Амортизация на оборудването
Износването е постепенно повърхностно разрушаване на материал с промяна на геометричните форми и свойства на повърхностните слоеве на детайлите.
Нормалното износване е промяна в размерите, която настъпва за кратко време поради неправилен монтаж, експлоатация и поддръжка.
Химическо износване - състои се в образуването на най-тънките слоеве оксид върху повърхността на частите, последвано от ексфолиране на тези слоеве. Продължаващото разрушаване е придружено от появата на ръжда, метална корозия.
Физическо влошаване - причината може да бъде:
- абразивно и механично въздействие.
И в същото време се появяват подробностите:
- повърхността на метала става грапава.
Физическото износване е:
Термичното износване се характеризира с възникване и последващо разрушаване на молекулярни връзки вътре в метала. Възниква поради висока или ниска температура.
Причини за износване:
1. Качеството на материала на частите.
Като правило, за повечето части устойчивостта на износване е по-висока, колкото по-твърда е тяхната повърхност, но не винаги степента на твърдост е право пропорционална на устойчивостта на износване.
Материалите само с висока твърдост имат висока устойчивост на износване. Това обаче увеличава вероятността от надраскване и отлепване на материални частици. Следователно такива части трябва да имат висок вискозитет, който предотвратява отделянето на частици. Ако две части, изработени от хомогенни материали, изпитват триене, тогава с увеличаване на коефициента на триене те се износват бързо, следователно по-скъпите и трудни за подмяна части трябва да бъдат направени от по-твърд, висококачествен и скъп материал, а по-евтините прости части трябва да бъдат направени от материал с нисък коефициент на триене.
2. Качеството на повърхностната обработка на детайла.
Има три периода на износване на частите:
- началният период на работа се характеризира с бързо увеличаване на празнината на подвижните стави;
- период на стабилно износване - има бавно, постепенно износване;
- период на бързо, нарастващо износване - причинен от значително увеличаване на хлабините и промяна в геометричните форми на частите.
За да увеличите експлоатационния живот на частите, трябва:
- максимално съкращаване на първия период чрез много прецизна и чиста обработка на частите;
- максимизиране на втория период;
- за предотвратяване на трети период.
Слой лубрикант, вкаран между триещите се части, запълва всички грапавини и неравности и намалява многократно триенето и износването.
4. Скоростта на движение на частите и специфичното налягане.
Въз основа на експериментални данни е установено, че при нормални специфични натоварвания и скорости на движение от 0,05 до 0,7 масленият слой не се разрушава и детайлът работи дълго време. Ако увеличите натоварването, тогава износването на частта ще се увеличи многократно.
5. Нарушаване на твърдостта на неподвижните части.
6. Нарушаване на кацанията.
7. Нарушаване на взаимното разположение на частите в партньорите.
Износването на машинните части зависи от:
Износването може да се разглежда като механичен процес, усложнен от действието на физични и химични фактори, които причиняват намаляване на якостта на микрообемите на повърхностния слой.
Според условията на външно въздействие върху повърхностния слой се разграничава износването:
абразив (фиксиран или насипен абразив, газов абразив, водна струя)
Абразив [редактиране редактиране на wiki текст]
Същността на абразивното износване е разрушаването на метала от твърди абразивни зърна.при пластична деформация и микроразрязване на триещи се повърхности. Абразивното износване е водещо при машините и съоръженията на минното производство, строителната, пътната, почвообработващата техника, инструментите за производство на тухли, бетон и други строителни материали.
Газоабразив [редактиране редактиране на wiki текст]
Причинява се от механичното действие на твърди частици, движени от газовия поток. В този случай разрушаването на метала възниква в резултат на рязане, отчупване, избиване и многократна пластична деформация на повърхностните му микрообеми. На този тип износване подлежат детайли на пневматични транспортни пътища, лопатки на прахови вентилатори и помпи, клапани, корпуси и чаши на зареждащи устройства на доменни пещи, дюзи на реактивни двигатели, работещи с твърдо гориво и др.
Водна струя[редактиране редактиране на wiki текст]
Хидроабразивното износване е в много отношения подобно на газоабразивното износване, но носителят на абразивните частици не е газ, а течност. На хидроабразивно износване са изложени работни колела и спирали на драги и пясъчни помпи, лопатки и камери на хидравлични турбини, работещи в реки, носещи голямо количество абразивни частици, както и хидравлични тръбопроводи за шлам.
Кавитационно износване на витлото
Този тип износване се състои в разрушаване на металната повърхност под въздействието на газови мехурчета, образувани във високоскоростен флуиден поток около продукта при падане на налягането. Витлата, лопатките и камерите на пътя на потока на хидравличните турбини, работните колела и камерите на различни хидравлични машини са обект на кавитация. Наличието на корозивна среда и абразивни частици ускорява процеса на кавитационно износване.
