Dilimas ir jo mažinimo būdai

Home / Mechanika / Dilimas ir jo mažinimo būdai

Turinys

1. Įvadas 2

2. Dilimo procesai trinties porose 2

3. Metalų dilimo mechanizmas 2

3.1. Nepertraukiamas dilimas 3

3.2. Išplėšimas 3

3.3. Ištrupėjimas 4

3.4. Trynimas 4

3.5. Cheminė korozija 4

3.6. Fretingkorozija 5

3.7. Paviršiaus takumas 6

4. Grynųjų metalų dilimas 6

5. Elastomerų dilimo mechanizmas 7

6. Veiksniai, turintys įtakos dilimui 7

6.1. Slydimo greičio ir temperatūros įtaka metalų dilimui 8

6.2. Slydimo greičio ir temperatūros įtaka elastomerų dilimui 8

6.3. Medžiagos įtaka dilimui 9

7. Dilimo matavimas 9

8. Dilimo rūšys 10

8.1. Vandenilinis dilimas ir jo mažinimo būdai 11

8.2. Abrazyvisnis dilimas ir jo mažinimo būdai 12

8.3. Oksidacinis dilimas ir jo mažinimo būdai 13

8.4. Dilimas dėl plastinių deformacijų ir jo mažinimo būdai 14

9.

10.

1. Įvadas

Dilimas – vienas labiausiai nepageidaujamų veiksnių mechanikoje. Jis sukelia dideliu sunkumu konstruojant ir naudojant detale ar gaminį. Dilimą reikia įvertinti jau gaminant detale. ĮĮvertinant dilimą ir sugebant ji sumažinti gerokai prailginamas detalės ar gaminio eksploatacijos laikas.

2. Dilimo procesai trinties porose

Dilimo procesas, ypač metalų, gali būti sąlygojamas keleto kartu ar atskirai vykstančių reiškinių. Metalų dilimas, kuris yra gana sudėtingas reiškinys, priklauso nuo tokių veiksnių kaip metalo sutvirtėjimas, neapsaugoto metalo oksidacija, metalo pernešimas, jo sudėties pokyčiai ir kita. Elastomerų – gumos, polimerų – dilimo procesas yra nemažiau sudėtingas. Jis priklauso nuo kartu vykstančių mechaninių, šiluminių ir cheminių reiškinių. Dabartiniu metu daug dėmesio skiriama dilimo procesui iieškoma jo priežasties, taip pat dilimo matavimo, minimizavimo ir kontroliavimo galimybių.

3. Metalų dilimo mechanizmas

Slystančių metalinių paviršių dilimo proceso mechanizmai yra septyni:

1. Nepertraukiamas dilimas.

2. išplėšimas (įdrėskimas).

3. ištrupėjimas

4. trynimas

5. cheminė korozija

6. fretingkorozija

7. paviršiaus takumas

3.1 Nepertraukiamas dilimas

Šiuo atveju nuo pagrindinio paviršiaus medžiaga atsiskiria smulkių detalių pavidalu. Šios dalelės šalinimas kartu ssu tepalu, todėl ryškių paviršiaus pažeidimų nebūna. Dildamas paviršius darosi lygesnis, o ne šiurkštesnis. Dilimo detalių atitrūkimą sąlygoja šie veiksniai:

· mechaninis prispaustų vienas prie kito nelygumų sukibimas;

· lokalinė adhezija lietimosi zonose;

· trynimas atsitiktinėmis kietomis detalėmis;

· erozinis dilimas, kurį sukelia kavitacija, arba korozinis tepalo veikimas, kai susidaro ir pašalinamos oksidinės detalės.

Kai apkrovos yra mažos, dalis suvirtų ir nupjautų sujungimų pagal suvirinimo, nupjovimo ir rėžimo teoriją atsiskiria ir sudaro dilimo produktus. Didinant apkrovą iki įtempimų, viršijančių 1/3 minkštesniojo metalo kietumo, smarkiai padidėja dilimo produktų tūris.. Tai paaiškinama tuo, kad, esant didelėms apkrovoms, sąlyčio plotas padidėja ir dilimo procese atsiradusi dalelė negali pasišalinti iš sąlyčio zonos. Ši dalelė dalyvauja tolesniame dilimo procese, sąlygodama kitų detalių susidarymą.

