Изменение интенсивности механического изнашивания

Оценкой износостойкости служат: скорость изнашивания J_z =h/z (h — износ, τ — время); интен­сивность изнашивания J_h=h/S или J_h~h/A (S—путь трения, А — работа трения, F — сила трения, А = F^S ).

В процессе эксплуатации узла трения интенсивность его изнашивания может существенно изменяться. Типичное разви­тие изнашивания узла трения представлено на рис. 9.6. Во время приработки (I период) происходит изменение макро- и микро­геометрии трущихся поверхностей, уменьшается неравномер­ность распределения нагрузки, снижаются сила трения и темпе­ратура.

Рис. 9.6. Изменение интенсивности механического изнашивания: /— приработка, т. с. интенсивное изнашивание в местах концентра­ции нагрузки; II— установившееся изнашивание; III—ускоренное (катастрофическое) изнашивание

Приработку проводят при пониженных нагрузках и скоростях, часто применяют приработочные присадки к маслам или абра­зивные пасты, что сокращает время приработки. Период II харак­терен для штатной эксплуатации при полных нагрузках, величи­ну которых устанавливают в зависимости от заданного ресурса но критерию износостойкости. По мере увеличения износа обыч­но снижаются качественные показатели: уменьшается точность и КПД; растут динамические силы, вибрации, шум; нарушается за­данный закон движения. В конечном итоге это приводит к резко­му увеличению интенсивности изнашивания (период HI), при ко­тором нормальная эксплуатация недопустима.

Вид изнашивания зависит, в основном, от характера смазки, состояния трущихся поверхностей, величины нагрузки и химиче­ской активности (агрессивности) окружающей среды.

В условиях граничной смазки, когда нагрузка, скорость пе­ремещения и температура невелики, а масляная пленка не нару­шена (см. рис. 9.3,«), вероятнее всего можно ожидать механиче­ское изнашивание в форме истирания поверхностей. Отдельные наиболее высокие гребешки микронеровностей снимают тонкие слои сопряженной поверхности и одновременно сами изнаши­ваются. Это можно наблюдать в хорошо изолированных от абра­зивной пыли передаче винт-гайка скольжения, цепных переда­чах, шарнирных подшипниках скольжения и др. Увеличение твердости и снижение шероховатости трущихся поверхностей, применение антифрикционных пар и смазочных материалов с противоизносными присадками повышают их износостойкость.