Колінчастий вал зазнає великі навантаження і піддається скручуванню, вигину і механічного зношування. Крутний момент, що розвивається на колінчастому валу, передається на трансмісію автомобіля, а також використовується для приводу в дію різних механізмів двигуна. Сили, що діють на колінчастий вал, складаються з сил тиску газів і інерційних сил рухомих мас. Особливо великі сили виникають у момент вимикання зчеплення. Основними несправностями валів є знос опорних шийок з-за пошкодження вкладишів або деформація – викривлення валу з-за перегріву. В результаті цього збільшуються зазори в підшипниках, в той час як умови змащення погіршуються, природний знос шийок спостерігається при великих навантаженнях на двигун автомобіля. Крім зносу шийок під підшипники колінчасті вали надходять у ремонт, мають, зазвичай, знос різьби під храповик-(залежно від конструкції валу), зношування отворів у фланці під болти кріплення маховика, під настановні пальці або напрямні шпильки, отвори під шарикопідшипник ведучого вала. Всі ці навантаження і сили, що діють, на колінчастий вал призводять до прояву дефектів і виникненню зношування.

На рисунку 1.2.1 наведено види зношування, що сприяють руйнуванню поверхні колінчатих валів та інших важливих деталей і агрегатів в автомобілях [10].

Рисунок 1.2.1 – Види зношування

Процес зношування деталей супроводжується складними фізико-хімічними явищами і різноманіттям впливають на нього факторів. У залежності від матеріалу і якості поверхні спряжених деталей, характеру контакту, швидкості навантаження щодо переміщення процес зношування протікає по-різному. Провідним процесом руйнування є механічне зношування, в яке входить абразивний і втомних знос. Супутніми видами зносу є: молекулярно–механічний та корозійно-механічні зноси з усіма своїми різновидами, які в залежності від умов роботи впливають на знос, і при певних умовах можуть стати провідними процесами зносу.

ГОСТ 16429-70 встановлені три групи зношування в машинах: механічне, малекулярно-механічне та корозійно-механічне. Розглянемо механічне зношування і його підвиди, тому, що аналізована нами деталь найбільше піддається чинників притаманних для механічного зносу. З наведених видів зношування колінчастим валів характерно абразивне зношування схоплювання і корозійно-механічне і втомних знос. Наприклад, абразивне зношування є підвидом механічного зносу. Абразивне зношування виходить в результаті ріжучого або дряпає дії твердих тіл і частинок. При цьому перебіг зношування не залежить від проникнення абразивних частинок на поверхні тертя. Зміна розмірів деталей при абразивному зношуванні залежить від ряду факторів: матеріалу і механічного властивості деталей, ріжучих властивостей абразивних частинок, питомого тиску та швидкості ковзання при терті. За своєю природою та механізмом протікання абразивного зношування близько підходить до явищ, які мають місце при різанні металів, відрізняючись специфічними особливостями – геометрією абразивних частинок і малим перерізом стружки. Абразивне зношування широко поширене при терті деталей машин, особливо тих, які працюють в абразивному середовищі, а також при терті деталей, відновлених різними способами наплавлення, металізація, хромування, залізнення. На руйнування поверхні колінчастого валу дуже сильно впливає втомне зношування, що виникає при терті, коченні, і чітко проявляється на робочих площинах. Руйнування поверхневих шарів відбувається внаслідок виниклих мікроскопічних тріщин, які по мірі роботи розвиваються в одиночні і групові тріщини й западини. Глибина тріщин і западин залежить від механічних властивостей металу деталей, величини питомих тисків при контакті і розміру контактних поверхонь. Абразивного зношування на колінчастих валах, насамперед, піддаються шатунні і корінні шийки і вкладиші підшипників ковзання. Також на знос поверхні колінчастого валу дуже сильно впливає втомних знос.

Втомних знос – особливий тип руйнування поверхні викликаний повторно діючими циклами напруги, амплітудне значення якого не перевищує межі пружності матеріалу. При втомному зношуванні деталей виникає микропластические деформації стиснення і зміцнення поверхневих шарів металу. В результаті зміцнення виникають залишкові напруги стиску. Повторно-змінні навантаження перевищують межу текучості металу при терті кочення, викликають явища втоми, руйнують поверхневі шари. Руйнування поверхневих шарів відбувається внаслідок виниклих мікро-і макроскопічних тріщин, які по мірі роботи розвиваються в одиночні і групові поглиблення і западини. Глибина тріщин і западин залежить від механічних властивостей металу деталей, величини питомих тисків при контакті і розміру контактних поверхонь. Розглянемо молекулярно-механічне та корозійно-механічне зношування, які відіграють важливу роль при зносі валу.

Молекулярно-механічне зношування в результаті одночасного механічного впливу і молекулярних або атомарних сил. У число цього зношування належить зношування при заїданні в результаті схоплювання глибинного виривання матеріалу, перенесення його з однієї поверхні тертя на іншу і впливу виниклих нерівностей на зв’язану поверхню.

Корозійно-механічне зношування відбувається при терті матеріалу вступив у хімічну взаємодію з середовищем. Корозійно-механічних видів зношування відносяться окисне зношування і зношування при фретинг-корозії.

При експлуатації колінчастого вала дуже часто відбувається виникнення зносу схоплюванням. Знос схоплюванням першого роду виникає при відсутності змащення і захисної плівки окислів при терті з малими швидкостями і питомими тисками, що перевищують межу текучості металу в місцях дійсного контакту. Схоплювання відбувається в результаті великої пластичної деформації поверхневих шарів металу і утворення металевих зв’язків між контактними ділянками поверхонь.

Схоплювання другого роду виникає при терті ковзання з великими швидкостями відносного переміщення і значними питомими тисками, при інтенсивному підвищенні температури в поверхневих шарах тертьових металів і їх пластичності. При схоплюванні відбуваються не допустимі пошкодження тертьових поверхонь у результаті виникнення металевих зв’язків їх деформації і руйнування з відділенням частинок налипання і намазування поверхні контактів [10].

2

НАПИСАТИ ВІДПОВІДЬ

Please enter your comment!
Please enter your name here