1,5...2 раза выше, т.е. этот факт необходимо учитывать при выборе марки масла и условий эксплуатации оборудования.

При остановках или резких колебаниях режима работы агрегата масло выдавливается из мест наибольшего нагружения, следовательно, частые остановки и пуски способствуют большему износу деталей, чем при работе в установившемся режиме.

Во время работы многие детали машин подвергаются длительному действию переменных динамических нагрузок, которые более отрицательно влияют на прочностные свойства деталей, чем нагрузки статические. При этом наблюдается так называемый усталостный износ, который приводит к разрушению детали с характерным видом излома с двумя зонами:

■ зоной развивающихся трещин;

■ зоной, по которой произошёл излом (зернистая поверхность).

Возможно также возникновение усталостных трещин и шелушения поверхностного слоя детали.

Причиной возникновения усталостных трещин является грубо обработанная поверхность, наличие рисок, царапин, которые являются концентраторами напряжений.