ประเภทของการสวมใส่: การจำแนกประเภทและลักษณะของการสวมใส่

2024 ผู้เขียน: Howard Calhoun | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2023-12-17 10:42

การสวมใส่เป็นที่เข้าใจกันว่าเป็นการค่อยๆ ทำลายพื้นผิวการเสียดสีของคู่ต่างๆ การสวมใส่มีหลายประเภท มีสาเหตุมาจากหลายสาเหตุ แต่พวกเขาทั้งหมดมีสิ่งหนึ่งที่เหมือนกัน - อนุภาคถูกแยกออกจากวัสดุฐาน สิ่งนี้นำไปสู่การหยุดชะงักในการทำงานของกลไกและในกรณีอื่น ๆ อาจทำให้เกิดการพังทลายได้ ช่องว่างในข้อต่อเพิ่มขึ้นการลงจอดเริ่มที่จะเอาชนะอันเป็นผลมาจากการก่อตัวของฟันเฟืองที่สำคัญ บทความนี้กล่าวถึงประเภทการสวมใส่หลัก ให้ลักษณะและการจัดประเภททั่วไป

คุณลักษณะของการสึกหรอ

วัสดุกัดกร่อนเป็นวัสดุที่กระจายตัวอย่างประณีตจากแหล่งกำเนิดตามธรรมชาติหรือเทียม โดยมีความแข็งมากเพียงพอต่อการขีดข่วนวัสดุอื่นๆ ที่แข็งน้อยกว่า

ประเภทของการสึกหรอของพื้นผิวซึ่งมีการทำลายโครงสร้างและความสมบูรณ์ของชั้นผิวเมื่อปฏิสัมพันธ์กับอนุภาคขนาดเล็กที่เป็นของแข็งเรียกว่าการขัดถู ควรยกเลิกสำหรับการทำลายประเภทนี้ ความเร็วของแรงเสียดทานต้องมีนัยสำคัญอย่างมาก (หลายเมตรต่อวินาที) แม้ว่าการใช้งานเป็นเวลานาน การทำลายจะเกิดขึ้นแม้ที่ความเร็วต่ำและแรงจับยึด

บทบาทของสารกัดกร่อนสามารถเป็นได้ทั้งวัตถุคงที่ (เฟสของแข็งของเหล็กและโลหะผสม) และอนุภาคแปลกปลอมที่เคลื่อนที่ได้ซึ่งตกลงสู่บริเวณสัมผัสของพื้นผิวที่ถู (ทราย ฝุ่น และอื่นๆ)

ปัจจัยต่อไปนี้ส่งผลต่อปริมาณการสึกหรอและการเสียดสี:

• ธรรมชาติต้นกำเนิดของอนุภาคกัดกร่อน
• สภาพแวดล้อมการทำงานของกลไก (ระดับความก้าวร้าว);
• คุณสมบัติวัสดุของคู่แรงเสียดทาน
• โหลดกระทบ;
• ตัวชี้วัดอุณหภูมิและอื่น ๆ อีกมากมาย

การถลอกด้วยอนุภาคแข็ง (เม็ด)

การสึกหรอทางกลประเภทนี้เกิดขึ้นเมื่อเม็ดขัดสัมผัสกับโลหะหรือวัสดุอื่นๆ ดัชนีความแข็งของอนุภาคดังกล่าวสูงกว่าดัชนีความแข็งของโลหะอย่างมาก สิ่งนี้นำไปสู่การเสียรูปของวัสดุของคู่แรงเสียดทาน การเกิดความเค้นเมื่อยล้า และการเสียดสีของพื้นผิว

หากกลไกทำงานภายใต้สภาวะของการโหลดที่สลับกันบ่อยๆ ผลกระทบของผลที่เป็นอันตรายของสารกัดกร่อนจะเพิ่มขึ้น ในกรณีนี้ อนุภาคที่มีฤทธิ์กัดกร่อนไม่เพียงแต่ทิ้งรอย แต่ยังเป็นรอยบุบบนพื้นผิวโลหะ

ด้วยการเพิ่มขึ้นของเศษของสารกัดกร่อน, theสึกหรอขัด อนุภาคที่มีฤทธิ์กัดกร่อนนั้นแข็งมาก แต่ในขณะเดียวกันก็เปราะ ดังนั้นเนื้อขนาดใหญ่สามารถบดให้เล็กลงได้

