Get Adobe Flash player

Виды трения и изнашивания

Цель: закрепить знания о видах трения и изнашивания.

Задание:.

1.     Изучить теоретический материал.
2.     Заполнить таблицу 1.
3.     Ответить на контрольные вопросы.

 Контрольные вопросы:

1. Факторы, определяющие интенсивность изнашивания?

2. Какие основные пути снижения интенсивности механического истираниявы знаете?

3. Какая сила трения больше трение качения или скольжения ?

Таблица 1

Вид изнашивания и трения 

Причина и механизм образования

Примеры

Абразивное

 

 

Гидро(газо)абра-зивное

 

 

Гидро(газо)эро-чионное

 

 

Кавитационное

 

 

Усталостное

 

 

Трение покоя

 

 

Трение скольжения

 

 

Трение качения

 

 

Электроэрозионное

 

 

 

Теоретическая часть.

Трение — основная причина изнашивания деталей машин. Про­блемы трения, изнашивания и смазывания изучает наука трибология, базирующаяся на фундаментальных законах физики, химии, механики сплошных сред, термодинамики и материаловедения.

 Различают трение:

-       скольжения,

-       качения,

-       покоя.

     Сила трения качения примерно в 10 раз меньше силы трения скольжения.

 Виды трения. В процессе работы машин поверхности трения деталей находятся в различных условиях. Взависимости от того, есть или нет смазка между трущимися поверхностями, различают следующие виды трения.

Трение без смазки происходит при отсутствии на поверхностях тренияобоих твердых тел смазочного материала всех видов.

Граничное трение двух твердых тел возникает при тонком слое смазки на поверхностях трения, не превышающем высоты шероховатостей соприкасающихся поверхностей.

Жидкостное трение возникает между двумя телами, полностью разделенными слоем жидкости (смазки). Отсутствие контакта между поверхностями предохраняет их от разрушения.

Изнашивание — процесс разрушения и отделения материала с поверхности твердого тела при трении и (или) увеличении его оста­точной деформации, проявляющейся в постепенном изменении размеров и (или) формы тела.

Виды изнашивания. В условиях всех видов трения происходит разрушение трущихся поверхностей, т. е., поверхности изнашиваются.

Классификация видов изнашивания

Согласно ГОСТ 23.002 – 78 различают 3 основных вида изнашивания:

1)  механическое (абразивное, гидро- и газоабразивное, эрозионное, гидро- и газоэрозионное, кавитационное, усталостное, при фреттинге, при заедании);

2)     корозионно-механическое (окислительное, фреттинг-коррозия);

3)     при действии электрического тока (электроэрозионное). 

 Механическое изнашивание возникает в результате воздействия твердых частиц на трущиеся поверхности. В эту группу следует отнести такиевиды изнашивания, как абразивное, гидро- и газоабразивное, усталостное,  кавитационное, эрозионное.

Абразивное изнашивание — изнашивание в результате механическихвоздействий посредством режущего и царапающего действия твердых телили частиц при наличии относительной скорости перемещения.

Гидро- и газоабразивное изнашивание появляется в результате воздействия твердых тел или частиц, увлекаемых потоком жидкости или газа.

Усталостное изнашивание вызывает изменение поверхности тренияили отдельных участков в результате повторного деформирования микрообъемов материала, приводящего к возникновению трещин и отделению частиц.

Кавитационное изнашивание поверхности происходит при относительном увеличении скорости движения твердого тела в жидкости, т. е. в условиях гидродинамической кавитации — нарушения сплошности внутрижидкости.

Эрозионное изнашивание возникает в результате воздействия потокажидкости или газа.

Молекулярно-механическое изнашивание получается в результатеодновременного механического воздействия и воздействия молекулярныхили атомных сил.

Коррозионно-механическое изнашивание есть изнашивание при трении металла, вступившего в химическое взаимодействие со средой.

  К факторам, определяющим интенсивность изнашивания относятся: 

-              род трения (скольжения, качения, качения с проскальзыванием);

-              вид трения (сухое, граничное, гидродинамическое);

-              среда (воздух, вода, газ, почва и т.п.);

-              вид контакта пар трения (точка, линия, плоскость, цилиндр, сфера);

-              характер движения (равномерное, непрерывное и т.д.);

-              вид движения (вращательное, поступательное, возвратно-поступательное);

-              характер нагрузки (постоянная, неустановившаяся, знакопеременная);

-              величина нагрузки;

-              скорость перемещения трущихся поверхностей;

-              температурные условия.

Основные пути снижения интенсивности механического истирания: 

1Конструкционные:

-       обеспечение рациональной жесткости и податливости деталей (плавающие детали, рессоры, пружины, прокладки и т.д.).

-       выбор рациональных пар трения:

-       сочетание твердого материала с мягким (устраняется заедание) – прямые [закаленный подвижный

-       суппорт – сырая неподвижная станина ]и обратные [хромированная гильза – чугунное незакаленное кольцо, закаленный вал – баббитовый вкладыш] пары;

-       сочетание твердого материала с твердым (высокая износостойкость);

-       исключение сочетания одноименных материалов и мягкого с мягким;

-       применение пористых, порошковых антифрикционных материалов.

-       замена пар трения скольжения на качение;

-       создание условий для жидкостного трения.

 2) Технологические:

-       обеспечение оптимальной шероховатости,

-       соблюдение точности изготовления и упрочнение поверхностей трения.

 3) Эксплуатационные:

-       разгрузка рабочих поверхностей;

-       соблюдение правил эксплуатации, ТО и ремонта машин.