Лепило [редактиране редактиране на wiki текст]
Адхезивно износване по време на триене на два металаповърхности под натоварване възниква при условия на пластична деформация на метала в точките на контакт. Развитието на деформация е придружено от приближаване на повърхностите до активиране на силите на сцепление между атомите на контактуващите метали и появата на сцепление в ограничени области. Многократното повторение на адхезивните връзки с последващото им разрушаване и отделяне на метални частици е същността на адхезивното износване. Този тип износване възниква при плъзгащи лагери (колянови валове, оси, щифтове на верижни кофи, шасита на различни машини).
Термално [редактиране редактиране на wiki текст]
Термичното износване е процесът на разрушаване на повърхностите на машинните части поради нагряване на зоната на триене до температурата на омекване на метала. Разрушаването при този вид износване е следствие от образуването на метални връзки: между контактните повърхности, смачкване, залепване и разтопяване на метала. Този тип износване е често срещано при части от силно натоварени високоскоростни машини, ролки за горещо валцуване, ножове за горещо рязане, матрици за горещо щамповане, шприцформи, инструменти за пробиване на тръби за горещо валцуване.
Раздразнение [редактиране редактиране на wiki текст]
Фретинг износването е механичното износване на телата в контакт при условия на малки колебателни премествания. Достатъчни са относителни премествания на повърхности с амплитуда 0,025 µm. Микроразместванията на свързаните повърхности възникват в резултат на деформации на частите при условия на натоварване и вибрации, съпътстващи работата на машините и оборудването. Фретинг износване възниква например при занитване, резбовани, прорезни, шпонкови и щифтови съединения.
Окислител [редактиране редактиране на wiki текст]
Оксидативното износване е процес на корозивно износване, скойто е доминиран от химична реакция с кислород или окислителна среда. Вид износване в резултат на плъзгане между два метални компонента, което образува оксиден филм върху метални повърхности. Този оксиден филм предотвратява металната адхезия между плъзгащите се повърхности, което води до образуване на продукти на износване и намаляване на нивото на адхезия.
Умора[редактиране редактиране на wiki текст]
Износване от умора - износване, дължащо се на разрушаване от умора на повърхностния слой на материала при повтарящо се натоварване, което води до започване и разпространение на пукнатини вътре в силно деформирания слой, главно успоредно на повърхността, което причинява отделяне под формата на тънки люспи от материала. Износването от умора е характерно за ролките (сачмите) в търкалящите лагери, железопътните колела и релси и др. Износването от умора често се нарича износване от контактна умора.
Корозионно износване ли е?
Корозионното износване на частите възниква в резултат на разрушаването на металите от химически, термични и електрохимични влияния. Металите корозират от действието на вода и различни киселини, което води до процеси на окисление на повърхностите на частите (ръжда и др. -), а това води до тяхното износване и повреда. Например при клапани, бутала, бутални пръстени, под въздействието на термично излагане и окислителни процеси, металът на частите изгаря и се окислява и структурата на повърхностния му слой се променя, в резултат на което се влошават механичните свойства на частите. [1]
Корозионното износване на частите също се определя от първоначалната стойност на алкалността и скоростта на нейното изменение. Колкото по-дълго е работило маслото, толкова по-нисък става индексът на алкалност. Следователно индексът на алкалност е въведен в числотопоказатели за качество на маслото. [2]
Корозионното износване се изразява в разрушаване на металите при тяхното химично или електрохимично взаимодействие с околната среда. Металите се разрушават при взаимодействие с течни и газообразни продукти, както и в резултат на редокс процеси на взаимодействие с околната атмосфера.
Корозионното износване е най-честата причина за повреда на оборудването в химическата промишленост.
Според характера на разрушаването корозията може да бъде непрекъсната (по цялата повърхност на метала) и локална (под формата на отделни ями, петна, проходни дупки, пукнатини). При продължителна корозия издръжливостта на апарата се определя от корозионното разрешение; с локална корозия, издръжливостта на апарата може да се определи само с помощта на методите на теорията на надеждността.
В химическата промишленост повредите на оборудването се разпределят по вид корозия, както следва:
1) корозионно напукване - 35%;
2) дупкова корозия - 20%;
3) обща (равномерна) корозия - 18%;
4) междукристална корозия - 16%;
5) други видове корозия - 11%.
Най-податливи на корозия са:
1) места с висока линейна скорост на средата (например при входните и изходните фитинги при висока скорост на средата защитните метални филми се разрушават);
2) зони с остатъчни напрежения, в които възниква корозионно напукване (най-често това са заварки, както и щамповани или струговани части, от които напрежението не е освободено);
3) застояли зони, в които може да се натрупа течност (следователно трябва да се осигурят дренажни отвори в апарата);
4) нагревателни зони (с повишаване на температурата скоростта на корозия се увеличава рязко);
5) фрикционни възли (механичното износване се увеличава при излагане на агресивна среда, свойствата на смазката също се променят).