Презентация Основные характеристики и виды изнашивания онлайн
На нашем сайте вы можете скачать и просмотреть онлайн доклад-презентацию на тему Основные характеристики и виды изнашивания абсолютно бесплатно. Урок-презентация на эту тему содержит всего 12 слайдов. Все материалы созданы в программе PowerPoint и имеют формат ppt или же pptx. Материалы и темы для презентаций взяты из открытых источников и загружены их авторами, за качество и достоверность информации в них администрация сайта не отвечает, все права принадлежат их создателям. Если вы нашли то, что искали, отблагодарите авторов - поделитесь ссылкой в социальных сетях, а наш сайт добавьте в закладки.
Презентации » Машиностроение » Основные характеристики и виды изнашивания
Оцените!
Оцените презентацию от 1 до 5 баллов!
- Тип файла:ppt / pptx (powerpoint)
- Всего слайдов:12 слайдов
- Для класса:1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11
- Размер файла:476.37 kB
- Просмотров:79
- Скачиваний:2
- Автор:неизвестен
Слайды и текст к этой презентации:
№1 слайд
![Основные характеристики и](/documents_6/464ed459ac78e0346a39eab9359784dc/img0.jpg)
Содержание слайда: Основные характеристики и виды изнашивания
Относительные перемещения контактирующих поверхностей и их механические взаимодействия приводят не только к изменениям состояния и свойств материалов поверхностных слоев, но и к их разрушению. Обычно разрушение происходит в форме отделения от поверхностей трения мелких частиц материала, что приводит с течением времени к изменению размеров и формы контактирующих деталей. Это явление и называют изнашиванием. Следует иметь в виду, что изнашивание является сложным многоуровневым процессом.
Основным инициатором изнашивания является деформация материала контактирующих поверхностей под действием контактных напряжений и температурные флуктуации. Их следствием является накопление дефектов структуры с концентрацией в поверхностном слое: текстурирование материала в направлении скольжения; химические реакции материала пары с активными компонентами среды; перенос вещества с поверхности трения в глубину либо обратно; обмен веществом контактирующих тел и т.д. Основные понятия, термины и определения в области изнашивания регламентированы ГОСТ 23.002-78. В частности, по этому ГОСТУ результат изнашивания определен термином износ.
№2 слайд
![Износ, интенсивность](/documents_6/464ed459ac78e0346a39eab9359784dc/img1.jpg)
Содержание слайда: Износ, интенсивность изнашивания
Величину износа определяют в единицах длины, объема, массы, а износ за единицу времени - как скорость изнашивания, м/ч:
где Δh - величина износа, (линейный износ) или толщина удаленного слоя, м; t - время, ч.
Широко распространена другая характеристика изнашивания - интенсивность изнашивания:
где h - величина износа, м, а L - путь трения, м.
Представление о характере изнашивания можно получить из краткого обзора основных разновидностей изнашивания. Их описание предварим следующим замечанием. В трибологии принято за основу классификации видов изнашивания принимать отчетливо наблюдаемый или иным образом установленный преобладающий вид разрушения поверхностей трения.
№3 слайд
![Усталостное изнашивание К](/documents_6/464ed459ac78e0346a39eab9359784dc/img2.jpg)
Содержание слайда: Усталостное изнашивание
К усталостному изнашиванию относят случаи, когда при работе узлов трения отсутствуют аномальные повреждения (схватывания, задиры, микрорезание, прижоги поверхностей и т.п.), трение протекает в нормальных условиях, имеется смазка, но тем не менее вследствие трения материал поверхностного слоя «устает» и начинает отделяться в виде частиц износа. Здесь проводится аналогия с понятием «усталостная прочность».
Различают усталостное изнашивание двух видов: многоцикловое и малоцикловое. Многоцикловое изнашивание возникает при упругом контактировании. Многократное воздействие на микровыступ приводит к постепенному накоплению микродефектов, образованию микротрещин, при слиянии которых образуются поверхностные макротрещины, вызывающие разрушение материала и отделение частиц износа. При малоцикловом изнашивании совместное действие нормальной и касательной нагрузок при трении приводит к тому, что максимальное касательное напряжение возникает не на поверхности, а под пятном контакта на небольшой глубине,
№4 слайд
![где накапливаются повреждения](/documents_6/464ed459ac78e0346a39eab9359784dc/img3.jpg)
Содержание слайда: где накапливаются повреждения и образуются трещины. У хрупкого материала трещина возникает на поверхности. Малоцикловое изнашивание наблюдается при пластическом деформировании поверхностей (без резания) более мягкого материала выступами более твердого. В местах такого деформирования нередко образуются боковые навалы, которые при последующих проходах тоже могут отделяться в виде продуктов износа.
Особым проявлением многоциклового изнашивания является так называемый питтинг (англ. pit - углубление), возникающий на дорожках качения подшипников при пульсации нагрузки. Питтинг возникает в результате многократного деформирования поверхностей, нагружаемых телами качения. Язвы питтинга часто называют выкрашиванием. Кроме подшипников и направляющих качения, такой износ характерен для зубьев шестерен, шлицевых соединений и ряда других контактных пар.