3.2 Išplėšimas

Kai kurie paviršiaus pažeidimai yra pertraukiami ir vyksta staigiai. Dėl to ppaviršius smarkiai pažeidžiamas. Tokie paviršiai praranda galimybę slysti vienas kito atžvilgiu. Išplėtimo procesas yra lavininis giluminis paviršiaus pažeidimas. Pagrindinė jo priežastis yra šiluma, atsiradusi sąlyčio zonose, veikiant didelėms apkrovoms bei slydimo greičiams. Kadangi šiluma negali staigiai išsisklaidyti, įvyksta lokalinis susiliečiančių paviršių suvirinimas, o po to jie suardomi. Šis procesas būdingas riedėjimo guoliams. Jis reiškiasi riedėjimo takelių praslydimo jų sąlyčio su ritinėlių kraštais vietose.

3.3 Ištrupėjimas

Tai tipiškas riedėjimo elementų paviršių pažeidimas. Tai nedidelių griovelių (duobių) susidarymas medžiagos paviršiuje.Šios duobės atsiranda didelių tangentinių įįtempimų srityje, paprastai tam tikrame gylyje. Šiuo atveju gali atsirasti nedidelių įtrukimų medžiagos viduje, o po to ir paviršiuje arba atvirkščiai.

Šio dilimo intensyvumui didelę įtaką turi įvairūs paviršiaus defektai. Jie paprastai būna įtempimų koncentratoriais, tai paspartina duobių susidarymo procesą.

3.4 Trynimas (dilimas)

Metalų dilimą galima laikyti erozinio dilimo forma . Tokį dilimą sukelia didelio smulkių dalelių kiekio įsiskverbimas į paviršių. Paviršių valymas, naudojant smėlio čiurkšlę, gali būti ribiniu trynimo procese pavyzdžiu. Be to, metalas dilinamas jį šlifuojant , taip pat hidrodinaminiuose guoliuose, kai abrazyvinės detalės matmenys viršija mažiausiąjį tepalo plėvelės storį.

3.5 Cheminė korozija

Cheminė korozija – tai plėvelių ant paviršiaus susidarymas, vykstant cheminei reakcijai. Vidaus degimo variklių guoliai yra veikiami oksidacijos produktų, kurie susidaro skaidant tepalą arba užteršus jį degimo produktais. Tokia cheminė korozija yra blogų pasekmių priežastis.

Kita vertus, cheminę reakciją galima naudoti paviršiams padengti. Šiuo atveju plėvelė, pasižyminti mažu kirpimo stiprumu, palengvina paviršių slydimą. Mažoje temperatūroje paprastai susidaro metalinės muilo plėvelės, apsaugančios paviršių, o didelėje, dėl tepalo priedų sąveikos su metalu, – neorganinės druskos (chloridai, sulfidai ir t.t.). Šios reakcijos rezultatas matyti po tam tikro laiko. Daugelių atvejų reakcijos greitis pakankamai didelis ir jos produktai apsaugo paviršių.

Metalų paviršių oksidacija turi didelę įtaką cheminiam tepalo pokyčiui – dažnai ant metalinio paviršiaus susidaro polimerizuotos mmedžiagos plėvelė. Šios plėvelės gali būti variklių stūmoklinių žiedų pridegimo priežastimi. Kitais atvejais, polimerizuotos plėvelės apsaugo paviršių nuo abrazyvinio dilimo.

3.6 Fretingkorozija

Jeigu du ramybės būsenoje esantys susiliečiantys paviršiai pradės vibruoti slydimo kryptimi, prasidės labai smarkus dilimas. Virpesys gali suardyti bet kokią apsauginę paviršiaus plėvelę. Kiekvieno svyravimo metu gali atskilti kažkiek metalo, o neapsaugotas metalas oksiduojasi, oksidacijos produktai veikia kaip abrazyvas, sukeliantis nemažus paviršiaus pažeidimus.

