ТЕМА   1.  

“   Основи   на   ремонтно-възстановителната   дейност.

Технология на дефектацията на детайлите”.

ЗАНЯТИЕ 2

.

“ Трибология “.

УЧЕБНИ ВЪПРОСИ:

1. Трибология – общи положения.

2. Износване на детайлите.

В работещия автомобил наред с работните възникват и се развиват

различни вредни разрушителни процеси, под влияние на които нивото

на   работните   процеси   се   влошава,   а   технико-експлоатационните

качества   на   техниката   се   влошават.   Работните   процеси   протичат   в

периода   на   функциониране   на   техниката,   докато   вредните   процеси

протичат през целия период от време на нейното съществуване.

Към вредните процеси можем да отнесем износването на работните

повърхнини   на   детайлите,   умората   на   материала,   вибрациите   на

възлите   и   механизмите,   вътрешните   напрежения   в   детайлите,

различните видове корозии и др.  Да се отстранят напълно тези процеси

е невъзможно, но да се забави интензивността на тяхното проявяване е

не само възможно но и необходимо. В процеса на експлоатацията това

се постига чрез провеждане на техническо обслужване и текущ ремонт.

1. Трибология – общи положения.

Трибологията се занимава с проблемите при взаимодействието на

допрените до съприкосновение триещи се повърхнини.

Това  е наука която  обединява  теорията  и  практическия  опит,

свързани   с   триенето,   смазването,   износването,   изтриването   и

дълговечността на машинните детайли. 

Силата на триене – това е силата, необходима за преодоляване на

адхезионната връзка, образувана между твърдите тела под влияние на

между молекулярни взаимодействия.

Детайлите на автомобила работят в различни условия на триене и

смазване. В зависимост от състоянието на триещите се повърхнини и от

наличието на смазка между тях различаваме следните

 видове триене

:

-

триене без мазане;

-

гранично триене;

-

течно триене.

Триенето   на   две   твърди   тела   без   смазка

  става   при   липса   на

всякакъв   вид   мазилен   материал   по   триещата   повърхнина.   То   е

придружено   с   високи   температури,   които   възникват   в   допирните

участъци   на   повърхнините,   в   резултат   на   което   може   да   има   място

пластичната   деформация   на   повърхностните   слоеве   метал,   която

облекчава тяхното износване. Възможно е задиране в отделни точки на

контакта, което е най-разрушителния вид износване.

Граничното   триене

  протича   в   присъствието   на   твърде   тънък

маслен слой, дебелината на който е приблизително 0,1µm. Действието

на смазката при това триене не зависи само от вискозитета на маслото,

но и от присъствието в него на повърхностно активни молекули, които са

способни да се абсорбират върху триещите се повърхнини. При големи

натоварвания   масления   слой   се   разрушава,   независимо   от

съдържанието на повърхностно активни молекули и започва задиране и

срязване   на   грапавините.   В   този   момент   възникват   високи   местни

усилия,   под   действието   на   които   става   задълбочаване   на

повърхностните   микропукнатини   и   износване.   При   това

повърхностноактивните   вещества,   които   се   намират   в

микропукнатините,   облекчават   разрушаването   и   пластичното

деформиране   на   триещите   се   повърхнини.   Този   ефект   се   усилва

благодарение   на   разцепващото   действие   на   тънкия   маслен   слой,

2

разположен вътре в пукнатината. Запълвайки повърхностните пукнатини

на триещите се тела, маслената течност проявява разцепващо действие

върху стените на пукнатините, стреми се да ги разшири и по този начин

облекчава разрушаването на твърдото тяло.

Течното   триене

  възниква   между   две   тела,   разделени   от   слой

течност,   в   който   се   проявяват   нейните   обемни   свойства.   При   това

триене   повърхнините   на   детайлите   напълно   са   разделени   от   маслен

слой, благодарение на което между тях липсва непосредствен контакт.

Процесът на триене е устойчив, съпротивлението на движение на

детайлите се определя от вискозитета на маслото и при замърсявания с

различни странични частици (например с прах от въздуха) износването

може да стане значително. 

Голяма част от детайлите работят при частично мазане в условията

на гранично триене.

