Podstawy eksploatacji samochodów
Laboratorium
Temat: Przyśpieszone badania zużycia silnika FSO 1500.
Schemat stanowiska
IV MDE
gr. 21
Zużywaniem nazywamy proces stopniowego niszczenia części pod wpływem czynników fizyko-chemicznych działających przez cały okres użytkowania części.
Zużycie:
1.ścierne (dominują doraźnie)
2.adhezyjne
3.przez utlenianie (przygotowane)
4.zmęczeniowe
5.cierno-korozyjne tzw. fretting (połącz. wpływu doraźnych i przygotowanych)
Zużycie ścierne istnieje, gdy ubytek materiału warstwy wierzchniej jest spowodowany oddzieleniem cząstek wskutek mikroskrawania, rysowania lub bruzdowania. Warunkiem koniecznym wystąpienia zużycia ściernego jest większa twardość ciała powodującego zużycie od twardości ciała zużywanego.
Formy zużycia ściernego:
1.Ścieranie przez ziarna umocowane:
a) ścieranie metali przez mat. typowo ścierny tj. płótno, papier ścierny i pilniki.
b) ścieranie metali przy współpracy z chropowatą powierzchnią
2.Ścieranie w obecności ścierniwa; zachodzi wskutek przedostania się między pow. trące zanieczyszczeń z zewnątrz; zanieczyszczenia mogą zagłębiać się w pow. i stawać się umocowanymi, mogą też przetaczać się między powierzchniami i ulegać rozdrobnieniu.
3.ścieranie w masie ściernej; występuje w elementach maszyn drogowych i górniczych; elementy podlegające takiemu zużyciu współpracują z gruntem, kruszywem, ścianą węgla.
Wyróżniamy dwie formy procesu ścierania:
1. Z przewagą niszczenia mech.-chem. (procesy przygotowane)
2. Z przewagą niszczenia mechanicznego (procesy niszczenia doraźne)
Zużycie adhezyjne, jest to zjawisko niszczenia warstwy wierzchniej ciał współpracujących w wyniku powstawania i rozrywania połączeń adhezyjnych.
Występuje:
1.w czasie rozruchu urządzeń,
2.w przypadku zakłóceń dostarczania oleju we wszystkich przypadkach smarowania granicznego przy zastosowaniu oleju o zbyt małej lepkości,
3.przy nadmiernych prędkościach i obciążeniach,
4.w warunkach tarcia suchego.
Zużycie adhezyjne I-go rodzaju, lub zużycie na zimno, polega na powstaniu połączeń adhezyjnych oraz ich natychmiastowym rozrywaniu. W warunkach większych prędkości i obciążeń, wierzchołki ulegają topnieniu oraz zgrzaniu lub zespawaniu. Miedzy nierównościami powstają mikro-zgrzeiny lub mikro-spoiny. Ten rodzaj zużycia nosi nazwę zużycia adhezyjnego II-go rodzaju lub zużycia na gorąco. Szczepienie II-go rodzaju prowadzi do zatarcia.
Zużycie przez utlenianie.
Jest to zjawisko niszczenia warstwy wierzchniej w wyniku tworzenie się tlenków w procesie tarcia oraz ich usuwaniu. Zachodzi przy tarciu ślizgowym i tocznym. W przypadku tarcia tocznego towarzyszy zużyciu zmęczeniowemu. Przy tarciu ślizgowym dominuje przy tarciu pł. oraz niekiedy granicznym. Jest to rodzaj zużycia metalu o dużej granicy plastyczności i dużej twardości. Wyróżniamy dwie formy:
1.powstawanie roztworów tlenu i eutektyk związków tlenu z metalem,
2.tworzenie związków chemicznych tlenu z metalem (FeO, Fe2O3 itd.).
Zużycie zmęczeniowe - Przy braku smaru występuje spalling, czyli zużycie przez łuszczenie. Wprowadzenie smaru powoduje wystąpienie pittingu.
Pitting (zużycie gruzełkowe) jest to zjawisko niszczenia warstwy wierzchniej polegające na powstawaniu miejscowych ubytków w elementach o ruchu tocznym lub toczno - ślizgowym. W wyniku cyklicznego oddziaływania obciążeń oraz fizyko-chemicznych wpływów substancji smarującej. Skutkami procesów zużycia zmęczeniowego warstwy wierzchniej są miejscowe ubytki, a efektem zużycia zmęczenia objętościowego jest złom, czyli utrata spójności materiału. Złom powstaje pod wpływem wielokrotnych makroskopowych odkształceń sprężystych natomiast pęknięcia zmęczeniowe powierzchni powstają pod wpływem wielokrotnych odkształceń sprężysto-plastycznych materiału warstwy wierzchniej.
Pitting jest charakterystyczny dla smarowanych skojarzeń, gdzie występuje toczenie lub toczenie z poślizgiem (łożyska toczne, przekładnie zębate, krzywki). Ubytki materiału powstają dopiero po przekroczeniu pewnej liczby cykli obciążenia.
Fretting - Zużycie przez fretting jest zjawisko niszczenia warstwy wierzchniej polegające na powstawaniu miejscowych ubytków materiale w elementach poddanych działaniu drgań lub niewielkich poślizgów przy ruchu postępowo zwrotnym w warunkach cyklicznego oddziaływania, obciążeń oraz agresywnego wpływu środowiska.
Występuje: współpraca kół zębatych ,łożysk tocznych, połączenia rozłączne i nierozłączne, części pasowanych na wcisk, sprężyny zawieszenia itd.
Prędkość względna (150 mm/rok). Powierzchnię stykają się podczas całego cyklu współpracy co sprawia że produkty zużycia mają trudności z wydostaniem się za strefy styku.
Wyróżniany 2 grupy skojarzeń, w których zachodzi fretting:
1) gdy względny ruch powierzchni jest ograniczony ( np. połączenie na wcisk ).
2) względny ruch powierzchni zachodzi okresowo.
Zużycie erozyjne jest to zjawisko niszczenia warstwy wierzchniej polegające na powstawaniu miejscowych ubytków materiału w wyniku mechanicznego i korozyjnego oddziaływania cząstek ciał stałych i cieczy o dużej energii kinetycznej.
Rodzaje erozji:
Erozja w strumieniu cząstek ciała stałego.
Erozja w strumieniu cząstek cieczy (hydroerozja).
Zużycie erozyjne w strumieniu cieczy zawierającym cząstki ciała stałego (zużycie hydrościerne).
Kolektor
Dozownik
Silnik z przekładnią
Wyszukiwarka