Fretingkorozijai sukelti pakanka mažų paviršių poslinkių – apie 0,025mm mikrometro amplitudės poslinkio. Dėl mažos poslinkių amplitudės paviršiaus paviršiai koncentruojasi nedideliuose tikrojo sąlyčio ploteliuose. Dilimo produktai nepasišalina iš sąlyčio zonos, tik kaip jau minėta, padidėja jų abrazyvinis poveikis. Kai svyravimų amplitudė padidėja iki 2,5mm fretingkorozijos plotas padidėja, tačiau dilimo procesas palieka tokį vaizdą, lyg paviršiai būtų slydę tik viena kryptimi. Todėl galima laikyti, kad 2,5mm amplitudė yra viršutinė fretingkorozijos riba. Virpesių dažnis taip pat didina dilimą, tačiau irgi turi ribą, nuo kuris dilimas pradeda mažėti. Supaprastintas fretingkorozijos mechanizmas parodytas 1 paveiksle:

1pav.: 1,2 – susiliečiančios detalės; 3 – sąlyčio taškai; 4 – smulkios ertmės; 5 – bendra didelė ertmė, 6 – trūkiai; 7 – atskilę metalo gabalai; 8 – atskilusios kietos detalės.

Pirminis detalių sąlytis vyksta tam tikruose paviršiaus taškuose (a). Nuo vibracijos oksidų plėvelės tikrojo sąlyčio zonoje suardomos ir tokiu bbūdu susidaro smulkios ertmės, užpildytos plėvelių dalelių (b). Šios ertmės palaipsniui didėja ir susilieja į vieną didelę (c). Šioje ertmėje padidėja oksiduotų metalo dalelių slėgis ir paviršiai pradeda trūkinėti. Kai kurie trūkiai susilieja ir tokiu būdu atskyla tam tikri metalo gabalai. Oksidų dalelės veikia kaip abrazyvas. Veikiant padidintam slėgiui ir trinties jėgoms, pakyla temperatūra ir minėtų ertmių paviršiuose atskilusios dalelės pasidaro kietos.

3.7 Paviršiaus takumas

Toks dilimas vyksta tuomet, kai slydimo greičiai nėra tokie dideli, kad paviršiai strigtų. Esant šiems greičiams, paviršiai taip pat įkaista (mišraus tepimo atveju). Įkaitę jie suminkštėja, po to pasireiškia plastinis takumas, kuris gali atrodyti kaip paviršiaus banguotumas. Šis dilimo procesas nėra toks netikėtas, kaip kad išplėtimas ar ištrupėjimas. Jis paprastai padidina besisukančių mazgų triukšmą. Tai pat nepertraukiamas procesas tam tikrame laiko intervale. Jis keičia tik paviršiaus makrogeometriją.

4. Grynųjų metalų dilimas

Nupjovus grynųjų metalų vietinius ryšius, vyksta dilimas, kurio būna keturios rūšys:

1. Dilimas yra gana mažas (alavas ir plienas); ribinio sluoksnio kirpimo stiprumas gali būti didesnis už abiejų metalų stiprumą;

2. pjūvis atsiranda minkštajame metale ir jo dalelės prilimpa prie kietojo metalo (švinas ir plienas);

3. daugiau minkštesnio metalo pernešama ant kietojo metalo paviršiaus (varis ir plienas);

4. pjūvis atsiranda stipresniajame metale. Šiuo atveju gaunami didžiausi paviršių pažeidimai.

Visais išvardintais atvejais dilimas gali keistis apie 100

kartų, nors trintis gali būti vienoda.

2.pav.: Grynųjų metalų dilimo mechanizmas:

a – Si < S1 , Si < S2; b – S2 < Si < S1; c – S2 <= Si < S1; d – Si > S1, Si > S2, S1 > S2.

5. Elastomerų dilimo mechanizmas

Galima išskirti tris skirtingus kietu paviršiumi slystančio elastomero dilimo mechanizmus: abrazyvinis, nuovarginis, ritinėlių dilimai. Visos trys dilimo rūšys labai priklauso nuo kieto paviršiaus šiurkštumo laipsnio ir jo prigimties.

6. Veiksniai, turintys įtakos dilimui

Veiksnius, nuo kurių ppriklauso kinematinės poros dilimo intensyvumas, galima suskirstyti į keturias grupes:

1. išorinės tribo sąlygos,

2. kinematinės poros mechaninės savybės,

3. detalės paviršiaus mikrogeometrinės charakteristikos,

frikcinės charakteristikos.