№5 слайд
![Абразивное изнашивание](/documents_6/464ed459ac78e0346a39eab9359784dc/img4.jpg)
Содержание слайда: Абразивное изнашивание
Абразивные частицы производят на поверхностях трения разрушительное действие в двух основных формах. Острые абразивные частицы царапают, совершают хаотический процесс микрорезания, что наблюдается, например, при работе почвообрабатывающих или горных машин. Второй характерный механизм изнашивания - деформационное действие «тупых» абразивных частиц, которые не царапают, а выдавливают лунки или бороздки и вызывают при многократном повторении локальные усталостные разрушения.
Еще одной разновидностью абразивного износа является гидроабразивный износ. Гидро- и газоабразивный износ возникает при действии на поверхность потоков газа или жидкости, содержащих частицы абразива. При отсутствии абразивных частиц в струях жидкостей или газов наблюдается эрозионный износ.
К данной разновидности изнашивания близок кавитационный износ. Кавитационный износ возникает, когда жидкость обтекает края препятствий, например лопаток насосов, турбин. На краях препятствий резко изменяется скорость течения, образуются разрывы в кавитационные образования, заполненные паром, которые, захлопываясь создают ударные волны. Многократное ударное воздействие расшатывает кристаллы металлической поверхности, которые через некоторое время выкрашиваются.
№6 слайд
![Коррозионно-механическое](/documents_6/464ed459ac78e0346a39eab9359784dc/img5.jpg)
Содержание слайда: Коррозионно-механическое изнашивание
К такой разновидности изнашивания относят окислительный износ, фреттинг-коррозию и водородный износ.
Окислительный износ связан с активацией окислительных процессов поверхностных слоев трущихся поверхностей за счет пластической деформации, повышенной температуры, действия циклических нагрузок и наличия кислорода в смазке и окружающей среде. При окислительном изнашивании вначале, когда пленки окислов тонки (порядка долей микрометра) и эластичны, они играют положительную роль и предохраняют поверхности от повреждений. Но по мере роста они становятся толстыми, хрупкими и разрушаются при нагрузках, которые вначале легко переносили. Таким образом, окислительное изнашивание - это процесс, при котором разрушается не материал изнашиваемой детали, а его вторичные структуры - оксиды, образующиеся в процессе трения.
Самой агрессивной формой окислительного износа является фреттинг-коррозия (англ. Fret - разъедать). Фреттинг-коррозия наблюдается в номинально неподвижных соединениях, подверженных вибрации. Отделившиеся частицы абразивно воздействуют на поверхность. Характерные объекты подобного изнашивания - замки лопаток различных турбин, резьбовые соединения, работающие в динамически напряженных условиях.
№7 слайд
![Водородное изнашивание](/documents_6/464ed459ac78e0346a39eab9359784dc/img6.jpg)
Содержание слайда: Водородное изнашивание
Водородный износ наблюдают в резьбовых соединениях, золотниковых и
плунжерных парах, тормозных дисках и других узлах трения. Водород в парах трения образуется в атомарной форме при электрохимико-термическом разложении воды, смазок, пластмасс. Такой водород по микродефектам материала диффундирует в поверхностный слой. При этом металлические связи заменяются слабыми водородными, а материал охрупчивается. Водородное изнашивание впервые было открыто и исследовано российскими трибологами Гаркуновым Д.Н. и Поляковым А.А.
Несмотря на большую специфику, у всех видов изнашивания имеются общие закономерности. Рассмотрим типичную
характеристику износа во времени.
Начальная часть кривой характеризует
период приработки (tприраб). Затем
изнашивание протекает с постоянной
скоростью (tприраб., tкритич.). Этот участок
принято называть периодом нормальной
эксплуатации. При t > tкритич. износ резко
возрастает, становится катастрофическим. Кривая износа
№8 слайд
![Сформировавшуюся к концу](/documents_6/464ed459ac78e0346a39eab9359784dc/img7.jpg)
Содержание слайда: Сформировавшуюся к концу приработки шероховатость принято называть равновесной. Равновесная шероховатость связана с исходной, но еѐ параметры главным образом определяются физико-механическими свойствами материалов деталей и смазки, а также характеристиками режима трения (нагрузка, скорость, температура и т.д.). При введении в эксплуатацию узлов трения после изготовления или капитального ремонта в технической документации тщательно оговариваются режимы приработки, предельно допустимая величина износа (hmax) , определяющая ресурс всего узла трения или сменных деталей, например, вкладышей подшипников скольжения.
В заключение краткого обзора форм проявления изнашивания следует отметить, что в чистом виде каждый из отмеченных механизмов изнашивания практически не встречается, чаще всего преобладает ведущий механизм изнашивания и сопутствующие формы в зависимости от особенностей конструкции и условий работы узла трения.
Основным способом разрушения материала на поверхностях трения при всех
видах изнашивания является образование и накопление повреждений в тонких
поверхностных слоях материала. При этом наличие абразива, химических пре-
вращений или явления переноса может лишь изменять интенсивность разрушения либо в сторону ускорения, либо замедления. Задача трибологии состоит в разработке средств и методов управления этими процессами.
