Рис. 2. Классификация видов изнашивания

В зависимости от того, какие физические или химические процессы имеют место при разрушении деталей, различают три вида изнашивания: механическое, коррозионно-механическое и электроэрозионное. Классификация видов изнашивания приведена на рис. 2.

Механическое изнашивание — процесс разрушения поверхности деталей в результате механических воздейстий. Этот вид изнашивания происходит при истирании поверхностей контакта деталей машин или при многократном приложении нагрузок, вызывающих потерю поверхностными слоями материала упругих свойств и приводящих к послойному повреждению и удалению из зоны взаимо-т действия продуктов изнашивания.

К группе механического изнашивания относятся также абразивное, гидроабразивное, эрозионное, гидроэрозионное, кавита-ционное, усталостное, при фреттинге и при заедании. Абразивное изнашивание возникает в результате режущего или царапающего действия твердых тел или частиц на поверхность деталей. Оно имеет место в подшипниках скольжения и качения, зубчатых передачах, ходовом оборудовании и других узлах машин.

Гидроабразивное изнашивание имеет место в деталях гидравлических систем машин, рабочая жидкость которых загрязнена частицами твердых тел, перемещающихся в потоке и взаимодействующих с поверхностями шлангов, насосов, гидрораспределителей, гидроцилиндров и др.

Эрозионное изнашивание происходит в результате воздействия потока жидкости или газа. Под действием такого изнашивания подвергаются разрушению поверхности клапанов, камер сгорания, деталей гидросистем и др.

Кавитационное изнашивание представляет собой гидроэрозионное изнашивание при движении твердого тела относительно жидкости, при котором пузырьки газа захлопываются вблизи поверхности, что создает местное повышение давления или температуры. Обычно кавитационный износ имеет место в различных типах насосов.

При усталостном изнашивании наблюдается разрушение деталей при повторном деформировании материала поверхностного слоя. В погрузочно-разгрузочных машинах усталостному разрушению подвергаются шариковые и роликовые подшипники, рессоры, коленчатые и прямые валы, зубчатые передачи и др.

Изнашивание при фреттинге происходит между соприкасающимися деталями при малых колебательных относительных перемещениях. Если в процессе такого изнашивания наблюдается окисление поверхностей износа, то такое изнашивание относится к изнашиванию при фреттинге-коррозии.

Под окислительным изнашиванием понимают коррозионно-механическое изнашивание, при котором основное влияние на изнашивание имеет химическая реакция материала с кислородом или окисляющей окружающей средой. Такой вид изнашивания деталей погрузочно-разгрузочных машин наблюдается при их использовании на выгрузке химически активных грузов (минеральных и химических удобрений, соли и др.), а также при работе машин в условиях повышенного влагосодержания.

Электроэрозионное изнашивание происходит в результате воздействия разрядов при прохождении электрического тока. Этот вид изнашивания наблюдается на контактах магнитных пускателей, коллекторах электрических машин и др.

В процессе использования погрузочно-разгрузочных машин одни и те же детали одновременно могут подвергаться нескольким видам изнашивания. Например, при абразивном изнашивании часто наблюдаются окислительные процессы, которые в определенные периоды времени протекают с высокой скоростью. Однако даже при суммарном воздействии на детали машин нескольких видов изнашивания всегда можно выделить основной вид и принять меры по его уменьшению.

Процесс изнашивания деталей машины в период эксплуатации можно наглядно представить кривой, показанной на рис. 3, выражающей изменение износа (зазора) в функции времени или объема выполненной работы. Использование этой кривой позволяет принимать решение о целесообразных сроках службы деталей и сопряжений, назначать наиболее рациональную периодичность проведения технического обслуживания и ремонтов, оценивать качество и полноту выполняемых операций по снижению интенсивности или скорости изнашивания. С помощью кривой изнашивания правильно устанавливают предельный износ и уточняют ресурс деталей до ремонта или замены.

При пуске новой машины в эксплуатацию износ равен полю допуска 5Наим- С начала эксплуатации машины на поверхностях трения деталей происходит разрушение микронеровностей (следов механической обработки), т. е. имеет место приработка деталей. Длительность периода приработки соответствует участку, причем продолжительность времени приработки различных деталей одной и той же машины, как правило, неодинакова.

В период приработки деталей работа машин сопровождается образованием значительного количества продуктов изнашивания, приводящего к быстрому загрязнению смазки. Одновременно с этим температура деталей, особенно по поверхностям трения, повышается. Снижение температуры деталей и удаление частиц металла могут быть достигнуты обильным смазыванием контактирующих поверхностей. Для эффективного смазывания деталей необходимо чистое охлажденное масло, поэтому при приработке деталей машины следует чаще менять смазочный материал, постоянно удалять продукты изнашивания, значительно снижать нагрузки по сравнению с номинальными. После окончания приработки деталей, соответствующей моменту времени ta, и достижения износа Snp начинается период нормальной работы машин.

В период нормальной работы машины, когда приработка полностью завершена, скорость изнашивания понижается и остается относительно одинаковой в течение отрезка времени II. Условно можно считать, что износ в этот период строго пропорционален времени эксплуатации машины. Графически скорость изнашивания определяется углом наклона прямой АВ к горизонтальной оси. Чем меньше скорость изнашивания, тем меньше угол а и тем более длительным будет период эксплуатации детали между ремонтами, необходимость в которых возникает в конце периода II.

Рис. 3. Кривая изнашивания деталей