6. Slydimo greičio ir temperatūros įtaka metalų dilimui

Temperatūros įtaka dilimo procesui yra tokia:

1. kai temperatūra pasidaro didesnė už metalo rekristalizacijos temperatūrą, paviršinis sluoksnis labai suminkštėja, paviršius išlyginamas ir metalas ar viena lydinio dedamosios išteka.

2. Aukšta temperatūra ir plastinė deformacija skatina difuzinius procesus. Dėl to paviršiai pasipildo kai kuriais lementais (pvz. Plieno paviršius – anglimi), vyksta atskirų struktūrinių dedamųjų koaguliacija ir detalių medžiagos difuziškai ištirpsta.

3. Kai ttemperatūros pokyčiai yra lokaliniai ir staigiai atšaldoma šalto metalo masė, susidaro grūdinto metalo zonos.

4. Visi minėtieji veiksniai – plastinė deformacija, aukšta temperatūra ir medžiagos struktūros pokyčiai – kartu ar atskirai veikdami sukelia medžiagos įtempimus. Šie įtempimai vėliau turi įtakos medžiagos atplėšimui.

5. Mikroskopiniai ppaviršių tyrimai parodė, kad veikiant didelėms apkrovoms ir temperatūrai, sąlyčio zonoje gali susidaryti plazma ir šį procesą lydi elektronų emisija. To priežastis yra mikro sąlyčių sąveika labai trumpame intervale ir sąlyčio vietoje išsiskyrusi labai didelė energija.

6.1 Slydimo greičio ir temperatūros įtaka elastomerų dilimui

Skirtingai nuo metalų, elastomerų dilimas priklauso tampria plasčiams reiškiniams. Tai išplaukia iš adhezijos ir histerezės tampria plastiškumo. Todėl elastomerų atveju tarp trinties ir dilimo dėsnių yra analogija.

Nutrynimo tampria plastiškumą galima paaiškinti trinties koeficiento ir dilimo priklausomybės nuo slydimo greičio:

3.pav.: Trinties koeficiento ir dilimo priklausomybės nuo tampriaplasčių medžiagų slydimo greičio (a) bei temperatūros (b)

Dilimas labai didėja kylant temperatūrai. Tai atitinka jo kitimą, esant dideliam slydimo greičiui (4pav):

4.pav.

7. Dilimo matavimas

Dilimą galima nustatyti matuojant kūnų masės ar tūrio kitimą. Naudojami šeši ddilimo kriterijai:

1. Linijinis dilimo intensyvumas:

2. Tūrinis dilimo intensyvumas:

3. Energetinis dilimo intensyvumas:

4. Svorinis dilimo intensyvumas:

5. Dilumas:

6. Abrazyvinis atsparumo koeficientas:

Vienas iš pagrindinių praktinių dilimo matavimo sunkumų yra tas, kad per tam tikrą ribotą laiką gaunamas nedidelis dilimo produktų kiekis. Matuojant šių produktų masę ar tūrį, gaunamos didelės paklaidos. Tikslesniems matavimams atlikti naudojamos radioaktyviosios medžiagos, kuriomis padengiamas vienas iš susiliečiančių paviršių. Kai paviršiai patepti tepalu, jo radioaktyvumo didėjimas yra dilimo indikatorius.

7. Dilimo rūšys

Dilimas yra sudėtingas kietojo kūno paviršinių sluoksnių irimo procesas, mechaniškai veikiant jį kitam kūnui ar terpei. JJei mechaninį poveikį sukelia trinties jėga, tai trinties metu vyksta dilimas.

Dilimo procesas vyksta mažame medžiagos tūryje, ta medžiaga iš trinties zonos pašalinama dilimo dalelių pavidalu. Dilimas vertinamas pagal kūno matmens pasikeitimą kryptimi, statmena tribopaviršius – linijinis dilimas.