คุณลักษณะของการสึกหรอออกซิเดชัน

การสึกหรอประเภทนี้เกิดขึ้นเมื่อฟิล์มออกไซด์หลวมปรากฏขึ้นบนพื้นผิวของชิ้นส่วนที่ถู ซึ่งจะถูกลบออกจากพื้นผิวอย่างรวดเร็วอันเป็นผลมาจากการเสียดสี วัสดุทางวิศวกรรมส่วนใหญ่มีแนวโน้มที่จะออกซิไดซ์ในอากาศที่อุณหภูมิสูง ดังนั้นกลไกที่ทำงานโดยไม่ใช้สารหล่อลื่นและไม่มีระบบระบายความร้อนอาจมีการสึกหรอของชิ้นส่วนประเภทนี้

ยิ่งอัตราการทำลายของฟิล์มออกไซด์มากเท่าใดและอัตราการก่อตัวมากขึ้นเท่าใด การสึกหรอของพื้นผิวก็จะยิ่งรุนแรงขึ้น

การสึกหรอประเภทนี้เป็นเรื่องปกติสำหรับข้อต่อแบบบานพับและแบบสลัก กลไกการระงับแบบต่างๆ และแน่นอนสำหรับทุกยูนิตที่ทำงานโดยไม่ต้องหล่อลื่น

ด้วยความเร็วของแรงเสียดทานที่เพิ่มขึ้น อุณหภูมิของพื้นผิวการถูจะเพิ่มขึ้น สิ่งนี้นำไปสู่การทวีความรุนแรงของกระบวนการทำลายล้าง แรงกระแทกที่เพิ่มขึ้นมีผลเช่นเดียวกัน

สึกเพราะพลาสติกเสียรูป

การสึกหรอของชิ้นส่วนเครื่องจักรประเภทนี้เป็นเรื่องปกติสำหรับหน่วยที่รับน้ำหนักมาก สาระสำคัญของมันอยู่ที่การเปลี่ยนรูปทรงเรขาคณิตของผลิตภัณฑ์ภายใต้อิทธิพลของการโหลดจำนวนมาก

เป็นเรื่องปกติมากที่สุดสำหรับการเชื่อมต่อแบบคีย์และแบบสปิน เช่นเดียวกับเธรด หมุด และอื่นๆ

คล้ายกันการเสียรูปอาจเกิดขึ้นได้ในข้อต่อเกียร์ และไม่ต้องเร่งรีบ ภาระคือปัจจัยหลักที่นี่

บ่อยครั้งที่การเสียรูปดังกล่าวปรากฏบนรางและล้อของลูกกลิ้ง เพื่อป้องกัน จำเป็นต้องจัดระเบียบการป้องกันและตรวจสอบองค์ประกอบโครงสร้างอย่างทันท่วงที

สึกเพราะบิ่น

การจำแนกประเภทของการสึกหรอที่นำเสนอจะไม่สมบูรณ์หากเรามองข้ามสิ่งที่เรียกว่าการสึกหรออันเป็นผลมาจากการบิ่น สาระสำคัญของมันมีดังนี้ ภายใต้สภาวะการทำงานที่รุนแรง (อาจถึงขั้นสุดโต่ง) ชั้นผิวของชิ้นส่วนที่ถูจะได้รับการแปลงโครงสร้างและเฟส สาเหตุในหลายกรณี ได้แก่ อุณหภูมิที่สูงขึ้น สภาพความร้อนและความเย็น ความดันสูง และอื่นๆ คุณสมบัติของชั้นที่ได้นั้นแตกต่างอย่างมากจากคุณสมบัติของวัสดุดั้งเดิม ตามกฎแล้ว ขั้นตอนเหล่านี้จะเปราะและแตกหักภายใต้ภาระ