В   съединенията   на   автомобилните   детайли   се   срещат   всички

отбелязани   видове   триене.   Дисковете   на   съединителя,   спирачният

барабан   с   челюстите,   клапанът   с   гнездото   работят   при   триене   без

мазане,   а   детайлите   с   възвратно-постъпателно   и   колебателно

движение, например клапанът и повдигачът с техните направляващи и

др. – гранично триене. Коляновия вал – лагерите, разпределителния вал

– лагерите и други детайли работят предимно при течно триене. Само

при неблагоприятни условия триенето на тези детайли може да премине

в гранично.

Износването на повърхността се явява вследствие разрушаване на

материала, отслабен от корозия и умора.

Има два вида относителни премествания на две повърхности.

- в първия случай преместването е съпроводено само с еластична

деформация на контактните повърхности;

- във втория случай относителното преместване излиза от рамките

на областта на еластичната деформация. То е съпроводено с пластична

3

деформация,   когато   неравностите   на   контактните   повърхности   се

сцепват, а след това се срязват.

Отрязаната   от   повърхността   частица   е   затворена   между   двете

преместващи   се   повърхности   и   постоянно   изменя   своята   форма   и

размери.   На   въздуха   тя   се   окислява   и,   което   е   съществено,   изменя

своите   свойства:   плътност   и   твърдост.   Обема   на   окисляващия   се

материал   винаги   е   много   и   той   е   по-твърд   от   първоначалните

материали. Докато частицата остава между двете повърхности, тя влияе

върху   повишаване   на   повърхностното   налягане,   триенето   и

износването.

2. Износване на детайлите.

 Процесът на постепенно изменение на размерите на детайлите при

триене,   което   се   проявява   с   отделяне   на   материал   от   триещата   се

повърхност и (или) с неговата остатъчна деформация, се нарича процес

на износване. Резултатът от износването, който се проявява във вид на

отделяне   или   на   остатъчна   деформация   на   материала,   се   нарича

износване.

Има  три  групи  износване

:  механично,  молекулярно-механично  и

корозионно-механично.

4

 Фиг.1. Видове износване на детайлите.

Молекулно-механичното   износване

е   в   резултат   на

едновременното   механично   въздействие   и   на   молекулните   или

атомните сили. Към това износване се отнася износването при задиране

в   резултат   на   прилепване,   на   дълбоко   откъртване   на   материала,   на

пренасянето   му   от   една   триеща   се   повърхност   върху   друга   и   от

въздействието   на   възникналите   неравности   върху   съединената

повърхност.

Абразивното износване

 се получава в резултат на режещото или

драскащото   действие   на   твърди   тела   или   частици.   При   това

протичането на износването не зависи от проникването на абразивните

частици върху триещата повърхност. Дали частиците попадат отвън или

се   намират   върху   едното   от   триещите   се   тела,   като   например   в

металопокритията   на   възстановените   детайли,   характерът   на

износването   не   се   изменя.   Абразивното   износване   е   широко

износване

Молекулярно­
механично

Механично

Корозионно ­

механично

А

бр

аз

ив

но

И

зн

ос

ва

не

 п

ри

 з

ад

ир

ан

е

Х

ид

ро

аб

ра

зи

вн

о

Га

зо

аб

ра

зи

вн

о

Е

ро

зи

ин

о

У

м

ор

а 

на

 м

ат

ер

иа

ла

К

ав

ит

ац

ио

нн

о

О

ки

сл

ит

ел

но

Ф

ет

ин

г­

ко

ро

зи

я

5

разпространено   при   триенето   на   машинните   части,   особено   при

работещите   в   абразивна   среда,   а   също   при   триенето   на   детайлите,

възстановени   по   различните   методи   на   наваряване,   метализация,

хромиране и пожелезяване.

Хидроабразивното

износване   възниква   в   резултат   на

въздействието на твърдите частици, увлечени от потока на течността.

Твърдите   частици   попадат   в   потока   на   течността   в   резултат   на

замърсяване   с   прах   от   въздуха   и   с   продуктите   от   износването.

Хидроабразивното износване на детайлите на горивните, маслените и

водните   помпи,   на   хидравличните   предавателни   механизми   на

спирачните уредби и на   хидравличните усилватели често се проявява

заедно   с   ерозионното   износване   поради   въздействието   на   потока   на

течността.   Триенето   на     потока   на   течността   в   метала   води   до

разрушаване на окисния слой, който се образува върху повърхността на

детайла и спомага за корозионното разрушаване на материала, особено

под действието на абразивните частици и на микроударите в случай на

възникване на кавитация.