Dylantis paviršius susidaro detalių paviršiuose, susidėjus įvairaus intensyvumo ir įvairių rūšių elementariems irimo aktams, keičiantis medžiagos mechaninėms ir fizikinėms – cheminėms savybėms, veikiant išoriniams veiksniams (terpei, temperatūrai, trinčiai, tribopaviršių santykinio pasislinkimo greičiui ir kt.). D.Garkunovo nuomone, šių reiškinių visuma trinties porose ir apibrėžia dilimo rūšį. Dėl kinematinių porų medžiagų triboechninių savybių ir darbo sąlygų įvairovės dilimo rūšys yra įvairios. Pasak d.Garkunovo, neįvertinus kiekvienos kinematinės poros neesminių ypatybių, detalių ir darbo įrankių dilimo rūšių skaičių galima sumažinti.

Dilimo rūšį galima nustatyti pagal triboporų išorinį vaizdą. Norint dilimo rūšį nustatyti tiksliau, reikia ištirti plonų paviršių sluoksnių sudėtį, fizikines ir mechanines savybes. Dilimo matematinis modelis:

7.1 Vandenilinis dilimas ir jo mažinimo būdai

Vandenilinis dilimas priklauso nuo vandenilio koncentracijos tribo paviršiniuose sluoksniuose. Jis skverbiasi į kinematinės poros trinties paviršių ir iš aplinkinės terpės ir padidina dilimą. Vandenilinis dilimas priklauso nuo procesų, vykstančių trinties zonoje: nuo vandenilio išsiskyrimo intensyvumo ir vandenilio turinčių medžiagų tribo destrukcijos, kai vandenilis nepertraukiamai patenka į plieno ar ketaus paviršinius sluoksnius. Vandenilio difuzijos greitis nusakomas temperatūros ir įįtempimų gradientais.

Vandeniliniam dilimui būdingas momentinis medžiagos virtimas smulkia dispersiniais milteliais. Esant sunkiems trinties režimams, aukščiausia temperatūra yra ne detalės paviršiuje, bet tam tikrame gylyje. Tokiomis sąlygomis, jei vandenilis bus adsorbavęsis detalės paviršiuje, tai, veikiamas temperatūrinio gradiento, difunduos giliau į paviršių, ten koncentruosis ir sukels paviršinių sluoksnių išburkimą, vadinasi, padidins dilimą.

Vandenilinis dilimas apima didelę triboporų sritį. Praktiškai visuose plieninių ir ketaus detalių paviršiuose yra daug vandenilio, ir jie daugiau dyla. Vandenilis išsiskiria trinties ir įvairių technologinių procesų metu: lydant ketų, plieno terminio apdirbimo, kadmio, cinko, chromo ir nikelio elektro nusodinimo metu. Vienas vandenilio pašalinimo būdų yra terminis apdirbimas, esant 2000C.

Vandenilinio dilimo mažinimo būdai:

1. Parenkant medžiagas kinematinėms poroms, būtina įvertinti jų polinkį prisisotinti vandenilio ir išburkti.

2. Naudti mažiau hidrohenizuojančias tepamąsias medžiagas, kaip priedangą alyvoms ir frikcinėms polimerinėms medžiagoms; silicį ir organinius junginius (silanus), turinčius chromo atomų, kurie lengvai jungiasi su išsiskyrusiu vandeniliu.

3. Triboporos plienas – vario lydinys reikia iš pastarojo pašalinti stibį, arseno junginius.

4. Vandenilinį dilimą galima mažinti, keičiant kinematinės poros darbo režimus. Triboporose bronza – plienas glicerino ar spirito glicerino mišinyje tribopaviršių prisisotinimo vandeniliu pagrindinis veiksnys yra temperatūra. Esant 60 – 700C temperatūrai, įsivandenilinimas yra keletą kartų intensyvesnis negu 600C temperatūroje.

5. Vandenilio 5siskverbim1 galima sumažinti, jei iš įsivandenilinimo zonos pašalinamos medžiagos, skatinančios vandenilio skverbimąsi: vandenilio ssulfidas, fosforo vandeniliniai amoniako junginiai, selenas, stibis, telenas.

6. Triboporai plastmasės – plienas į plastmasę reikia pridėti šiek tiek kitos elektro neigiamos plastmasės. Šiuo atveju plieninė detalė bus įkrauta teigiamu krūviu, o plastmasinė – neigiamu, ir vandenilis neįsiskverbs į plieninę.

7. Valcuojant gaminius darbiniame tarpelyje tarp valco ir valcuojamos medžiagos išsiskiria daugiau vandenilio, kur panaudojamos vandenilio turinčios tepamosios medžiagos. Vandenilio įsiskverbimą į trinties paviršių galima sumažinti, sudarius teigiamą elektro potencialą įvandenilinamai detalei.

