Cтраница 4
В результате лабораторных испытаний установлено, что вибрации оказывают значительное влияние на образование и развитие процесса схватывания первого рода. В определенных условиях частоты и амплитуды колебаний интенсивность изнашивания поверхностей трения в условиях схватывания первого рода увеличивается в 100 - 150 раз по сравнению с интенсивностью изнашивания без вибраций. В определенных условиях вибраций расширяются границы существования процесса схватывания первого рода. При малых скоростях скольжения ( от 0 до 0 05 м / сек) в определенных условиях вибрации возникают окислительные процессы ( фреттинг-процессы), полностью вытесняющие процесс схватывания первого рода, который интенсивно развивается в этом диапазоне скоростей, но без вибраций. Определены границы существования интенсивного окислительного процесса в зависимости от скорости скольжения, амплитуды, частоты колебаний, нагрузки, твердости металла и среды. [46]
Выше было показано, что окисление при нормальном трении характеризуется большими и неограниченными перемещениями. При этих условиях возникает вполне устойчивый стационарный процесс текстурирования, образования вторичных пленок и их разрушения. При малых и сверхмалых перемещениях в условиях реверса тангенциальных нагрузок и при динамическом их приложении, что имеет место при фреттинге, о текстурировании, образовании защитных окисных пленок и о стационарности процесса не может быть и речи. Кроме того, условия при малых перемещениях ухудшаются наличием неудаляемых продуктов износа в зоне контакта. Не случайно поэтому, что фреттинг-процесс никогда не возникает при перемещениях, больших определенной критической величины, необходимой и достаточной для установления динамического равновесия процессов образования и разрушения вторичных защитных структур. [47]
Схватывание I рода представляет один из наиболее опасных и резко выраженных видов повреждения деталей машин. Главной задачей теории в связи с этим видом повреждения является определение критических условий его возникновения и раскрытие причин и механизма его протекания. В практике работы деталей машин этот патологический процесс совершенно недопустим. Для его устранения необходимы сведения о критических значениях величин давления, скорости и данные о его природе. Особо опасные проявления атермического схватывания возникают при динамическом хапактере нагружения поверхностей и развитии фреттинг-процесса. [48]
Авторы отмечают, что поверхностный слой трущихся деталей в процессе трения резко изменяет сво ю структуру и переходит в активное состояние. Материал стремится немедленно перейти из термодинамически неравновесного в пассивное состояние путем адсорбционного, диффузионного или механического взаимодействия с внешней средой. Этот новый слой и становится объектом поверхностного разрушения при трении. Если процессы разрушения охватывают только новый слой, образовавшийся в процессу трения, то происходит нормальное трение, к чему и надо стремиться. Если же разрушение поверхности происходит вне зоны образовавшегося нового слоя ( например, при схватывании, микрорезании, фреттинг-процессе и др.) то изнашивание протекает ненормально - с повреждаемостью поверхности детали. [49]
В некоторых случаях развитие усталостных трещин в зонах фреттинга приводит к поломке валов и потере винтов. Фреттинг-коррозионные повреждения в зоне контакта при циклических нагрузках возникают вследствие микросмещений. Уменьшения фреттинг-коррозионных повреждений добиваются различными конструктивными и технологическими методами. Полимерное покрытие уменьшает протекание процессов фреттинг-коррозии, способствует некоторому перераспределению напряжений и уменьшению их концентрации у кромки напрессованной ступицы. Однако положительные результаты получают далеко не всегда. В работе [68] показано, что, с одной стороны, электроосажденное покрытие видоизменяет фреттинг-процесс, поглощая локальные движения между стальными поверхностями, с другой, изменяет усталостные свойства основного металла вследствие поглощения водорода, присутствия трещин в электроосаж-денном металле, наличия в них вредных внутренних напряжений растяжения. В зависимости от того, каков баланс этих факторов, получается либо положительный, либо отрицательный эффект от применения электроосадков. [50]