Изнашивание пар трения: основные характеристики, стадии изнашивания, виды и классификация. Водородное изнашивание

Введение

В настоящее время, когда люди не могут обойтись без машин и другого механизированного оборудования, актуальна проблема изнашивания. Все узлы и детали рано или поздно подвергаются износу в результате трения и утрачивают свою нормальную работоспособность, работая не достаточно эффективно.Триботехника - наука о контактном взаимодействии твердых тел при их относительном движении, охватывающая весь комплекс вопросов трения, изнашивания и смазывания машин. В последние годы в триботехнике получили развитие новые разделы - трибохимия, трибофизика и трибомеханикаТрибохимия - изучает взаимодействие контактирующих поверхностей с химически активной средой. Она исследует проблемы коррозии при трении, химические основы избирательного переноса и воздействие на поверхность деталей химически активных веществ, выделяющихся при трении вследствие деструкции полимеров или смазочного материала.Трибофизика - изучает физические аспекты взаимодействия контактирующих поверхностей при их взаимном перемещении.Трибомеханика - изучает механику взаимодействия контактирующих поверхностей при трении. Она рассматривает законы рассеяния энергии, импульса, а также механическое подобие, релаксационные колебания при трении, реверсивное трение, уравнения гидродинамики и др. применительно к задачам трения, изнашивания и смазывания.Внешнее трение - явление сопротивления относительному перемещению, возникающее между двумя телами в зонах соприкосновения поверхностей по касательным к ним, сопровождаемое диссипацией энергии.Изнашивание - процесс разрушения и отделения материала с поверхности твердого тела и (или) накопления его остаточной деформации при трении, проявляющийся в постепенном изменении размеров и (или) формы тела.Износ - результат изнашивания, определяемый в установленных единицах. Износ может выражаться в единицах длины, объема, массы и др.Износостойкость - свойство материала оказывать сопротивление изнашиванию в определенных условиях трения, оцениваемое величиной, обратной скорости изнашивания или интенсивности изнашивания.Смазочный материал - материал, вводимый на поверхности трения для уменьшения силы трения и (или) интенсивности изнашивания.Смазка - действие смазочного материала, в результате которого между двумя поверхностями уменьшается сила трения и (или) интенсивность изнашивания.Смазывание - подведение смазочного материала к поверхности трения.Трение является первостепенной причиной изнашивания деталей (особенно сопрягаемых и трущихся при движении друг о друга). Трение - процесс сопротивления относительному перемещению, возникающего между двумя телами в зонах соприкосновения их поверхностей по касательным к ним, сопровождаемый диссипацией энергии, т. е. превращением ее в теплоту. В повседневной жизни трение приносит одновременно и пользу, и вред.Польза заключается в том, что из-за шероховатости всех без исключения предметов в результате трения между ними не возникает скольжения. Этим объясняется, например, то, что мы свободно можем передвигаться по земле, не падая, предметы не выскальзывают из наших рук, гвоздь крепко держится в стене, поезд движется по рельсам и т. п. То же самое явление трения наблюдается в механизмах машин, работа которых сопровождается движением взаимодействующих частей. В этом случае трение дает отрицательный результат - изнашивание сопрягаемых поверхностей деталей. Поэтому трение в механизмах (за исключением трения тормозов, приводных ремней, фрикционных передач) - явление нежелательное.Срок службы механизмов определяется износом его деталей - изменением размеров, формы, массы или состояния их поверхностей вследствие изнашивания, т. е. остаточной деформации от постоянно действующих нагрузок либо из-за разрушения поверхностного слоя при трении.Скорость изнашивания деталей оборудования зависит от многих причин: условий и режима их работы; материала, из которого они изготовлены; характера смазки трущихся поверхностей; удельного усилия и скорости скольжения; температуры в зоне сопряжения; состояния окружающей среды (запыленность и др.). Величина износа характеризуется установленными единицами длины, объема, массы и др. Определяется износ по изменению зазоров между сопрягаемыми поверхностями деталей, появлению течи в уплотнениях, уменьшению точности обработки изделия.

Список литературы

1. Аксенов А.Ф. Исследование пластической деформации стали 45 при трении в среде газообразного водорода/ А.Ф. Аксенов, П.В. Назаренко, А.Н.Макаркин // Проблемы трения и изнашивания: Сб.ст. Киев: -Техника, 1979 г.2. Васильев И.В. Снижение интенсивности водородного изнашивания фрикционных пар тормозных механизмов автомобилей/ И.В. Васильев, Н.М.Журавлев, Р.А.Меламуд, В.А.Федотова // Долговечность трущихся деталей машин: Сб. статей. /Под общей ред. Д.Н.Гаркунова.- М.: Машиностроение, 1986 г.3. Гаркунов Д.Н. и др. Водородное изнашивание деталей машин: Монография / Д.Н.Гаркунов, Г.И.Суранов, Ю.А.Хрусталев. – Ухта: УГТУ, 2003 г.4. Матюшенко В.Я., Шпеньков Г.П. Методика исследования содержания водорода в стальных поверхностях трения // В кн.: Физико-химическая механика фрикционного взаимодействия. - М.: Наука, 1971 г.5. Шаповалов В.И. Влияние водорода на структуру и свойства железоуглеродистых сплавов.- М.: Металлургия, 1982 г.6. Шехтер Ю.Н. Влияние смазочных масел и присадок на наводороживание, коррозию и износ в статических и динамических условиях / Ю.Н. Шехтер, И.Ю. Ребров, В.М. Юдин и др // Сб.: Долговечность трущихся деталей машин.- Вып. 5.- М.: Машиностроение, 1990 г.