8. frikcines medžiagas – frikcines plastmases pridėjus vario oksido ar kitų priedų, kurie jungiasi su vandeniliu, sumažinamas neigiamas vandenilio poveikis. Frikcinės medžiagos ir sujungime esančio kontrakūno atsparumas dilimui šiuo atveju padidėja keletą kartų, frikcinė medžiaga nebeužsitepa ant plieno ar ketaus.

9. Technologinių operacijų metu metalinės detalės įsivandenilina. Vandenilis susikaupia prie paviršiniame sluoksnyje, kuriame jo koncentracija 20 kartų didesnė, negu detalės šerdyje. Technologinį vandenilį galima pašalinti nuo detalės paviršinio sluoksnio, jį poliruojant. Poliruojami metalo paviršiniai sluoksniai įkaista, detalė apdirbama savitu terminiu apdirbimu. Poliruojant maksimali temperatūra yra paviršiuje, vandenilis difunduoja į paviršių ir desorbuojasi.

7.2 Abrazyvinis dilimas ir jo mažinimo būdai

Abrazyvinis dilimas yra detalės paviršiaus irimas dėl sąveikos su kietomis dalelėmis, esant santykiniam greičiui. Abrazyvinė medžiaga yra mineralas, kurio grūdeliai, būdami pakankamo kietumo, turi galimybę pjauti – rėžti. Abrazyvo kietos

dalelės yra:

a) Nejudančios kietos dalelės, sueinančios į sąlytį pagal liestinę nedideliu atakos kampu su detalės paviršiumi;

b) Neįtvirtintos dalelės, įeinančios į sąlytį su tribo paviršiumi;

c) Laisvos dalelės kinematinės poros suleidimo tarpelyje;

d) Laisvos abrazyvo dalelės, patenkančios ant tribo paviršiaus su skysčių ar dujų srautu.

Abrazyviniam dilimui įtakos turi abrazyvinės dalelės prigimtis, terpės agresyvumas, smūginė sąveika, įkaitinimas ir kiti veiksniai. Abrazyvinis dilimas turi įvairių ypatumų, bet bendras abrazyvinio dilimo bruožas yra mechaninis tribo paviršių ar suirusios, nuodegos ar dilimo produktai, ypač ištrupėjusios kietųjų struktūrinių dedamųjų dalelės.

Abrazyvinės dalelės gali bbūti įvairių formų ir gali būti įvairiai orientuotos tribo paviršiaus atžvilgiu. Abrazyvinio grūdelio geba įsispausti į paviršių priklauso ne tik nuo jų kietumo santykio, bet ir nuo geometrinės grūdelio formos. Grūdelis išgaubtu paviršiumi ar aštria briaunele. Dar be pažeidimo, gali būti įspaustas į plokščia paviršių. Be to, metalo abrazyvinis dilimas vyksta, kai dalelės kietumas mažesnis už metalo kietumą.

Abrazyvo dalelės grūdeliai tampriai deformuoja metalą, išlikdamos ar suirdamos. Priklausomai nuo abrazyvinės medžiagos ir terpės struktūros, dalelės gali įsiterpti į terpę, pasisukti ar nnet išeiti iš sąlyčio zonos. Jei abrazyvo dalelė didesnio kietumo nei metalas, įsispaudžia į detalės metalą. Įsigilindama ir judėdama paviršiumi, ji gali rėžti rėžį ar nupjauti mikroskopinę drožlę. Pjovimas gali prasidėti, tik esant atitinkamam abrazyvinės dalelės įsigilino santykiui su įsigilinusios bbriaunelės užapvalinimo spinduliu.

Jei abrazyvinių dalelių kietumas daug didesnis už metalo, tai dilimas nepriklauso nuo kietumo skirtumo ir labai sumažėja, padidėjus tam skirtumui. Kai metalinio paviršiaus kietumas 60% didesnis už abrazyvo kietumą, atsparumas dilimui staigiai padidėja.

