Оценка совместимости материалов на этапах приработочного и установившегося изнашивания

3.1 Понятие о приработочном, установившемся и катастрофическом изнашивании

Фрикционную совместимость материалов принято делить на совместимость в процессе приработки и совместимость в послеприработочном периоде. В первом случае в качестве критериев совместимости используются параметры, характеризующие интенсивность протекания приработки, во втором – параметры, характеризующие степень устойчивости приработанной трибосистемы к воздействию эксплуатационных факторов.

Изнашивание на разных этапах эксплуатации трибосистемы происходит с различной интенсивностью. Начальный период эксплуатации сопровождается повышенной скоростью изнашивания, в результате чего образуется приработочный износ. Следует предпринимать меры по уменьшению приработочного износа, хотя в целом приработку следует рассматривать как положительный процесс, способствующий быстрейшей аккомодации узла трения к условиям эксплуатации: происходит притирка деталей, сглаживаются наиболее высокие выступы неровностей, снижаются удельные нагрузки, уменьшается сила трения и температура саморазогрева, в поверхностных слоях формируются благоприятные вторичные структуры. 

Принципы снижения приработочного износа

· Необходимо изначально создавать микрогеометрию, микротвердость и др. характристики поверхностей трения, которые образуются на деталях пар трения естественным образом после приработки.

· Приработку следует проводить при щадящих режимах эксплуатации с постепенным приращением нагрузки на контакт.

· Ускоряет приработку применение специальных приработочных сред.

· Приработку желательно производить не в процессе эксплуатации, а на специальных стендах. 

· Применение принципов селективной и структурно-упорядоченной сборки позволит минимизировать время приработки, за счет подбора наиболее оптимальных сочетаний деталей пар трения.

После этапа приработки следует фаза установившегося изнашивания, характеризующаяся постоянством интенсивности изнашивания деталей пар трения и появлением выраженных черт ведущего вида изнашивания. Скорость установившегося изнашивания – минимальна для данного узла трения в условиях эксплуатации, а длительность данной фазы – максимальна на протяжении всего срока службы изделия. Уменьшение износа при эксплуатации – основная задача трибологов. 

Принципы снижения износа при установившемся изнашивании

· После идентификации ведущего вида изнашивания принять меры по повышению стойкости узла трения к данному виду изнашивания.

· После идентификации ведущего вида изнашивания за счет управления условиями эксплуатации, выбора трибоматериалов, изменения вида трения и т.д. добиться смены существующего вида изнашивания на другой, менее интенсивный.

· Своевременное и правильное техническое обслуживание; использование современных смазочных материалов; сведенное к минимуму число разборок-сборок; грамотная, бережная эксплуатация машины – немаловажные факторы повышения долговечности узлов трения.

· Следует выявить ведущий разрушающий фактор в данном виде изнашивания и принять меры к его минимизации.

· По возможности большую часть времени узел трения должен работать в режиме трения с опосредованным контактом.

· В ряде случаев эффективным является использование ремонтно-восстановительных составов для «безразборного» ремонта узлов трения.

· Для активного продления срока службы деталей пар трения используются технологические методы восстановления и ремонта изношенных поверхностей.

Износ при эксплуатации приводит к постепенному увеличению зазоров, усилению шума и вибрации, снижению герметичности, потере точности расположения деталей и др. нежелательным явлениям. После определенной наработки эксплуатационный износ сопряжения достигает предельной величины, после чего, вследствие существенного усиления вибронагруженности фрикционного стыка, начинается фаза катастрофического изнашивания, проявляющаяся в резком повышении интенсивности изнашивания, с тенденцией к дальнейшему ее усилению.