ПРИЧИНЫ ПОЯВЛЕНИЯ ДЕФЕКТОВ В ДЕТАЛЯХ И ИХ КЛАССИФИКАЦИЯ
144
§ 21. ПРИЧИНЫ ПОЯВЛЕНИЯ ДЕФЕКТОВ В ДЕТАЛЯХ И ИХ КЛАССИФИКАЦИЯ
Разрушительные процессы, приводящие к возникновению дефектов
В процессе эксплуатации атомобиля в его деталях возникают различные отклонения их конструктивных параметров от установленных техническими условиями и рабочими чертежами (дефекты). Причинами появления дефектов являются: износ рабочих поверхностей деталей; их деформация; усталость материала; коррозионные, эрозионные и кавитационные повреждения.
Износ деталей возникает в результате трения сопряженных поверхностей без смазочного материала, в условиях граничного и жидкостного трения. При трении без смазочного материала износ деталей обусловлен местным повышением температуры, что приводит к деформации или схватыванию рабочих поверхностей в отдельных точках.
Граничное трение имеет место в присутствии весьма тонкого слоя смазочного материала, толщина которого не превышает 0,1 мкм. Изнашивание связано со срезом частиц металла, а также разрушением поверхностного слоя в результате расклинивающего действия смазочного материала, попадающего в микротрещины трущихся поверхностей.
При жидкостном трении сопряженные поверхности деталей полностью разделены слоем смазочного материала н непосредственный контакт между ними отсутствует, поэтому износ будет минимальным. Его величина определяется степенью очистки смазочного материала от твердых частиц.
|
|
|
Процесс отделения материала с поверхностей и увеличение их остаточной деформации называется изнашиванием. Результат изнашивания, определяемый в установленных единицах, называют износом.
Изнашивание происходит в результате сложных физико-механических и химических процессов, протекающих на рабочих поверхностях деталей. Различают три группы видов изнашивания: при заедании, механическое и коррозионно-меха-ническое (рис. 95).
Виды изнашивания
Механическое
Коррозионно- механическое
При заедании
*1
§ 1
Г
Рис. 95. Виды изнашиваний
I
144
ОРГАНИЗАЦИЯ РЕМОНТА
Изнашивание при заедании является результатом схватывания, глубинного вырывания материала, переноса его с одной поверхности трения на другую и воздействия возникших неровностей на сопряженную поверхность.
Механическое изнашивание в результате механических воздействий включает шесть видов изнашивания: абразивное, гидроабразивное (газоабразивное), эрозионное, усталостное, кавитационное, при фреттинге.
Абразивное изнашивание возникает в результате режущего или царапающего действия твердых тел или частиц, попадающих на трущиеся поверхности деталей. Наиболее характерен этот вид изнашивания для деталей дорожно-строитель-ных и сельскохозяйственных машин, работающих в абразивной среде.
|
|
|
Гидроабразивное (газоабразивное) изнашивание имеет место при воздействии на поверхности деталей твердых частиц, увлекаемых потоком жидкости (газа). Твердые частицы попадают в поток жидкости (топлива, воды, масла) или газа в виде пыли или продуктов износа деталей. Наиболее часто гидроабразивное изнашивание наблюдается в деталях топливных, масляных и водяных насосов, гидроприводов тормозных систем, гидроусилителей и т.п. Газоабразивное изнашивание имеет место в верхней части гильз цилиндров дизелей, обдуваемой потоком воздуха при плохой его фильтрации.
Эрозионное изнашивание — это вымывание металла потоком жидкости. Оно наблюдается в деталях системы охлаждения.
Усталостное изнашивание возникает в результате усталостного разрушения при повторном деформировании микрообъемов материала поверхностного слоя детали. Усталостное разрушение в виде мелких трещин и отслоения частиц металла имеет место на зубьях шестерен и в подшипниках качения.
Кавитационное изнашивание возникает в результате воздействия кавитацион-ных пузырьков, образующихся на поверхности деталей, омываемых жидкостью. Явление кавитации усиливается с повышением вибрации деталей и температуры нагрева жидкости. Кавитационный износ имеет место на наружной поверхности гильз цилиндров, омываемой охлаждающей жидкостью.
|
|
|
Коррозионно-механическое изнашивание может быть двух видов: окислительное и фреттинг-коррозия.
Окислительное изнашивание — это изнашивание, при котором преобладает химическая реакция материала с кислородом или окисляющей окружающей средой.
Фреттинг-коррозионное изнашивание возникает у соприкасающихся тел при малых колебательных их перемещениях. Этот вид изнашивания имеет место на поверхности шеек под подшипники поворотных цапф, в болтовых соединениях рам, кузовов и других деталях, работающих в коррозионных средах.
Величина износа деталей зависит от многих факторов, к которым относятся: давление и скорость относительного перемещения деталей, температурный режим, материал и твердость деталей, шероховатость рабочих поверхностей, способ подвода масла, его качество и расход. С увеличением давления, скорости относительного перемещения поверхностей и повышением температуры интенсивность изнашивания деталей возрастает. Большое влияние на износостойкость оказывает правильный выбор материала, из которого изготовлены детали. При жидкостном трении величина износа меньше, чем при других видах трения. В несколько раз можно уменьшить износ деталей, используя масла со специальными добавками.
|
|
|
Величина износа И деталей растет с увеличением пробега / автомобиля (рис. 96). На кривой износа можно отметить три периода: /х — период приработки детали; 1г — период нормального износа; /3 — период форсированного износа.
ПРИЧИНЫ ПОЯВЛЕНИЯ ДГ.--М.КК <: Л ДЕТАЛЯХ И ИХ КЛАССИФИКАЦИЯ 145
| ч, | '2 | ч | |||
|
|
|
| В. | ||
| п | |||||
| А | г | ||||
| |' | |||||
|
| 1 лр | с | 1, км | ||
| Рис . 96. Зависимость износа И деталей от пробега / авто - И,мн мобиля |
Начало периода 13 = /Пр определяет величину предельного износа Ипр, при котором деталь должна быть заменена новой или отправлена в ремонт.
Деформация деталей возникает в том случае, когда внутренние напряжения в материале превышают предел его упругости. Оста- о точные деформации проявляются в деталях в виде изгиба, скручивания, коробления. Деформацию в виде изгиба получают коленчатый и распределительный валы; коробление имеет место в корпусных деталях (блок цилиндров, картер коробки передач и т. п.), скручивание наблюдается в шатунах.
Усталость материала деталей — это процесс постепенного накопления повреждений под действием повторных знакопеременных напряжений в металле, приводящий к снижению долговечности, образованию трещин и разрушению деталей. Явление усталости материала возникает в таких деталях, как коленчатые валы, поворотные цапфы, полуоси, рессоры, пружины и др.
Коррозионные повреждения являются результатом химического или электрохимического воздействия на детали внешней среды. Коррозионное разрушение деталей проявляется в виде оксидных пленок, пятен и раковин.
Эрозионные повреждения деталей возникают от воздействия на них потока жидкости. На поверхности деталей под действием жидкостной эрозии появляются вымоины и пятна. Такие повреждения получают детали системы охлаждения двигателя, кузов и его оперение. Эрозионные повреждения увеличиваются, если в потоке жидкости содержатся абразивные частицы.
Кавитационные повреждения возникают от воздействия пузырьков газа, которые образуются в потоке жидкости при разрыве его сплошности на поверхности детали. При захлопывании кавитационных пузырьков возникает явление гидравлического удара, в результате которого на поверхности детали образуются каверны диаметром 0,2 ... 1,2 мм.
Дата добавления: 2019-01-14; просмотров: 1391; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!