Kinematinei porai dirbant, kai temperatūra pakilusi, gali pablogėti tokios tribo poros medžiagos mechaninės savybės, todėl dalelių abrazyvinis poveikis padidėja. Agresyvi terpė, sukelianti elekto mechaninius procesus detalių paviršiuje, intensyvina dilimą, paversdama jį koroziniu – mechaniniu.

Polimerinių medžiagų abrazyvinio dilimo mechanizmas priklauso nuo jų elastingumo. Į didelio elastingumo medžiagas – gumą, vulkaną, poliuretaninį vulkanizatą ir kt. – abrazyvinės dalelės lengvai įsispaudžia, netgi giliai, nesukeldamos plastinės deformacijos. Judant abrazyvinėms dalelėms, paviršiuje pradeda veikti trinties jėgos, kurios [prieš daleles sukelia gniuždymo įtempimus, o už jų – tempimą. Tempimo įtempimų daugkartinio ppoveikio metu susidaro įtrūkimai, dalis medžiagos paviršiaus nunešama, susidaro banduotas reljefas iš iškyšų ir įdubų kryptimi, statmena abrazyvo judėjimui.

Dylant didelio elastingumo polimerams tribo paviršiaus pažeidimai susidaro dėl trinties jėgų, o kietesni ir trapesni polimerai dyla dėl mikropjovimo. Dilimo intensyvumui didelę įtaką turi medžiagos struktūra. Ribinio tepimo sąlygomis, kai polimere daugiau kristalinių sričių negu amorfinių, polimero kietumas ir atsparumas dilimui yra didesnis. Polimero elastingumo sumažėjimas sudaro palankesnes sąlygas mikrotūrių pradiniam pjovimui, pjovimo metu atskiriami didesni medžiagos tūriai, nei esant frikcinių ttribopaviršių irimo procesui.

Slydimo greičio padidėjimas iki 0,5m/s polimerų dilimo intensyvumui įtakos neturi. Slydimo greičiui padidėjus, polimerų dilimo intensyvumas iš pradžių mažėja, o slydimo greičiui dar didėjant, dilimo intensyvumas padidėja, dėl didelio šilumos išsiskyrimo.

Austenitinių plienų atsparumas dilimui padidėja, jame padaugėjus anglies, o legiruotų plienų – kai padaugėja karbidus sudarančių elementų: volframo, molibdeno, mangano, vanadžio ir chromo.

Kaip atskirą abrazyvinio dilimo rūšį galima išskirti abrazyvinį dilimą, esant smūginei sąveikai tarp detalės ir abrazyvo. Abrazyvas gali būti monolitas ar laisvas.

Smūginiam abrazyviniam dilimui būdinga duobučių susidarymas tribipaviršiuje dėl lokalinės plastinės metalo deformacijos. Nuo daugkartinės abrazyvo ir detalės paviršių sąveikos, duobutės išsiplečia ir pailgėja, paviršius sukietėja, ir jo dalelės atitrūksta. Tai būdinga plastinėms medžiagoms; kietoms medžiagoms būdingas ištrupėjimas.

Anglinių plienų atsparumas smūginiam abrazyviniam dilimui priklauso ne tik nuo kietumo, bet ir nuo plieno sudėties bei struktūros. Maksimalaus atsparumo smūginiam abrazyviniam dilimui yra plienai, turintys 0,7% anglies. Plienai turintys daugiau anglies, dėl trapaus ištrupėjimo yra mažesnio atsparumo dilimui. Kuo stipresnė smūginė sąveika, tuo ryškesnė anglies įtaka plieno atsparumui dilimui.

7.3 Oksidacinis dilimas ir jo mažinimo būdai

Šis dilimo procesas vyksta tada, kai ant susiliečiančių paviršių susidaro oksidų sluoksniai, kurie trinties porose yra suardomi ir vėl susidaro. Dilimo produktus šiuo atveju sudaro įvairūs oksidai. Oksidacinis dilimas vyksta, esant normaliai ar ppadidintai temperatūrai, sausajai trinčiai arba nepakankamam tepalo kiekiui. Net ir tuomet, kai dilimas didelis, trinties paviršiai nebūna šiurkštūs.

Esant normaliai temperatūrai, paviršių oksidaciją labai suaktyvina jų plastinė deformacija. Todėl viena iš priemonių oksidaciniam dilimui sumažinti yra padidinti trinties paviršių kietumą.

