Изнашивание при ударе но абразиву

Известны многочисленные примеры изнашивания деталей машин, механизмов и инструментов, вызванного ударом по закрепленному (монолитному) или незакрепленному абразиву в виде свободно расположенных на твердой поверхности частиц или глыб породы (рис. 5.12) [9].

Прямое внедрение твердой частицы в образец иод действием удара создает на нем углубление в виде лунки, приближенно копирующее геометрию частицы (рис. 5.13).

Схема воздействия образца 1 при ударе но абразиву (монолиту) 2

Рис. 5.12. Схема воздействия образца 1 при ударе но абразиву (монолиту) 2

Топография изношенной металлической поверхности при ударе но закрепленному абра зиву (материал - сталь СтЗ, хЮ)

Рис. 5.13. Топография изношенной металлической поверхности при ударе но закрепленному абра зиву (материал - сталь СтЗ, хЮ)

На конечный результат внедрения частицы абразива в лунку влияют многие факторы:

где v - линейная скорость перемещения образца; На - твердость абразива; Нм - твердость материала образца; F„ - нормальная нагрузка; ста - прочность абразива; стм - прочность материала образца; т - масса частицы.

Газоабразивное изнашивание

Газоабразивному изнашиванию присуще изнашивание свободными абразивными частицами, увлекаемыми воздушным (газовым) потоком, гравитационными силами или центробежной силой в центробежных ускорителях абразивных частиц (рис. 5.14). Оно наблюдается на деталях пескоструйных аппаратов, струйных мельниц, компрессорах, промышленных вентиляторах, нагнетателях, деталях, эксплуатирующихся в запыленном потоке и г.д.

Изучению изнашивания материалов в газоабразивном потоке посвящены работы И.К. Лебедева, В.И. Кащеева, В.Н. Виноградова, Г.М. Сорокина, И.Р. Клейса, Е.Ф. Непомнящего, Г. Уэту, К. Веллингер, Н. Финни и др.

Наиболее сильное влияние на формирование процесса газоабразивного изнашивания и его интенсивность оказывают энергетические факторы (скорость и масса частицы), а также угол атаки а [9, 19, 40]. При малых углах атаки наблюдается удар частиц со скольжением и в этом случае интенсивность изнашивания многих материалов близка к абразивному изнашиванию при скольжении по монолиту (рис. 5.15, а). При углах атаки, близких к 90°, механизм

Схема воздействия газоабразивного потока 1 на изнашиваемую поверхность 2

Рис. 5.14. Схема воздействия газоабразивного потока 1 на изнашиваемую поверхность 2

Характер износа лопатки пескоструйного аппарата при углах атаки

Рис. 5.15. Характер износа лопатки пескоструйного аппарата при углах атаки:

а - близких к 0; б - близких к 90° (материал - сплав ИЧХ28Н2)

абразивного изнашивания изменяется (рис. 5.15, б). Высокую газоабразивную износостойкость в этом случае показывают металлокерамические твердые сплавы и эластомеры. Пластмассы имеют износостойкость на 1 ...3 порядка ниже [19].

На многих деталях, подверженных газоабразивному изнашиванию, образуется волнистая поверхность по направлению, перпендикулярному к вектору скорости потока твердых частиц. Образование волн на изнашивающейся поверхности под воздействием потока твердых частиц связывают с поведением этого потока в пристенной части [19, 40]. Однако такие волны образуются при малых углах атаки, чаще всего при наличии завихрения потока.

Интенсивность газоабразивного изнашивания материалов и деталей машин может быть выражена зависимостью

где v - скорость газоабразивного потока; р - плотность абразивной частицы; d - диаметральный размер абразивной частицы; а - угол атаки; Н(, - твердость абразива; Нм - твердость материала образца; т - масса частицы; О - окатанность абразивной частицы; Т - температура на поверхности детали; / - время испытаний.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ ОРИГИНАЛ   След >