§ 1.3. ИЗНОСОСТОЙКОСТЬ
К наиболее распространенным деталям, рассчитываемым на продольный изгиб, относятся винты домкратов, ходовые винты, штоки цилиндров, пружины, работающие на сжатие. Большое количество элементов рассчитывают на устойчивость в металлических конструкциях подъемно-транспортных машин.
Как известно, при расчете на устойчивость выбирают значительные коэффициенты безопасности, что связано с условностью расчетов, основанных на предположении центрального действия нагрузки. При наличии смещения критическая нагрузка резко падает. Реальные опоры деталей никогда не обеспечивают идеальной заделки и не являются идеальными шарнирами.
Большинство деталей машин выходит из строя вследствие износа.
Изнашивание — процесс разрушения и отделения материала с поверхности твердого тела и (или) накопление его остаточной деформации при трении. Износ проявляется в постепенном изменении размеров и (или) формы. Износ — результат изнашивания.
Износ вызывает резкое удорожание эксплуатации машин в связи с необходимостью периодической проверки их состояния и ремонта, что связано с простоями и снижением производительности машин. Ежегодно на ремонт расходуется около 40 млрд. руб. и на ремонте занято около одной четверти парка станков.
Износ ограничивает долговечность деталей по следующим критериям работоспособности машин:
а) по потере точности — приборы, измерительный инструмент, прецизионные станки;
б) по снижению КПД, увеличению утечек — цилиндр и поршень в двигателях, насосах и т. д.;
в) по снижению прочности вследствие уменьшения сечений, неравномерного износа опор, увеличения динамических нагрузок — зубья зубчатых и червячных колес и т. д.;
г) по возрастанию шума — передачи транспортных и других быстроходных машин;
д) по полному истиранию, которое делает деталь непригодной,— рабочие органы землеройных машин, тормозные колодки.
Наблюдаемые в машинах виды изнашивания разделяют на следующие группы.
1. Механические, из которых основным является абразивное изнашивание, т. е. изнашивание твердыми посторонними, преимущественно абразивными частицами, шаржирующими одну деталь или передвигающимися между трущимися поверхностями, или неровностями сопряженной твердой поверхности.