Тақырыбы: технологиялық машиналарды жөндеу
Жабдықтың тозуы. Тозу түрлері
жүктеу/скачать 121,81 Kb.
|
Жөндеу технологиясы
| Жабдықтың тозуы. Тозу түрлері
Жабдықтың сеніді жұмысының төмендеуі, оның жұмысының негізгі көрсеткіштерінің нашарлауы физикалық моральді тозуымен түсіндіреді. Физикалық тозуы ретінде түйіндер мен бөлшектердің пішінінің, өлшемдерінің, физико-механикалық қасиеттерінің өзгеруін түсінуге болады, және де бұл өзгерістерді органолептикалық әдістермен не болмаса өлшеулердің көмегімен анықтауға болады. Жабдықтың моральдық тозуы оның сыртқы көрінісі мен технико-экономикалық көрсеткіштерінің заман талабына сәйкес келмеуінен жүреді. Жабдықтың моральдық тозуын анықтаудың біркелкі критериінің болмауын айта кеткеніміз жөн, сондықтан да бұл мәселе әрбір нақты жағдай үшін жеке шешіледі. Физикалық тозу үшін шектік – мүмкін шама орнатылады да, оның сырт көзбен бағалауға және де шамасын құралдық әдіспен анықтауға болады. Көрсетілген нормадан асып кету, апаттың болу мүмкіндігінен жабдықты онан әрі эксплуатациялаудың мақсатқа сай еестігін көрсетеді. Механикалық тозу біршама көп таралған тозу түрі және де ол бөлшектердің сынуы (шартты күйреу), беттік желіну (қажалу), деформациялану және үгетілу мен микрокүйреу байқалады. Сыну. Бөлшектің толық сынуы немесе ондағы жарғыншақтың пайда болу мүмкін жүктемеден асып кеткен жүктеме әсерінің нәтижесінде орын алады. Бөлшектің сынуы және осының салдарынан жабдықтың апатқа ұшырауын алдын алу үшін шекті жүктемелердің пайда болуын алдын алу іс-шараларын қолдану қажет. Сондықтан да технологиялық және де конструктивті сипаттағы іс-шараларды қолданады. Сонымен қатар, жауапты бөлшектерді жұмысқа пайдаланудың барлық кезеңдерінде үнемі тексеріп отыруымыз қажет. Беттік тозу. Іс жүзінде жанасқан бөлшектердің беттерінің арасында әсерлесудің болмауы мүмкі емес. Олардың бір-біріне қарасты қозғалысы барысында механикалық тозу жүреді. Механикалық тозудың сипаты мен жылдамдығы көптеген факторларға тәуелді. Ең алдымен тозу интенсивтілігіне, жанасқан беттердің материалының тозу тұрақтылығы, меншікті жүктелулері, салыстырмалы қозғалу жылдамдығы және жүктелулері, салыстырмалы қозғалу жылдамдығы және бөлшектің жанасушы беттерінің адырлығы әсерін тигізеді. Беттік тозудың негізгі төрт түрін қарастыруға болады – қажалу, молекулалы механикалық тозу, жарақаттану және шаршаушы үгетілу. Қажалу кинетикалық жұптардағы үйкелістердің нәтижесінде болып табылады. Үйкелісудің нәтижесінде пайда болған тозу, үйкелісу сияқты физикалық және механикалық сипаттағы аса күрделі процесс. Сондықтан да, бақыланып отырған құбылысқа түрлі түсініктер беріледі. Бұл процесс барысында құбылыстың жүру сипатына түсініктеме беру үшін жиі, молекулалық-механикалық теорияны қолданады. Екі бөлшектің бір-біріне қарағандағы қозғалысы олардың жанасушы беттерінің қажалуымен жүреді. Қажалу механизмін түсіндіру үшін осы процестің жүруін түсіндіруші бірқатар физикалық модельдер қолданылады. Ұсынылып отырған модельдерге сай, бөлшектердің тозуының жылдамдығы материалының қаттылығы мен тұтқырлығына, әсерлесу беттерге түсетін меншікті қысымға, бет адырлығына және жылжуының салыстырмалы жылдамдығына байланысты болады. Үйкелісуші беттерде өте сапалы өңделу кезінде төбешіктер мен сайлар кездеседі. Осы себепті фазалардың әсерлесуі толық