Kad sudaryta oksido plėvelė vėl susidarytų ir pakankamu storiu padengtų paviršių reikia laiko. Jei oksido plėvelė nespėja susidaryti, oksidacinis dilimas virsta abrazyviniu. Didėjant temperatūrai, oksidacinių plėvelių susidarymo sąlygos pagerėja.

7.4 Dilimas dėl plastinių deformacijų ir jo mažinimo būdai

Šį dilimą sąlygoja detalės matmenų ir geometrinės formos kitimas dėl plastinių jos deformacijų mikrotūriuose. Glemžimas – tai pleištinių griovelių, pleištų, išdrožimų, sujungimų, srieginių sujungimų, kaiščių ir atramų sugadinimai. Plastinę deformaciją sukelia arba labai dideli leistini įtempimai, arba atsitiktinės perkrovos. Norint išvengti pleištinių griovelių glemžimo ir pleišto kirpimo, nejudantiems sujungimam su plienine stebule rekomenduojama parinkti leistinu įtempimus 1,59Pa, esant pastoviai apkrovai.

Krumpliaratinėse pavarose, kai krumpliaračiai yra iš nedidelio kietumo plieno, atsiranda didelės plastinės deformacijos. Nuo didelių sąlytinių įtempimų suyra tepalo plėvelė, ir paviršinių metalo sluoksniai teka slydimo kryptimi. Padidinus tepalo klampumą, galima sumažinti trinties jėgą ir plastinės deformacijos intensyvumą.

Kūginėse ir hipoidinėse pavarose klampios, o kartais ir kietos medžiagos plastinė deformacija pasireiškia dėl vieno ar dviejų sujungtų krumpliaračių krumplių smūginės apkrovos, ir susidaro grioveliai, nuo kurių metalas teka per kkrumplio kraštą, susidaro užvartos. Hipoidinių pavarų mažesniojo krumpliaračio ir, rečiau, didesniojo krumpliaračio dantyse užtinkama plastinės deformacijos pėdsakų, esant dideliems krumplių paviršių kietumo skirtumams.

8. Medžiagos įtaka dilimui

Siekiant užtikrinti kinematinių porų tribologinį patikimumą, joms reikia parinkti didesnio atsparumo dilimui medžiagas. Medžiagų kinematinių porų parinkimui įtakos turi fizikiniai – cheminiai- reiškiniai tribopaviršiuose, priklausantys nuo tos poros darbo sąlygų. Pavyzdžiui daug mangano turinčio plieno, vadinamo Gotfildo plienu, iš kurio gaminamos bėgių kryžmės, ekskavatorių kaušų dantys ir kt., pradinė liejinių būklė turi austenitinę struktūrą, į kurią įeina šiek tiek martensito su karbidų intarpais. Po grūdinimo, fiksuojančio austenitinę struktūrą, plienas pasidaro didelio atsparumo ir klampumo ir didelio atsparumo dilimui kinematinėse porose esant dideliems lyginamiesiems slėgiams ir smūginėms apkrovoms. Tas atsparumas dilimui susijęs su plieno sukietinimu, kuris tuo didesnis, kuo didesnė lyginamoji apkrova.

Medžiagos parinkimas pagal technines sąlygas ar standartą, nusakančius mechaninių savybių charakteristikas, ar pagal cheminę sudėtį, neužtikrina kinematinės poros stabilaus darbo laiko vienodos eksploatacijos sąlygomis. Esant vienodai cheminei sudėčiai ir vienodoms cheminėms savybėms, medžiagų atsparumas gali būti skirtingas, ir tai susiję su kai kuriais struktūrų skirtumais. Stambiagrūdės struktūros lydiniams būdingas didelis plastiškumas ir greitas prisidirbimas, bet mažesnis atsparumas dilimui.

10. Išvados

Dilimo sumažinimas eksploatacijos metu gerokai prailgina detalės, įrenginio ar kito prietaiso eksploatacijos laika. Taip galima išvengti didelių

nuostolių.

Literatūra:

1. Vytautas Serapinas “Tribologiniai procesai kinematinėse porose” Kaunas “Technologija” 1999

2. Jonas Vobolis “Tribologija” Kaunas “Technologija” 1994

3.

Related Posts