№9 слайд
![Теория дислокаций В центре](/documents_6/464ed459ac78e0346a39eab9359784dc/img8.jpg)
Содержание слайда: Теория дислокаций
В центре внимания этого подхода стоят проблемы структурно-энергетического толкования зарождения, размножения и динамики движения точечных дефектов и дислокаций вблизи свободной поверхности твердого тела, действия локальных контактных температур и напряжений, вызываемых трением.
Общая картина выработанных представлений в этом подходе вкратце выглядит следующим образом. При трении поле внешних напряжений и температурных флуктуаций изменяет химический потенциал точечных дефектов (вакансий, межузлий) и формирует их направленные диффузионные потоки, при движении которых образуются вакансионные петли, кластеры и другие формы дефектов, а скорость их движения усиливается под действием осмотических сил. В.П. Алехин назвал этот процесс диффузионной накачкой дефектов в поверхностные слои при трении. Сама свободная поверхность при этом является областью облегченного зарождения и стока точечных дефектов и дислокаций.
Вблизи свободной поверхности образуется барьерный слой с повышенной плотностью дислокаций, который назван debris - слоем (debris - англ. осколки, мусор, свалка).
№10 слайд
![Теория изнашивания И.В.](/documents_6/464ed459ac78e0346a39eab9359784dc/img9.jpg)
Содержание слайда: Теория изнашивания И.В. Крагельского (концептуальный подход)
Наибольшее распространение в России имеют расчетные методики изнашивания, предложенные И.В.Крагельским. Его концепция в лаконичной форме звучит следующим образом: износ пропорционален объему взаимного внедрения шероховатостей Vвв. В приведенной иллюстрации можно однозначно перечислить, чем
определится объем взаимного внедре-
ния: свойства материалов, нагрузка,
параметры шероховатости, смазка.
В соответствии с этой концепцией И.В.
Крагельским предложено базовое
уравнение изнашивания, которое пред-
полагает усталостный механизм разру-
шения поверхностей. Мерой воздейст-
вия в его подходе является число циклов
нагружения n. Вывод основного уравне-
ния И.В Крагельского сводится к
следующему.
№11 слайд
![Базовое уравнение изнашивания](/documents_6/464ed459ac78e0346a39eab9359784dc/img10.jpg)
Содержание слайда: Базовое уравнение изнашивания
Понятие удельного износа:
Здесь - объем изношенного материала при перемещении подвижной детали на расстояние, равное среднему диаметру пятна контакта d, в расчете на единицу ФПК и единицу пройденного пути. Поскольку V = h ·Ar, то i = h/d, Ar - ФПК, h - толщина изношенного слоя при указанном перемещении. При сдвиге на расстояние, равное среднему диаметру пятна, ФПК разрушается и снова восстанавливается. Поэтому на пути скольжения L площадь касания воспроизводится n раз, т.е. n = L/d.
К концу пути изношенный объем составит:
Поскольку интенсивность изнашивания J = ΔV/LS, то, приняв, что S - площадь трения равна контурной (Ас) или, если волнистость отсутствует, номинальной площади контакта (Аа), можно записать:
Тогда соотношение J/i с учетом формул:
№12 слайд
![Кинетический подход Впервые](/documents_6/464ed459ac78e0346a39eab9359784dc/img11.jpg)
Содержание слайда: Кинетический подход
Впервые эти модели использовались для анализа коррозионно-механических видов изнашивания, что объяснялось преимущественной ролью скорости химических реакций, протекающих на поверхности, в процессе образования частиц износа. Выражение для расчета коэффициента окислительного изнашивания:
где А - константа Аррениуса; U - энергия активации; R- универсальная газовая
постоянная; Т - абсолютная температура; V - скорость скольжения; d - длина контакта; ρ - плотность оксида.
Первая расчетная модель в России, построенная с использованим кинетических выражений для оценки интенсивности изнашивания:
где - константа изнашивания; - энергия активации разрушаемых связей; σ - напряжение; γ - постоянная, связанная со структурой материала; μ – коэффициент трения; R ·Т - энергия теплового движения.
Скачать все slide презентации Основные характеристики и виды изнашивания одним архивом:
Похожие презентации
-
Сопротивление материалов. Основные требования к деталям и конструкциям и виды расчетов
-
Основные понятия. Механические характеристики материалов
-
Износ деталей, предельные и допустимые износы, виды изнашивания
-
Зубчатые механизмы. Основные виды зубчатых передач. (Лекция 2)
-
Назначение, конструкция, технические характеристики, принцип действия, основные неисправности тележки
-
Основные свойства горных пород. Упругость, хрупкость и пластичность пород. Деформационные характеристики пород. д
-
Предприятие основное звено экономики
-
Виды вспомогательного оборудования химических производств
-
Основные подходы к расчету параметров прокатки в ЛПА
-
Основные типы бурильных головок для отбора керна и их конструктивные особенности. Семинар 4