беті бойынша емес (нақты), тек қана төбешіктер жотасы бойынша жүреді, мұның ауданы нақты беттен ондаған және мыңдаған есе аз болады. Осыған орай олардың бетінде қысым ондаған және жүздеген мПа-ға дамиды. Беттердің салыстырмалы қозғалысы кезінде деформацияға ұшырайды. Ал елеусіз қысым әсерінде төбешіктер тек серпінді деформацияланады. Бұл кезде төбешіктер сығу күші бірнеше рет әсер еткеннен соң шаршаушы тозу салдарынан күйрей бастайды. Бұл процестер май қабаты болған кезде де жүреді. Егер де бөлшектің бірінің қаттылығы екіншісінен жоғары болса, онда бөлшек интенсивті жүреді. Егер де тозудың басқа түрін болмайды деп жорамалдайтын болсақ, онда үйкелісуші беттердің бір-бірімен үйренісуінің нәтижесінде тозу тоқтайды. Әрине, іс жүзінде олай болмайды. Өйткені тозудың екінші бір механизмі дами бастайды. Егерде жанасушы беттер арасында тозудың қатты өнімдері немесе басқа да қатты түйіршіктер пайда болған кезде бөлшектің жанасушы бетінде адырлық пайда болады да жоғарыда қаралған тозу механизмі қайталанады. Беттік тозу шамасына әсер етуші болаттың негізгі параметрлреі, бұл оның қаттылығы мен тұтқырлығы. Қаттылық пен тозу тұрақтылық арасында сызықтық байланыс бар. Қаттылығы жоғары болған сайын тозу тұрақтылық жоғары. Тұтқырлықтың жоғарылауы тозуды төмендетеді, себебі бұл кезде беттен болат түйіршіктерінің ажырауы қиындайды. Сонымен қатар жазғылау мен соққылау тозу тұрақтылықты үлкейтеді, себебі өңдеуден соң болаттың беттік қабаты майда дәнді структураға ие болады да тығыздалады. Жанасатын бөлшек материалдарын таңдап қабылдау кезінде келесі ережеге сүйену қажет: біршама күрделі және жауапты бөлшекті едәуір тозуға тұрақты материалдардан дайындайды, ал едәуір қарапайым бөлшекті аз қаттылығы мен елелусіз үйкелісу коэффициенті бар материалдардан дайындайды. Есте сақтауға тиістісі, бұл білік-подшипник типті жұпты дайындау үшін қолданатын біртекті материал, әртектіге қарағанда үлкен үйкелісу коэффициентіне ие болады. Сонымен қатар бөлшектің тозу тұрақтылығына болаттағы қоспалар үлкен әсерін тигізеді. Болатты хром, молибден және басқа да компоненттердің, корбидттердіңтүзілуінің есебінен, жоғары микроқаттылықты қамтамасыз етеді, оның тозу тұрақтылығын бірнеше есеге арттырады. Көміртекті құрамының өсуі болаттың тозу тұрақтылығын төмендетеді, ал ондағы марганецтің болуы оның тұтқырлығы мен тозу тозу тұрақтылығын жоғарылатады. Құрамында 11-13 пайызға дейін марганец бар, марганецтің болаттарды диірмендерді, ұғатқыштарды іштей футировкалау үшін қолданады. Күкірттің құрамының мүмкін шамадан жоғары (0,02 – 0,03 пайыз) әсер етуі қоспаның үгетілуінің салдарынан болаттың қажалымдылығын жоғарылатады. Өздігінде хром болаттың қаттылығын жоғарылатады. Хром 0,7 % жоғары қосу қажеттігі жоқ, себебі қаттылықтың шамадан тыс өсуі болады. Сондай-ақ молибден мен вольфрам да болаттың тозу тұрақтылығын жоғарылатады. Шойындарда тозу тұрақтылық оншалықты жоғары емес. Біршама үлкен тозу фериттік шойында, ал аз тозу перлиттік шойындарда байқалады. Шойынның тозу тұрақтылығын жоғарылату үшін келесі элементтер қосады -1 – 2 % никельді және 0,4 – 0,5 % хромды. Бос күйде болатын графит, шойынның қаттылығын азайтады, үйкелісу коэффициентін төмендетеді, осының салдарынан жалпы алғанда бөлшектің ұзақ мерзімділігі өседі. Адырлық едәуір аз мәнге ие болатындай бетті өңдеудің жоғары сапасы кезінде, механикалық тозудың бірқатар түрлері орын алады. Молекулярлық-механикалық тозу.