ดังนั้น แถบสีขาวที่มีลักษณะเฉพาะจึงก่อตัวขึ้นบนเหล็กและเหล็กหล่อในระหว่างการเสียดสีโดยไม่ต้องหล่อลื่น พื้นที่เหล่านี้ไม่สามารถแกะสลักได้แม้จะใช้สารละลายกรดไนตริกหรือกรดไฮโดรฟลูออริกในแอลกอฮอล์ ผู้เชี่ยวชาญในสาขาโลหะวิทยาเรียกชั้นนี้ว่าชั้นสีขาว มีความแข็งแบบร็อกเวลล์ค่อนข้างสูงและเปราะมาก ห้องปฏิบัติการแห่งหนึ่งดำเนินการวิเคราะห์เฟสและโครงสร้างของชั้นสีขาว ปรากฎว่าเป็นส่วนผสมทางกลของมาร์เทนไซต์และซีเมนต์ นอกจากนี้ยังมีเฟอร์ไรต์จำนวนเล็กน้อย สิ่งสุดท้ายในนั้นเลยเล็กแล้วไม่สามารถลดความแข็งได้

การก่อตัว (การสังเคราะห์) ของสารนี้มาพร้อมกับลักษณะของแรงดึงและแรงอัดภายในที่เป็นอันตราย เมื่อเวกเตอร์ของความเค้นภายในตรงกับแรงภายนอกของชิ้นส่วน จะเกิดรอยแตกเล็กๆ บนพื้นผิวในบริเวณชั้นสีขาว microcracks เหล่านี้เป็นตัวสร้างความเครียดและตัวสะสม ซึ่งนำไปสู่การแตกหักของผลิตภัณฑ์โดยรวม

สึกกร่อน

กระบวนการนี้เกิดขึ้นบนพื้นผิวที่สัมผัสกันอย่างใกล้ชิด เหตุผลคือความผันผวน ควรสังเกตว่าวัสดุของตัวเครื่องของคู่แรงเสียดทานอาจแตกต่างกันมาก (โลหะ-โลหะหรืออโลหะ)

ปรากฏการณ์นี้เกิดขึ้นเมื่อร่างกายเคลื่อนตัวน้อยที่สุด (ประมาณ 0.025 ไมโครเมตร)

ผลจากความผันผวน จุดศูนย์กลางการกัดกร่อนจึงปรากฏขึ้นบนพื้นผิว ซึ่งเติบโตและนำไปสู่การทำลายของชั้นผิว

สวมโดยคาวิเทชั่นแบบสั่นสะเทือน

การสึกหรอประเภทนี้เกิดขึ้นเมื่อผลิตภัณฑ์ทำงานในสื่อที่เป็นของเหลว แม้ว่าอาจเกิดขึ้นได้เมื่อเจ็ทเหลวชนชิ้นส่วนของเครื่องจักรหรือกลไก ฟิสิกส์ของกระบวนการมีดังนี้ แรงดันของเหลวที่ขอบเฟส (ระหว่างของเหลวและของแข็ง) ลดลง ซึ่งนำไปสู่ลักษณะที่เรียกว่าฟองอากาศคาวิเทชัน ความเข้มของการสึกหรอนี้ขึ้นอยู่กับปริมาณอากาศในของเหลวและความดันภายนอก

การสั่นของเสียงเป็นตัวเร่งปฏิกิริยา อันตรายอย่างยิ่งในกรณีนี้คือการสั่นสะเทือนของสเปกตรัมอัลตราโซนิกบ่อยครั้งที่ปรากฏการณ์ที่เป็นอันตรายดังกล่าวเกิดขึ้นในส่วนการถูของเครื่องยนต์สันดาปภายใน การวิจัยแสดงให้เห็นว่าคาวิเทชั่นโซนิคสึกหรอเร็วกว่าแรงเสียดทานสามถึงสี่เท่า

สึกเพราะความร้อนแตก

ปัญหานี้เป็นเรื่องปกติสำหรับล้อรถไฟและหัวรถจักร ระหว่างที่รถไฟเคลื่อนตัว คนขับมักจะต้องชะลอความเร็ว ทำให้ล้อลื่นและร้อนขึ้น เมื่อเร่งความเร็ว พื้นผิวการถูจะเย็นลงอย่างรวดเร็ว การหมุนเวียนความร้อนดังกล่าวทำให้เกิดรอยร้าวมากมายบนพื้นผิวของล้อ สิ่งนี้ช่วยเร่งการสึกหรอของผลิตภัณฑ์ได้อย่างมาก ปัจจุบันมีการใช้เหล็กอัลลอยด์พิเศษในการผลิตล้อรถไฟ แต่ก่อนหน้านี้ใช้เหล็กที่มีคุณภาพธรรมดา ทุกวันนี้ล้อเก่ายังถูกใช้บนรถไฟหลายขบวน ปัญหานี้ก็ยังมีความเกี่ยวข้อง

