Отказы по параметрам прочности

 

Прочность – свойство материала сопротивляться разрушению и изменять форму под воздействием внешних и внутренних нагрузок.

Деформация – изменение формы или размеров изделия под воздействием внешних сил, при изменении температуры, влажности и иных параметрах внешней среды. Упругая деформация – деформация, исчезающая после устранения внешнего воздействия на изделие; пластическая деформация - деформация, остающаяся после снятия нагрузки. 

Отказом по параметрам прочности могут быть разрушение изделия или получение недопустимой величины деформации.

Отказы по параметрам прочности чаще всего связаны с изломом, которые подразделяются на хрупкие и вязкие. Под хрупким изломом понимают излом без видимых признаков макроскопических пластических деформаций. Такое разрушение распространяется с большой скоростью, сопоставимой со скоростью распространения звука в данном материале. Т.е. возникает практически мгновенно. Пластическому излому предшествует пластическая деформация в месте будущего излома.

 При работе изделия в условиях высоких температур важной характеристикой прочностной надежности является ресурс по ползучести. Ползучесть – явление непрерывной деформации материала при высоких температурах под воздействием постоянных напряжений. В результате ползучести происходит ослабление сопротивляемости материала внешним нагрузкам.

 

Трибологические отказы

 

Трибология – это наука, изучающая процессы изнашивания с учетом свойств материалов и смазки.

Трибологическая надежность – свойство изделия сохранять значения параметров, характеризующих способность выполнять требуемые функции, при функционировании в условиях трения и износа.

Показатели трибологической надежности в большинстве случаев могут быть выражены через скорость и интенсивность изнашивания. По статистике отказы из-за изнашивания составляют 50…80 % всех эксплуатационных отказов машин.

Изнашивание – это процесс отделения материала с поверхности твердого тела под действием силы трения.

Износ - результат процесса изнашивания, выраженный в установленных единицах измерения (например, микрометрах). При достижении износа предельно допустимых значений происходит отказ изделия.

Скорость изнашивания – отношение величины износа к интервалу времени, в течение которого он возник.

Интенсивность изнашивания – отношение величины износа к пути, на котором происходило изнашивание или к объему выполненной работы.

Классификация видов изнашивания деталей автомобилей приведена на рис. 5.1.

Механическое изнашивание происходит в результате механических воздействий.

Абразивное изнашивание проявляется вследствие попадания между трущимися поверхностями абразивных частиц более высокой твердости, чем поверхности сопрягаемых деталей.

Изнашивание при пластическом деформировании - перемещение поверхностного материала в сторону скольжения (резьбовые соединения, вкладыши подшипников скольжения, втулки).

Изнашивание при хрупком разрушении – аналогично изнашивание при пластическом деформировании, но более интенсивно. При этом поверхностный слой соприкасаемых деталей в результате трения и деформирования подвергается наклепу, становится хрупким и разрушается с потерей массы (дорожки подшипников качения).

Усталостное изнашивание (питтинг) – образование поверхностных усталостных трещин под воздействием повторяющихся знакопеременных сил. Микротрещины растут и выкрашиваются, при этом смазка способствует процессу выкрашивания, действуя по механизму расклинивания (газораспределительный механизм, зубчатые передачи).

 

 

Рис. 5.1. Виды изнашивания деталей автомобилей

Молекулярно-механическое изнашивание происходит в результате молекулярного взаимодействия трущихся поверхностей. Имеет место при недостатке смазки, больших давлениях, температурах и скоростях скольжения.

Схватывание – временное микросваривание участков трущихся поверхностей. Впоследствии при сохранении силового воздействия схватывание разъединяется.

Агдезия – сначала происходит процесс схватывания, затем схватывание разъединяется с втиранием одного материала в поверхность другого. При более жестких условиях трения разъединения не происходит и детали заклинивает (шейки коленвала, зеркала цилиндров).

⇐ Предыдущая123456Следующая ⇒

Поделиться: