Физико-химические процессы на поверхностях трения

 

Если перемещающиеся поверхности разделены смазочной пленкой толщиной не менее какой-то определенной для данных условий величины, то внутри смазочной пленки возникает жидкостное трение. При этом свойства масла, находящегося в виде пленки между твердыми поверхностями, не будут отличаться от его свойств в более толстых слоях.

Жидкостное трение является наиболее выгодным видом трения, так как при этом поверхности трения полностью разделяются жидкостью, что обеспечивает минимальное трение, а следовательно, и минимальное выделение тепла и незначительный износ.

Характерной особенностью гидродинамического режима смазки является способность к саморегулированию в определенных пределах: с повышением скорости возрастает сила трения и увеличивается тепловыделение, но с повышением температуры масла снижается его вязкость. Следовательно, сила трения и температура масляного слоя стабилизируются.

В идеальном случае (при совершенном гидродинамическом режиме) износ поверхностей равен нулю, так как контакт металлических поверхностей отсутствует и внешнее трение заменено внутренним трением между слоями масла.

При полужидкостном трении поверхности деталей местами контактируются непосредственно или через граничные слои смазки. Здесь отсутствует типичная для гидродинамического режима автоматичность регулирования температур и силы трения. Незначительные колебания нагрузки в этой области могут вызвать переход к граничному трению.

 

Виды трения

 

При нормальной работе коромысла присутствуют жидкостное и полужидкостное трения.

С увеличением числа оборотов коленчатого вала растёт температура масла. При повышении температуры масла происходит уменьшение его вязкости. При уменьшении вязкости масла происходит переход в сопрягаемых деталях от жидкостного к полужидкостному трению.

Сухое трение в рассмотренных сопряжениях возникает при отсутствии смазки на их поверхностях. При нормальной эксплуатации это маловероятно.

 

Виды износов

 

Износ рабочих поверхностей коромысла является результатом процессов механических изнашиваний.

Для втулки коромысла характерно абразивное (следствие режущего действия твёрдых частиц, находящихся между поверхностями трения) изнашивание и пластические деформации (перемещение поверхностных слоёв антифрикционного материала в направлении скольжения под действием значительных нагрузок с изменением размера деталей без потери их веса).

Для бойка характерны пластические деформации и хрупкое разрушение. Хрупкое разрушение состоит в том, что поверхностный слой материала одной из сопряжённых деталей в результате трения и наклёпа становится хрупким и разрушается, обнажая лежащий под ним менее хрупкий материал.

 

Методы определения износа

 

Износ отверстия во втулке коромысла определяется измерительным инструментом типа – штангенциркуль, отклонение от номинального диаметра не должен превышать 0,12 мм. Износ бойка коромысла определяется исходя из уменьшения радиуса сферы, а также его деформации.