Бұл тозу түрінің механизмін қаралған механикалық теорияны қолдана отырып ашу мүмкі емес. Ғалымдардың түрлі зерттеулері көрсеткендей, үйкелісу екі жақты меолекулярлы-механикалық табиғатқа ие болады. Бұл кездегі жүретін құбылыстың маңыздылығы келесіге келіп тіреледі. Бөлшек ішіндегі және де оның бетіндегі молекулалар бірдей күйде болмайды. Ағаш, қоршаған ортамен молекулалар өзара әсерлесе отырып тепетеңгеріледі. Беттегі молекулалар, бір жағынан бөлшек ішіндегі молекулалармен өзара әсерлеседі де, соның бетінде артық энергияға ие болады және де магнит өрісін түзеді. Бұл кездегі жанасушы бөлшектер арасындағы қалыптасқан өзара тартылу күші орасан зор мнге жетеді. Болаттың микрокөлемінің суық пісірілісу жағдайда байқалады (майлау майы болмаған кезде). Техника тілінде бұл құбылысты ілігісу деп айтады. Мұндай тозу елеусіз салыстырмалды қозғалыс жылдамдығында, майлау майының жанасу аймағында болмағанда және де жоғары меншікті қысымында жүреді. Ілігісу құбылысы әсерлесу нүктесінде, болаттың жұмсалуы мен пісірілісуі болатындай температураның жоғарылауымен байқалады. Болаттың жұқа қабатындағы температураның жоғарылауы түрлі механикалық қасиетегі болаттардың үйкелісуінде байқалады. Егерде бір бөлшек біршама қатты материалдан жасалса. Жарақаттану. Жанасушы бөлшектің бірінің бетінен елеулі мөлшердегі болаттың сыдырылып әкетілуімен сипатталады. Жарақаттанудың нәтижесінде бөлшектің бірінің бетінде терең оршын қалыптасады. Бұл өз кезегінде интенсивті қажалуға себеп болып қызмет етеді. Жарақаттанудың негізгі екі себебі болуы мүмкін – үйкелісуші беттердің жергілікті берік ілігісуі және де екі бөлшектіі әсерлесу аймағына ірі образивті түйіршіктің келіп түсуі. Бірдей материалдан жасалған жанасушы бөлшектерде жиі жарқаттанудың орын алуы байқалған. Абразивті қажалу. Үйкелісуші беттерге шаң, құм және басқа да үлкен мөлшердегі майда түйіршіктердің келіп түсуімен жүреді. Көпшілік жағдайда бұл түйіршікте майлау майымен бірге қоршаған ортадан келіп түседі не болмаса жұмысқа пайдалану барысында қалыптасады. Егерде түйіршіктердің өлшемдері елелусіз болса олардың әсері елеусіз. Кері жағдайда бөлшектердің тозу тұрақтылғы бірдей болмауынан беттердің бірінің интенсивті тозу жүреді, немесе екі бөлшекте тозуға ұшырайды. Абразивті түйіршік қысымының әсерінен біршама жұмсақ бөлшекке енеді де онда ұсталып қалады, ал бұл кезде біршама жұмсақ болат қажалады. Абразивті қажалу, майлау майының құрамында коррозияны тудырушы зат толған жағдайда үдете түседі. Әдетте, бұл кезде интенсивті тозу жоғары температурада жүреді. Әсерлесуші шаршау тозуы. Бұл жағдайда бөлшектің күйреу процесі южоғары, циклді өзгеретін жүктеменің әсер етуімен жүреді. Шаршау тозуына тән белгілер, бұл елеулі қадықты деформацияның болмауы және қиылу орнында тегіс беті бар жарғыншақтың болуы. Шаршаушы күйреу мүмкін кернеуге қарағанда аз кернеуылік жағдайда жүреді. Шаршау беріктігін төмендетуші негізгі себептер: бір диаметрден екінші диаметрге өтер жерде доғалдану радиусының болмауы. Келесі бір басты себептері, бұл беттің өңделуі және де кеуек, көпіршік түріндегі структурасының ақауы. Тоғысу шаршау тозуы үйкелісу бетіне әсер ететін жүктеменің бағыты мен шамасының