Дайте определение понятию изнашивание. Опишите основные характеристики изнашивания. Охарактеризуйте диаграмму износа.
Изнашивание — это процесс постепенного изменения размеров тела при трении, проявляющееся в отделении с поверхности трения материала и (или) его остаточной деформации..
Основными характеристиками изнашивания являются: износ - результат процесса постепенного уменьшения размеров детали на ее поверхности при трении в сопряжениях и рабочих органах машин; интенсивность изнашивания характеризуется отношением абсолютной величины износа детали к пройденному пути трения. Скорость изнашивания определяется отношением абсолютного износа детали ко времени, в течении которого оно происходит; износостойкость – свойство материала или детали оказывать сопротивление износу в определенных условиях службы или испытаний. Износостойкость оценивается величиной, обратной скорости и интенсивности изнашивания, или длительностью работы сопряженных деталей до предельного износа.
I – период приработки. В процессе приработки происходит изменение макрогеометрии поверхности (ее формы) и микрогеометрии (ее шероховатости). Скорость износа постепенно уменьшается. В зависимости от вида машины и условий ее работы период приработки происходит в течение первых 20-200 ч. работы.
II – период нормального износа. На этом этапе контактирующие поверхности приобретают относительно стабильные свойства. Происходит постепенное накапливание износа по линейной зависимости η(t)=at+b или близкой к ней.
III – период катастрофического износа. Рабочие свойства машины резко ухудшаются, появляется вибрация, шум, растет температура узлов, что приводит к их поломке.
Дайте определение понятию внешнее трение. Приведите классификацию внешнего трения. Охарактеризуйте виды трения в зависимости от состояния поверхности.
Внешне трение – это явление сопротивления относительному перемещению, возникающего между двумя телами в зонах соприкосновения поверхностей по касательным к ним.
По кинематическому признаку относительного перемещения различают трение скольжения и трение качение. Трение скольжение – это трение движения, при котором скорости соприкасающихся тел в точках касания различны по величине и направлению или только по величине и только по направлению.
Трение качение – это трение движения двух соприкасающихся твердых тел, при котором их скорости в точках касания одинаковы по величине и направлению.
В зависимости от состояния поверхностей твердых тел различают трение без смазки, граничное трение и жидкостное трение.
Трение без смазки называется трение двух твердых тел при отсутствии на поверхностях трения введенного смазочного материала всех видов. При трении без смазки взаимодействие поверхностей имеет двойственную молекулярно-механическую природу: объемное деформирование материала и преодоление межмолекулярных связей. Молекулярное воздействие обусловлено взаимным притяжением двух твердых тел, их адгезией; механическое – взаимным внедрением элементов сжатых поверхностей. При трении без смазки дополнительная энергия тратится на преодоление: взаимного механического зацепления неровностей (шероховатостей) трущихся поверхностей при их относительном перемещении;сил межмолекулярного притяжения; явления сваривания отдельных острых выступов поверхностей трущихся пар.
Граничным трением возникает в случае, когда поверхности трения разделены слоем смазки малой толщины (менее 0,1 мкм), не превышающем высоты микронеровностей (шероховатости) поверхности. В этом случае значительно уменьшающий износ, но полностью его не предотвращающий, так как из-за разрывов этого слоя происходит контакт микровыступов поверхностей. Непосредственный контакт в местах разрыва пленки, а так же значительные усилия, передаваемые через тонкий слой пленки, приводят к износу поверхностей вследствие усталостного напряжения и пластического деформирования микронеровностей, их молекулярного схватывания и расклинивающего действия смазки, которая попадая в трещины, способствует разрушению поверхностного слоя.
Жидкостным трение называется явление сопротивления относительному перемещению, возникающее между двумя телами, разделенными слоем жидкости. В этом случае слой смазки настолько велик, что предотвращает контакт трущихся поверхностей