Поняття зносу деталей машин та його види.

Зношування - процес руйнації і відокремлення матеріалу з поверхні твердого тіла і (або) накопичення залишкової деформації під час тертя, що виявляється в поступовій зміні розмірів і (або) форми. При зношуванні змінюються розміри, маса деталі, її геометрична форма (наприклад, з'являються огранка, овальність, конусність шийок валів) і мікрогеометричні параметри (шорсткість поверхні), на поверхнях з'являються подряпини, щербини та інші ушкодження. Під дією сил тертя, динамічних чинників (вібрацій, ударних навантажень та ін.) і природних процесів (старіння матеріалів та ін.) відбуваються структурні та фізико-хімічні зміни в матеріалі деталі, з'являються поверхневі напруги, що призводять до мікротріщин, кристалічна решітка ущільнюється, як наслідок виникає поверхневий наклепаний шар і т.п.Основними показниками процесу зношування є час, швидкість руху, тиск, температура, поверхнева зносостійкість і шорсткість. Інтенсивність зносу (розмір зносу за одиницю часу) залежить від зазначених показників.

Існують такі види зношування:

Механічне зношування відбувається внаслідок механічних взаємодій. Корозійно-механічне зношування - результат механічної взаємодії, що супроводжується хімічною і (або) електричною взаємодією матеріалу деталі із середовищем. Найхарактерніший для машин його різновид - окисне зношування. При цьому на поверхнях, що контактують, унаслідок дифузії кисню утворюється тверда та крихка оксидна плівка, яка прискорює процес зношування. зношування схильні шийки колінчастих і розподільних валів, поршневих пальців і т.д.

Абразивне зношування - це процес зіскоблювання з поверхні деталі дуже дрібних часток металу сторонніми частками (наприклад, продуктами забруднення мастил і палив), що знаходяться в зоні тертя, безпосереднього контактування з абразивним середовищем (робочі органи машин, ходові пристрої гусеничних машин і т.п.).

Ерозійне та гідроерозійне зношування - механічне зношування внаслідок впливу потоку рідини і (або) газу (сорочка охолодження, головка блока, випускні клапани і т.п.).

Гідроабразивне (газоабразивне) зношування - результат дії твердих часток, завислих у рідині (газі), які переміщуються щодо зношуваного тіла. Гідроабразивному зношуванню підлягають деталі дизельної паливної апаратури, гідравлічних систем і т.п., газоабразивному - деталі вихлопної системи двигуна.

Втомленісне зношування - механічне зношування внаслідок втомленісної руйнації при повторному деформуванні мікрооб'ємів матеріалу поверхневого шару. Цей вид зношування характерний для деталей, що працюють в умовах знакозмінних і ударних навантажень (шатунів, колінчастих валів, поршневих пальців, ресор і т.п.).

Кавітаційне зношування - результат гідроерозійного зношування, яке відбувається під час руху твердого тіла щодо рідини, при якому бульбашки газу закриваються поблизу поверхні, що створює місцеве підвищення тиску або температури. Цього зношування зазнають стінки деталі сорочки охолодження, відцентрових насосів (лопаток і т.п.).

Зношування при заїданні - результат охоплення мікронерівностей сполучуваних поверхонь деталей, глибинного виривання матеріалу і його переносу з однієї поверхні на іншу. Особливо схильні до цього зношування важконавантажені деталі шийки колінчастих валів і розподільних валів, поршня і т.д.

Зношування при фреттінзі відбувається тоді, коли деталі мають малі коливальні переміщення (кільця шарико- і роликопідшипників).

Окисне зношування характеризується тим, що основний вплив на зношування має хімічна реакція матеріалу з киснем або середовищем, що окисляє деталі рухомих з'єднань, на поверхні яких утворюється плівка твердого розчину кисню, що руйнується на дрібні частки.

Електроерозійне зношування - результат впливу розрядів при проходженні електричного струму (електроди свіч запалювання, контакти переривача-розподільника, магнето і реле-регулятора, щітки й колектори стартерів і генераторів, клеми електроприладів і т.п.).

Знос - це результат зношування, що виявляється у вигляді зміни розмірів та інших параметрів і властивостей матеріалу деталі. Знос вимірюється в лінійних одиницях, в одиницях маси та ін.Допустимий знос - значення зносу, при якому виріб зберігає працездатність. Граничний знос - знос, що відповідає граничному стану зношування виробу або його складової частини. При досягненні граничного зносу подальша експлуатація деталі або сполучення неприпустима. При аварійних зносах (поломках) експлуатація деталей неприпустима.

Основними заходами щодо зменшення інтенсивності зношування є: своєчасне і якісне проведення операцій технічного обслуговування та ремонту; застосування паливно-мастильних матеріалів, зазначених у заводських інструкціях; добір механізаторів відповідної кваліфікації; нанесення на поверхню деталі твердих покриттів (гальванічним і електроіскровим нарощуванням, наплавленням, напіканням); зміцнення поверхонь деталі термохімічними способами, накатуванням (розкочуванням), наклепуванням (створення напружень стискання на поверхні деталі); ретельна механічна обробка (шліфування, полірування і т.п.).

Класифікація відмов машин.

Відмови і несправності автомобіля можна класифікувати за різними ознаками залежно від поставленого завдання.За джерелом, виникнення відмови автомобіля можнаподілити на конструктивні, технологічні, експлуатаційні і від зношування.

Конструктивна відмова - в результаті порушення правил і норм конструювання. Може бути невдало вибрана конструктивна схема автомобіля та його агрегатів, невідомі умови експлуатації, погано захищені деталі від потрапляння абразивів, вологи тощо.

Технологічні відмови - у наслідок неправильнопризначеної технології виготовлення деталей, неякісного матеріалу, низької культури виробництва та ін.

Експлуатаційні відмови –неправильної експлуатації автомобіля або його елементів, порушення режимів ТО та інших факторів.

Природне зношування і старіння металів або інших матеріалів спричиняють відмови від зношування.

За характером процесу відмови автомобіля поділяють напоступові і раптові. Відмову, якій передує поступова зміна якогось параметра або властивості, називають поступовою (наприклад поломка корінного листа ресори в результаті нагромадження пошкоджень від втомлення), а відмову, виникнення якої практично можливе в будь-який період експлуатації (залежить тільки від випадкових факторів), – раптовою (наприклад прокол шини).

Багато раптових відмов є такими лише за формою виникнення, і прогнозування їх залежить від рівня знань спеціаліста, контрольно-діагностичних засобів та економічної доцільності їхнього застосування. Тому в групі раптових відмов доцільно виділити підгрупу умовно-раптових відмов, які виникають в результаті такої поступової зміни параметрів технічного стану, яка сьогодні вивчена ще недостатньо і не може бути зафіксованою існуючими приладами й методами. До цієї групи належать також несправності і відмови, фіксація яких у процесі експлуатації з економічних причин недоцільна.

За наслідками відмови: на безпечні й небезпечні для життя і здоров'я людей. Прикладами безпечних відмов на автомобільному транспорті можуть бути відмови рульового керування, гальм, а небезпечних – двигуна, коробки передач.

Для аналізу взаємного зв'язку відмов важливого значення набуває поділ їх на залежні і незалежні. Незалежна відмова елемента не зумовлена пошкодженням або відмовою іншого елемента об'єкта, а залежна відмова елемента зумовлена.

Прикладом залежних відмов можуть бути наслідки викришування зубця однієї з шестерень коробки передач автомобіля.Внаслідок цього може вийти з ладу спряжена шестерня, погнутися вали, зруйнуватися підшипники і картер коробки передач.