Некоторые вредные процессы, вызывающие неисправности машин

Кроме изнашивания при эксплуатации машин наблюдаются другие процессы, вызывающие неисправности машин. К ним относятся: усталостное разрушение, химико-тепловые повреждения, электро- эрозионное разрушение, изменение с течением времени свойств материала деталей, механические повреждения.

Усталостное разрушение.

Усталостью металла называется процесс постепенного накопления повреждений в материале под действием повторно-переменных напряжений, приводящий к уменьшению долговечности, образованию трещин и разрушению.

Механизм образования усталостного разрушения принято делить на три стадии: 1) в начальной стадии действия циклических напряжений в металле происходит накопление упругих искажений кристаллической решетки; 2) после определенного цикла нагружений появляются субмикроскопические трещины, так как упругие напряжения кристаллической решетки достигают критических значений; 3) субмикроскопические трещины развиваются до размеров макротрещин, и происходит окончательное разрушение детали. На рис. 1.6 показана обобщенная диаграмма усталости, где АВС — кривая выносливости (кривая Велера); А’В’С’ — линия начала появления субмикроскопических трещин и А’С — линия необратимой повреждаемости (линия Френча). При напряжениях ниже длительного периода выносливости ош микротрещины не развиваются. При критическом напряжении ок > аю происходит разрушение через NK циклов (критическое число циклов). Появлению микротрещин способствует наличие в деталях концентраторов напряжений: грубых следов от режущего инструмента, царапин, выточек, пазов, неоднородности металла в виде неметаллических включений, пустот и др. Видимые трещины на поверхности детали появляются незадолго до усталостного разрушения.

Усталостному разрушению подвержены валы, зубчатые колеса и другие детали, воспринимающие значительную знакопеременную нагрузку.

Установлено, что при упрочнении поверхностного слоя деталей дробеструйной обработкой или обкаткой поверхности усталостные трещины возникают под упрочненным слоем. Поэтому при выполнении операций упрочняющей технологии следует строго соблюдать режим обработки.

В деталях, подвергаемых при ремонте восстановлению металлопокрытиями, снижение усталостной прочности вызывается рядом причин: 1) наличием на изношенной поверхности рисок, задиров, ускоряющих образование трещин усталости; 2) появлением внутренних напряжений в результате нанесения покрытия либо в результате снятия неравномерного припуска при механической обработке наплавленного слоя; 3) несоблюдением требований к шероховатости поверхности после металлопокрытия, так как наплавочные и электролитические покрытия воспринимают внешние нагрузки заодно с основным металлом.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >