Іван і його види

Зношування - це процес руйнування і відділення матеріалу з поверхонь деталей і (або) накопичення залишкових деформацій при їх терті, яка у поєднаному поступове зміні розмірів і (або) форми взаємодіючих деталей.

Знос - це результат процесу зношування деталей, що виражається в зміні їх розміру, форми, обсягу і маси.

Розрізняють сухе і рідинне тертя.

При сухому терті тертьові поверхні деталей взаємодіють безпосередньо один з одним (наприклад, тертя гальмівних колодок про гальмівні барабани або диски, або тертя веденого диска зчеплення про маховик). Даний вид тертя супроводжується підвищеним зносом тертьових поверхонь деталей. При рідинному (або гидродинамическом) терті між поверхнями, що труться деталей створюється масляний шар, що перевищує мікронерівності їх поверхонь і не допускає їх безпосереднього контакту (наприклад, підшипники колінчастого вала в період сталого режиму роботи), що різко скорочує знос деталей. Практично при роботі більшості механізмів автомобіля вищевказані основні види тертя постійно чергуються і переходять один в одного, утворюючи проміжні види.

Виділяють три групи зношування:

зношування в результаті дії електричного струму.

Кожна з груп зношування ділиться на види.

Абразивне зношування виникає при терті ковзання і наявності між поверхнями, що труться мелкораздробленной твердого середовища (наприклад, піску), що викликає викришування частинок, металу з поверхні деталей. При цьому процес зношування не залежить від попадання абразивних частинок на поверхні тертя.

Необхідно відзначити, що розміри абразивних частинок зі збільшенням тривалості роботи їх в олії зменшуються, тому їх агресивність поступово знижується до нуля.

Зміна розмірів деталей при абразивному зношуванні за-висить від ряду факторів:

механічних властивостей деталей;

ріжучих властивостей абразивних частинок;

питомої тиску при терті;

швидкості ковзання при терті.

Прикладом може служити зношування циліндропоршневої групи двигуна в результаті попадання в циліндри з повітрям пилу, зубів шестерень і підшипників агрегатів трансмісії, відкритих сполучень деталей ходової частини. За результатами досліджень абразивний знос деталей агрегатів трансмісії автомобілів становить від 2 до 11 мкм на 1000 км пробігу.

Абразивний знос вала

Гідроабразивне зношування виникає в результаті дії твердих тіл або частинок, захоплюємося потоком рідини. Гідроабр-разівное зношування деталей паливних, масляних і водяних насосів, гідроприводів гальм, гідропідсилювачів нерідко прояв-ляется спільно з ерозійним зношуванням, що виникають в результаті дії потоку рідини (газу). Тертя потоку жид-кістки об метал призводить до руйнування оксидної плівки, образу-ющейся на поверхні деталі, і супроводжує корозійного руйнування матеріалу, особливо під дією абразивних частинок і мікроударів в разі виникнення кавітації.

Кавітаційне зношування - це гідроерозіонное зношування при русі твердого тіла щодо рідини, коли бульбашки газу закриваються поблизу поверхні, що створює місцеве підвищення тиску або температури.

Кавітаційний знос через суміші сірчистої солярки з тосолом (утворюється сірчана кислота).

Газоабразівное зношування відбувається в результаті дії твердих частинок, захоплюємося потоком газу і переміщаються щодо зношується поверхні.

Втомне зношування поверхні тертя або окремих її ділянок в результаті повторного деформування мікрооб'ємів матеріалу, що приводить до виникнення тріщин і відокремлення частинок, відбувається при коченні і ковзанні. Знос обумовлюється мікропластичної деформаціями і зміцненням поверх-ностних шарів деталей, що труться. При цьому мають місце напружений стан активних обсягів металу у поверхні тертя і особливі явища втоми при знакозмінних навантаженнях, що викликають тертя металу в поверхневих шарах і як наслідок їх руйнування. Пульсуючі навантаження різко посилюють темпи осповідного зносу.