Газоабразивното 

износване възниква в резултат на въздействието

на твърдите частици, увлечени от въздушния поток.

Ерозионно   износване

  –   става   в   резултат   на   изтриване   на

металната повърхност под действието на външни механични фактори,

напр.   водни   или   газови   струи.   Ерозията   възниква   под   действието   на

значително малки частици и скоростта й нараства с увеличаването на

концентрацията   на   частиците   и   скоростта   на   тяхното   движение.

Доколкото   тези   частици   са   по-тежки   от   носещата   ги   течност,   те   се

стремят   да   продължат   праволинейното   си   движение   и   тогава,   когато

носещата среда изменя направлението си на движение. Твърдите зони

на повърхността на метала, в частност въглеродните, се съпротивляват

до тогава докато частиците не измъкнат намиращия се между тях по-мек

и по-малко способен към съпротивление срещу ерозия компонент. Както

6

показва   опита,   колкото   е   по-плътен   материала,   толкова   по-добре   се

противопоставя на ерозията.

Износването   в   резултат   на  

умора   на   материала

  възниква   в

случаите   на   триене   при   търкаляне   и   най-ясно   се   проявява   върху

работните повърхнини на търкалящите лагери и върху зъбните колела.

При   този   вид   износване   на   триещите   се   детайли   възникват

микропластични деформации на натиск и уякчаване на повърхностните

слоеве   метал.   В   резултат   на   уякчаването   възникват   остатъчни

напрежения   на   натиск.   Повторно-променливите   натоварвания,   които

превишават границата на провлачване на метала в случаите на триене

при   търкаляне,   предизвикват   явления   на   умора,   които   разрушават

повърхностните   слоеве.   Разрушаването   на   повърхностните   слоеве   се

проявява   в   резултат   на   възникналите   микро-   и   макроскопични

пукнатини,  които в зависимост от работата се развиват в единични  и

групови удълбочавания и вдлъбнатини. Дълбочината на пукнатините и

вдлъбнатините   зависи   от   механичните   свойства   на   метала   на

детайлите, от големината на относителните налягания при контакта и от

размера на контактните повърхности.

Кавитационното   износване

–   това   е   разрушаване   на

повърхността, предизвикано от образуването, а след това изчезването

на мехурчета, образувани от парите на течността в потока течност под

действието на голяма разлика в наляганията.

Корозионно-механичното   износване

  възниква   при   триене   на

материала, който влиза в химично взаимодействие със средата.

Окислителното   износване

  възниква   при   наличието   върху

триещите   се   повърхнини   на   защитни   слоеве,   които   се   образуват   в

резултат   на   взаимодействието   на   материала   с   кислорода.   То   се

характеризира   с   протичането   на   едновременно   на   процесите   –

пластична   деформация   на   микроскопични   обеми   метал   по

повърхностните   слоеве   на   детайлите   и   дифузия   на   кислорода   от

7

въздуха в деформираните слоеве. Процеса на окислителното износване

възниква   в   тънки   повърхностни   слоеве   от   порядъка   на   стотици

ангстрьоми. 

Износването   при   фетинг-корозията

  е   корозионно-механично

износване   на   допиращите   се   тела   при   малките   колебателни

премествания.   Фетинг-процесът   възниква   в   процеса   на   триене   при

плъзгане   с   много   малки   възвратно-постъпателни   премествания   в

условията на динамичното натоварване. Това износване се наблюдава в

съвместно сглобените повърхности на лагерите на шенкелите и зъбните

колела, в болтовите и нитовите  съединения  на шаситата и в другите

детайли, които работят при посочените условия.

2.1. Основни характеристики на износването.

Основните характеристики на износването са:

-скоростта на износването;

-интензивността на износването;

-износоустойчивостта;

-относителната износоустойчивост; 

-линейното износване.

Скоростта   на   износване

  е   отношението   на   големината   на

износването   към   времето,   в   течение   на   което   то   е   възникнало.

Различава се моментна скорост на износване (в определен момент от

време) и средна (за определен интервал от време).

Интензивност на износването

  е отношение  на големината на

износването към определен път, на който е станало износването, или

към обема на изпълнената работа. 

Износоустойчивост

е   свойство   на   материала   да   оказва

съпротивление   на   процеса   на   износване   в   определени   условия   на

триене,   което   се   оценява   с   големината,   обратна   на   скоростта   на

износването или на интензивността на износване.

8