Про розташування матеріалів пар тертя по твердості - студопедія

Для пари, утвореної поверхнями тертя, име-ющими різні твердість і розміри, можна виділити два усло-вия:

.де Н1 Н2 - твердості поверхонь тертя; S1 S2 - відпо-ють площі поверхонь.

Пару з розташуванням матеріалів, що задовольняє першо-му умові, назвемо прямий парою тертя, а задовольняє другій умові - зворотної парою. У разі прямої пари тре-ня по більшій поверхні ковзає більш тверде тіло, а в разі зворотного пари - більш м'яке тіло. Прикладами прямий пари є ковзання загартованого супорта по чавунної термічно необробленого станини і ковзання хромований-ного поршневого кільця по поверхні циліндра з перлітною-го чавуну. Зворотною парою буде хромоване робоче Зерка-ло циліндра і чавунне кільце. Вал і підшипник з бабітових шаром при навантаженні постійного напрямку, яка додається до обертається валу, є зворотним пару. На рис. 9.1 наведені схеми прямих і зворотних пар з поступателен-ним і обертовим рухом.

Мал. 9.1. Зворотні (а) і прямі (б) пари:

1 - з поступальним движени-ем; 2 # 9632; - з обертовим дві-ням; Н1, Н2 - твердості

Щоб визначити, яка пара тертя - пряма або зворотня ная краще для даної конструкції, слід строго встановити вимоги до парі щодо надійності її робо-ти, зносостійкості, економічності і умов експлуатації. Недостатня надійність пари тертя в зв'язку з невідповідним підбором матеріалів може виразитися в схоплюванні і заїду-ванні. Досвід експлуатації машин, стендові випробування деталей, що труться і лабораторні дослідження показують, що обрат-ні пари тертя більш стійкі до заїдання, а при наявності зае-дання мають менші пошкодження поверхонь.

Різниця в роботі прямих і зворотних пар тертя полягає в наступному. У прямій парі при перевантаженні пластична дефор-мація її елемента (зразка) з меншою твердістю препятст-яття нормальній роботі пари, в результаті чого зростають сі-ли тертя (особливо небезпечно це для механізмів агрегатів управління), збільшується пошкодження поверхні, і пара швидко виходить з ладу. У зворотній парі при перевантаженні плас-тичні деформація зразка з меншою твердістю не перешко-ствует роботі пари. Це підтверджується дослідами на машині тертя з трьома циліндричними зразками, які працюють тор-цями по плоскій стороні диска, що обертається. При випробуванні з поступовим ступінчастим вантаженням хромованих сталь-них циліндричних зразків, що труться про м'який сталевий диск (пряма пара), і зразків, що труться про хромований диск (зворотна пара), встановлено, що заїдання в другому випадку відбувається при навантаженнях, в 15 разів більших , ніж в першому випадку.

На рис. 9.2 показані поздовжні перерізи сталевого образ-ца по його передній і задній крайок після роботи по хрому-конанню диску. На тій і на іншій крайках утворилися задирки внаслідок пластичної течії поверхневого шару матеріалу. При терті хромованих зразків сталевої диск пластичної течії хромового шару не відбувалося, що призводило до взаємного впровадження поверхонь тертя і зае-Данію металів при незначній перевантаження пари тертя.

Перевага зворотного пари в порівнянні з прямою в відно-шении надійності покажемо на прикладі, де, здавалося б, вдосконалення-шенно несуттєво розташування матеріалів пари. Нерідко гідроциліндри і сполучаються з ними поршні виготовляють зі сталі, причому циліндр - з більш м'якої сталі. Наявність діа-метрального зазору по ходової посадці мов виключає безпосереднє контактування поршня і циліндра, і тертя має відбуватися між ущільненням на поршні і поверхонь-стю циліндра. Насправді ж внаслідок перекосів не справ-ключается безпосереднє контактування поверхонь пор-шня і циліндра. В експлуатації відзначені з цієї причини слу-чаї задирів, які можуть привести до аварійної ситуації.

Мал. 9.2. Подовжній перетин зразка (зворотна пара на рис. 8.1, а): т а - передня кромка; б -задня кромка

Уявімо собі, що один з елементів пари санчата - ста-нина виконується з загартованої робочою поверхнею, а інший елемент - з термічно необробленого чавуну. Належить зробити вибір розташування матеріалів в парі. Деталі доста-точно жорсткі, працюють при невисоких швидкостях ковзання, навантаженнях і температурах, матеріали виявляють малу схил-ність до схоплювання, і ймовірність виходу з ладу пари через заїдання мала. З точки зору надійності пряма і зворотна пари в даному випадку рівноцінні. Першочерговим завданням є забезпечення максимальної зносостійкості пари щодо рівномірності зношування станини по довжині.

Загартування напрямних станини має наступні переваж-вин: 1) зменшується небезпека випадкових пошкоджень - подряпин і забоїн у відкритих напрямних; 2) знижується чи-лінійного зношення; 3) прискорюється приробітку санчат, що мають меншу поверхню тертя; 4) полегшується пригонка Шабр-ням санчат до станини при виготовленні і ремонті. Хоча вка-зані переваги значні, при недостатньому захисті станини від впливу абразивних частинок варіант загартовування напрямних санчат виявляється доцільніше. Пояснюючи-ється це тим, що напрямні санчат зношуються нерав-номерно і більш інтенсивно у кінців, де утворюється своеобраз-ний клин, куди потрапляють абразивні частинки. Тут вони частково вдавлюються в матеріал санчат і переміщаються разом з ними, частково застряють між сполученими поверхно-ня і перекочуються між ними, зношуючи поверхні. Якщо загартувати напрямні санчат, то з огляду на відносно високій зносостійкості загартованого шару зношування санчат сповільниться. Це зменшує кількість абразивних частинок, які беруть активну участь в зношуванні, що в підсумку знижує ли-лінійного знос станини.