Механическое изнашивание деталей машин

В натурных условиях эксплуатации различного оборудования самым распространенным является механическое изнашивание, включающее абразивное, гидроабразивное, ударно-абразивное, эрозионное, усталостное, кавитационное и некоторые иные разновидности. Однако реальным условиям работы оборудования и инструмента соответствуют различные схемы внешнего силового нагружения, изучение которых по предметному признаку трудоемко и методически нецелесообразно. Эти схемы можно систематизировать по характеру воздействия абразивной частицы на поверхность трения: трение скольжения и качения, соударение металла с абразивом, воздействие на рабочую поверхность потока абразивных частиц, переносимых воздухом или жидкостью. Такая систематизация сокращает перечень методических средств, необходимых для изучения особенностей изнашивания возможных разновидностей силового воздействия абразива на поверхность трения, но сохраняет принципиальные отличия каждой схемы и позволяет исследовать основные особенности сложного, многофакторного процесса, каковым является механическое изнашивание.

Такая систематизация имеет элементы универсальности. Например, в условиях трения скольжения характер силового взаимодействия единичной абразивной частицы с поверхностью трения почти такой же, как при действии на поверхность частицы иного материала или выступа, имитирующего частицу, закрепленную на поверхности трения.

Все схемы взаимодействия абразивных частиц с поверхностью имеют один общий элемент: в каждом случае отделению частицы с поверхности трения предшествует механическое разрушение металла. В свою очередь, подразделение механического изнашивания на подвиды по принципиальным схемам упрощает силовой анализ взаимодействия частицы абразива с поверхностью трения. Силовой фактор в раскрытии механизма имеет исключительно важное значение: с ним связаны последующие поиски критериев оценки износостойкости сталей и сплавов. Кроме того, зная заранее исходные условия нагружения узла или детали, можно определить ведущую роль статических, динамических или смешанных нагрузок и их взаимосвязь с характером изнашивания. На этих исходных принципах основаны исследования механического изнашивания.