өзгеруімен сипатталушы бірнеше рет кернеуцлілік жағдайға ұшырауының нәтижесінде жүреді де, нәтижесінде жеке түйіршіктері ажырай бастайды. Мұндай тозу түрін шаршаушы ұғатылу деп атайды, Ұғатылу, майлау майының үлкен мөлшері кезінде қарқынды жүреді, себебі майлау майы қысым әсерімен үйкелісу бетіндегі алғаш пайда болған жарғыншақтарға енеді де олардың әрі қарай дамуына ықпал етеді. Мұндай құбылысты, шамасы мен бағыты бойынша айнымалы жүктелуші үйкелісуші жұптар үшін майлау жүйесін жасап дайындау кезінде ескеру қажет. Тоғысу – шаршау тозуы шестреня тістері, тербелу және сырғанау подшипниктеріне тән құбылыс. Жаншылу деформайциясы. Үлкен меншікті жүктемелердің ұзақ мерзімді әсері барысында үйкелісу беттері бірте-бірте жаншылуға ұшырайды. Үйкелісуші беттердің өңделуінің төмен сапасы кезінде нақты тоғысу беттерінде жүретін нақты меншікті қысым күшейеді. Мүмкін шектік мәніне жеткенде адырлық жоталарының шығып тұрған бөлігі жаншылады. Бұл тозу шамасын, өңдеу сапасын жоғарылата отырып, үйкелісуші беттерді алдын ала жұмыстың үйреністіре отырып және де жүктемелердің мүмкін шегін қатаң ұстай отырып төмендетуге болады. Машинаның конструтивтік элементтерінің тозуы механикалық, жылулық және химиялық факторлардың әсерінің нәтижесі болып табылады. Ықпал ету факторына қарай тозуды механикалық, жылулық және коррозиялық деп түрлендіреді. Механикалық тозу – табиғи процесс, және де бөлшектің геометриялық пішіні мен өлшемінің өзгеруі, деформацияға ұшырауы, тұтастығының бұзылуы, сондай-ақ беттік қабаттағы материалдың қасиетінің өзгеруі түрінде байқалады. Механикалық тозу келесі факторларға тәуелді: 1) үйлесуші беттер материалдарының сапалары 2) үйлесуші беттердің өңдену тазалығына 3) үйлесу жұптарындағы жағармайдың болуы мен сапасы Аталған факторлардың ықпалы заңды және де тозу жылдамдығына елеулі әсер етеді. Сонымен қатар механикалық тозу шамасына жанасу жұптарындағы динамикалық жүктемелердің де әсері зор. Яғни бағыты айнымалы жүктемелердің әсерінен металлда шаршаушы тозуға ұшырайды. Үйкелісуші бөлшек материалдарының сапасы, үйкелісуші жұптардың тозутүзілділігін, жұмсақ деформациялануының қарқындылығы мен сипатын, сонымен қатар үйкелісу жылуының әсеріндегі болатын шаршауы түріндегі құбылыстың орын алуын анықтайды. Жанасушы бөлшек беттерінің бет тазалықтары да үйкелісуші бөлшектер арасындағы нақты жанасу бетін анықтайды. Өңделу бетінің сапасы конструктивті элементтің әсерге төзімділігі мен шаршау беріктігіне де әсер етеді. Бөлшектің жұмсақ деформациялануы кинематикалық жұптағы меншікті жүктеменің, мүмкін шамадан артып кетуінің салдары болып табылады. Механикалық тозу түрі болып табылатын, бөлшектің тұтастылығының бұзылуы келесі бірқатар себептердің салдары болып табылады: 1) мүмкін жүктемеден артып кету; 2) ескерусіз болған кернеудердің шоғырлануы 3) металлдың механикалық көрсеткіштерінің үлкен алшақтығы 4) дайындалу сапасы – термомеханикалық, пісіру және құрастыру операцияларының сапасы 5) майлау сапасы механикалық тозудан басқа материалдың ескіруі де орын алады. Ескіру процесі, металдағы атомдардың диффузиялық араласуы, термоөңдеу барысында алынған структураның құлдырауы, және де химиялық құрамының өзгеруі түріндегі қат-қабат жүретін күрделі процесс. жүктеу/скачать 121,81 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|