วิธีจัดการกับรอยแตกจากความร้อน

มาตรการที่มีประสิทธิภาพที่สุดในการต่อสู้กับรอยแตกจากความร้อนคือการระบายความร้อนอย่างเข้มข้น สามารถใช้น้ำมันและจารบีชนิดพิเศษได้ ในกรณีของล้อรถไฟ มาตรการนี้ไม่เหมาะด้วยเหตุผลที่ชัดเจน ในกรณีนี้ คุณสามารถลองพิจารณาองค์ประกอบทางเคมีของวัสดุและเลือกเกรดเหล็กที่ดีกว่าจากมุมมองนี้ได้ เหล็กกล้าอัลลอยด์บางเกรดมีค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวต่ำ และทรัพย์สินนี้สามารถนำไปใช้ประโยชน์ได้

บ้างลักษณะการสึกหรอของการสึกหรอ

เมื่อพิจารณาถึงประเภทของแรงเสียดทานและการสึกหรอ เราไม่สามารถมองข้ามการสึกหรอที่เรียกว่าการสึกกร่อนได้ พูดง่ายๆ ก็คือ นี่คือการทำลายพื้นผิวภายใต้อิทธิพลของสิ่งแวดล้อม

ในทางวิศวกรรม แนวคิดนี้หมายถึงการทำลายพื้นผิวของชิ้นส่วนเครื่องจักรและส่วนประกอบกลไกภายใต้อิทธิพลของปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อม ปัจจัยที่มีอิทธิพลดังกล่าว ได้แก่ การไหลของอากาศและของเหลว ไอน้ำหรือก๊าซต่างๆ สาเหตุของการสึกหรอคือเมื่อก่อนเกิดการเสียดสี ในกรณีนี้เท่านั้น ไม่ใช่อนุภาคที่มีฤทธิ์กัดกร่อน แต่โมเลกุลของก๊าซหรือของเหลวจะกระทำกับพื้นผิว

ไมโครแคร็กปรากฏขึ้นระหว่างขั้นตอนนี้ โมเลกุลของของเหลวและไอน้ำภายใต้ความกดดันสูงจะแทรกซึมเข้าไปและมีส่วนในการทำลายชั้นผิวของผลิตภัณฑ์ทั้งหมด

ของเหลวหรือไอน้ำอาจมีอนุภาคกัดกร่อนในสารแขวนลอย ในกรณีนี้ ส่วนผสมดังกล่าวจะทำให้เกิดการทำลายและสึกกร่อนจากการกัดเซาะ

ความล้าและลักษณะเฉพาะ

ประเภทของการสึกหรอและการละเมิดรูปทรงมีความหลากหลายมาก ปัญหามากมายสำหรับวิศวกรออกแบบและวิศวกรเครื่องกลเกิดจากการหลุดร่อนของพื้นผิวของชิ้นส่วนด้วยความล้า "ความเจ็บป่วย" นี้ร้ายกาจมาก ปรากฏการณ์ของการหลุดลอกของความเมื่อยล้าเกิดขึ้นในชิ้นส่วนที่ทำงานเป็นเวลานานภายใต้สภาวะโหลดสลับกัน นี่คือลักษณะ "โรค" ของข้อต่อเกียร์

การสึกหรอประเภทนี้เกิดจากการเริ่มของรอยแตกบนพื้นผิวและการเจาะทะลุลึกลงไปในตัวผลิตภัณฑ์ เครือข่ายทั้งหมดของ microcracks ดังกล่าวปรากฏบนพื้นที่ผิวที่ไม่มีนัยสำคัญ ภายใต้อิทธิพลของแรงดันและอุณหภูมิ ชิ้นส่วนโลหะเล็กๆ ที่แยกจากกันจะหลุดออกจากตัวเครื่องและหลุดออกมา น้ำมันหล่อลื่น (น้ำมัน) มีบทบาทสำคัญในกระบวนการนี้ ซึ่งแทรกซึมเข้าไปในรอยแตกขนาดเล็กและส่งเสริมการทำลายล้าง