Механический износ происходит под воздействием сил трения, ударного действия частиц газа, пара, жидкости и различного рода нагрузок. Механический износ подразделяют на износ от сил трения, абразивный, эрозионный, усталостный, кавитационный, износ от силовых и тепловых нагрузок.
Износ от сил трения зависит от продолжительности контакта трущихся поверхностей, материала деталей (износ деталей из одноименных материалов больше, чем из разноименных), качества обработки поверхностей трения, скорости перемещения контртел относительно друг друга, давления, рода и режима смазки и других факторов. Мерой физического износа от сил трения может служить толщина изношенного слоя рабочих поверхностей в микрометрах, а в некоторых случаях потеря массы в граммах.
Абразивный износ происходит под ударами частиц песка, окалины и металла. Меры по предупреждению абразивного износа при подготовке холодильной установки к пусконаладочпым работам изложены в §4.1. Абразивный износ при использовании неметаллических материалов может проявляться следующим образом. Окалина или металлические частицы от износа деталей внедряются в мягкую поверхность пластмассы и превращают ее в подобие наждачного полотна. Так, при попадании окалины на графитофторопластовое кольцо сальникового уплотнения штока резко возрастает износ штока.
Эрозионный износ детали происходит под действием движущихся с большой скоростью частиц газа, пара или жидкости. Эрозионному износу подвержены седла и клапаны компрессоров, запорной и регулирующей арматуры и др.
Усталостный износ происходит вследствие приложения знакопеременных нагрузок. Усталостное разрушение поверхности проявляется в виде разрастающихся микротрещин. Усталостный износ может начаться и в глубине металла с последующим выходом на поверхность (осповидный износ). Роторы, коленчатые валы, шатунные болты, пружины, пластины клапанов, зубчатые колеса - вот примерный перечень деталей, наиболее подверженных усталостному износу. Усталостный износ появляется в местах концентрации напряжений, которыми могут быть подрезаны заусенцы, неоднородности поковок, острые кромки и т. п. Для предотвращения усталостного износа при конструировании деталей стараются избежать резких переходов от одного диаметра к другому, подвергают детали термической обработке и обработке поверхности металла различными методами пластической деформации (например, обкатке роликами).
Кавитационный износ происходит при возникновении гидравлических ударов на поверхности детали из-за нарушения непрерывности потока жидкости при образовании кавитационных (воздушных или паровых) пузырей. Кавитационный износ характерен для рабочих колес центробежных насосов.
Износ от воздействия силовых нагрузок (изгиб, кручение, удар) проявляется в пластической деформации деталей. Валы, роторы, шпоночные и шлицевые соединения, пальцы муфт и другие детали под действием нагрузок могут изменять форму рабочих поверхностей. При нагрузках выше расчетных из-за некачественной сборки или в результате ударных нагрузок такие детали соединений, как шпонки, могут быть не только деформированы, но и срезаны (нарушение целостности детали), болты удлиняются, профиль резьбы искажается.
Износ при тепловом воздействии проявляется также в пластической деформации и связан с ползучестью металла. Для углеродистых сталей ползучесть проявляется при температуре более 375 °С, для легированных - более 420 °С.
UP |