Руйнування при такому зносі характеризується появою мікро- і макротріщин, розташованих під невеликими кутами до поверхні тертя, з подальшим розвитком їх в осповідного поглиблення і западини. В результаті зносу частки поверхневого шару відколюються, поверхня стає нерівною і набуває матовий вид.

Втомне зношування найбільш характерно для робочих поверхонь підшипників кочення і поверхонь зубів шестерень.

Втомне руйнування фланця втулки

Зношування при фреттинг відбувається в результаті механічного зношування дотичних тіл при малих коливальних відносних переміщеннях.

Зношування при заїдання виникає в результаті схоплювання, глибокого виривання матеріалу, перенесення його з однієї поверхні тертя на іншу і впливу виниклих нерівностей на сполучену поверхню. Цей вид зношування має місце в зубчастих зачеплення агрегатів трансмісії при використанні невідповідного сорту масла або при його низькому рівні.

Корозійно-механічне зношування відбувається при терті матеріалів, що вступили в хімічну взаємодію з середовищем. До корозійно-механічним видам зношування відносяться окислительное і зношування при фреттинг-корозії.

Окислювальне зношування виникає при наявності на повер-хность тертя захисних плівок, що утворилися в результаті взаємодії матеріалу з киснем. Окислювальне зношування характеризується протіканням одночасно двох процесів - пластичної деформації мікроскопічних обсягів металу поверхневих шарів деталей і дифузії кисню повітря в деформуються шари.

На першій стадії зносу окислення відбувається в невеликих обсягах металу, розташованих у площин ковзання при терті. На другій стадії окислення захоплює великі обсяги поверхневих шарів, і глибина його відповідає глибині пластичної деформації.

На першій стадії зносу на поверхні деталей, що труться об-роззуються плівки твердих розчинів кисню, на другий - хімічні сполуки кисню з металом. Процес окислювального зношування відбувається в тонких поверхневих шарах і умовно може бути розділений на три етапи: деформування і активізація, утворення вторинних структур і їх руйнування.

На першому етапі відбувається особливий вид пластичної деформації - текстурування і різка активізація металу. На другому етапі завдяки наявності в зоні тертя агресивних компонентів середовища відбувається фізико-хімічну взаємодію їх з активізованим шаром - утворення вторинних структур. На третьому етапі в результаті багаторазового навантаження і внутрішньої напруги в плівках вторинних структур відбувається утворення і розвиток мікротріщин, ослаблення зв'язків на поверхні розділу і відшаровування плівки.

Подальше механічний вплив призводить до руйнування і зносу плівки. На оголених ділянках процес повторюється знову. Окислювальному зносу піддаються шийки колінчастого вала, гільзи циліндрів, поршневі пальці, зубчасті зачеплення і інші деталі, що працюють при терті ковзання.

Зношування при фріттінг-корозії - це корозійно-механічне зношування дотичних тіл при малих коливальних переміщеннях. У разі динамічного навантаження і наявності вібрації і ударів окислення, що труться про-виходить особливо інтенсивно внаслідок різкої активізації пла-стіческій деформованого металу. Динамічний характер навантаження призводить до різкого підвищення градієнта деформації і температур, до окислення і схоплюванню. Фріттінг-процес виникає при терті ковзання з дуже малими зворотно-поступальними переміщеннями в умовах динамічного навантаження.

Цей процес можна вважати прикордонним між процесами хімічної корозії і ерозії, оскільки інтенсивність фріттінг-корозії підвищується зі збільшенням доступу кисню, але змен-шується при зволоженні повітря.

При фріттінг-корозії спостерігається зношування посадочних поверхонь підшипників поворотних цапф, шестерень, болтових і клепаних з'єднань рам та інших деталей.

Зношування при дії електричного струму (ерозійне зношування) поверхонь відбувається в результаті впливу розрядів при проходженні електричного струму.