Глава 4. Приработка трущихся поверхностей
Процесс приработки есть процесс формирования на поверх-ности трения оптимальной (равновесной) шероховатости, когда происходит постепенное увеличение упругой составляющей пло-щади контакта и уменьшение доли пластической составляющей. Следствием этого является минимизация интенсивности изнаши-вания в конце периода приработка.
Предварительное упрочнение поверхностного слоя пласти-ческой деформацией способствует диффузии кислорода воздуха в металл с образованием оксидов железа, что реализует процесс
82
окислительного изнашивания, протекающего с малой интенсивно-стью.
Для формирования оптимальной шероховатости в процессе приработки необходимо обеспечить определенные условия.
Существенное влияние на протекание процесса приработки оказывают такие факторы, как нагрузка и скорость скольжения.
"Золотое" правило процесса приработки - постепенность увеличения как скорости, так и нагрузки.
Если увеличение давления не превышает некоторого значе-ния p с.кр (критическое значение контурного давления), качество
прирабатываемой поверхности улучшается.
Так как в процессе приработки происходит снижение контур-ного давления, то для его поддержания в пределах pс.кр необхо-
димо постоянно увеличивать внешнюю нагрузку на величину , оп-ределяемую функцией N(t), до достижения ею максимального зна-чения.
|
|
|
Продолжительность и оптимальные режимы приработки оп-ределяются в следующей последовательности:
1. Устанавливают начальную нагрузку приработки N1 расче-том или экспериментально из условия обеспечения упругого кон-такта.
2. Находят начальную продолжительность приработки t при нагрузке N1 из зависимости
| t = | Rz | − ( 2 | −ψ ) | 1 | , | |||||
| ⋅ 1 | 3 |
| (4.1) | |||||||
| Jtн | ||||||||||
где Rz - параметр шероховатости более грубой поверхности;
Jtн - начальная скорость изнашивания при нагрузке N1 (опреде-ляется экспериментально);
Ψ - коэффициент увеличения нагрузки, значения которого при-нимаются в пределах 1,1...1,3.
3. Устанавливается число ступеней приработки n с нагруз-кой Ni для каждой ступени с порядковым номером ступени i.
| Ni=N1 ·Ψi-1; | (4.2) | ||||||
| Nmax | ψ | ||||||
| n = lg |
| ⋅ | , | (4.3) | |||
| lgψ | |||||||
|
| N | ||||||
| 1 | |||||||
где Nmax - максимальная нагрузка приработки, составляющая 50% эксплуатационной нагрузки.
83
4. Определяется общая продолжительность процесса при-работки
|
|
|
| Rz 1−(2−ψ )13 | ψ |
| Nmax | |||||
| T = | ⋅ | ⋅lg | . | |||||
| Jtн | lgψ | N1 | ||||||
Функция роста нагрузки определяется из зависимости
N(t)=N1+(Nmax-N1)(t/T)1/3.
(4.4)
(4.5)
В процессе приработки достигается минимальное значение коэффициента трения для заданных условий, что ведет к снижению тепловыделения при трении. Средняя температура (К) в контакте при установившемся режиме трения определяется из зависимости:
| θmin = | fmin ⋅ р⋅V | ; | (4.6) | ||||
| Aa ( λ1 | ⋅ K1 | + λ2 | ⋅ K2) | ||||
где p - удельное давление на контакте, МПа; V - скорость скольжения, м/с;
Aa - номинальная площадь контакта, м2;
λ1,2 - коэффициенты теплопроводности контактирующих тел, Вт/м ·К;
| σ1,2 ⋅ n | ||
| K1,2 =(λ 1,2 ⋅ Aa )0 ,5 | ; | (4.7) |
σ1,2 - коэффициент теплопередачи, Вт/м2 ·K; n - периметр теплоотдающей поверхности, м.
Для интенсификации процесса приработки применяют ме-таллоплакирующие смазочные материалы и масла с добавками поверхностно-активных веществ (ПАВ), что способствует получе-нию шероховатости более высокого класса чистоты обработки. Например, в качестве такой присадки до 10...18% может использо-ваться полиэтилен.
|
|
|
При отсутствии условий для реализации процесса приработ-ки узлов в процессе эксплуатации необходимо создавать для наи-более ответственных, дорогостоящих узлов специальные обкаточ-ные стенды, основанные на принципе замкнутого силового конту-ра. Затраты на создание таких стендов окупаются за счет сущест-венного увеличения срока службы узлов трения и сокращения рас-ходов на поддержание их в работоспособном состоянии.
84
Дата добавления: 2018-05-12; просмотров: 705; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!