|
19 нормальных условиях работают со смазочным материалом и подвержены механическому и коррозионно-механическому видам изнашивания. Для них различными авторами предложены несколько типов зависимостей износа деталей от пути трения или времени работы. Многими исследователями [48-57] при эксплуатации двигателей предложена модель в виде полинома третьей степени с двумя точками перегиба, первая из которых характеризует окончание периода приработки деталей, в ходе которого скорость изнашивания снижается, вторая начало прогрессирующего до аварийного изнашивания. Но более универсальными являются зависимости износа деталей от наработки в виде степенной функции, так как для сопряжений ДВС характерны и повышающийся, и понижающийся, и постоянный по скорости изнашивания процессы. Однако, как и в предыдущем случае, он не отражает физической сущности процессов трения и изнашивания. При установившемся режиме работы износ зависит не только от трения, но и от взаимного давления сопряженных деталей. В процессе приработки размеры зоны контакта увеличиваются: если сила, с которой одна деталь прижата к другой, постоянна, то давление, а следовательно, и износ за единицу пробега, будут уменьшаться. Площадь контакта перестанет увеличиваться, когда сопряженные детали будут соприкасаться по всей поверхности. При этом закончится и период приработки. Если после окончания приработки сила прижатия одной детали к другой постоянна, то износ детали увеличивается пропорционально пробегу. Но сила прижатия одной детали к другой не всегда остается постоянной, а поэтому изменяется и интенсивность изнашивания, в частности, деталей шатунно-кривошипной группы и сопряжения цилиндр поршневое кольцо, динамически нафуженных и саморазгружающихся сопряжений. Динамические нагрузки возникают при ускоренном движении отдельных деталей механизмов из-за неравномерной работы двигателя. В динамически нагруженных сопряжениях (шатунный подшипник шейка) по мере износа деталей возникает дополнительная инерционная нагрузка. В саморазгружающихся сопряжениях давление на поверхности трения уменьшается но мере |
28 никова, С.В. Венцеля, Ф.Н. Авдонькина, В.А. Шадричева, Ю.А. Розенберга, И.Б. Гурвича, В.Н. Прокопьева и других ученых. Основная доля закономерных отказов элементов автомобилей в процессе эксплуатации обусловлена изнашиванием деталей. Для обоснования зависимостей показателей технического состояния элементов от наработки необходимо, в первую очередь, проанализировать закономерности изнашивания деталей в процессе эксплуатации. В большинстве сопряжений основных элементов двигателя наблюдается трение скольжения. Эти сопряжения в нормальных условиях работают со смазочным материалом и подвержены механическому и коррозионномеханическому видам изнашивания. Для них различными авторами предложены несколько типов зависимостей износа деталей от пути трения или времени работы. Многими исследователями [22,28,29,30,37,38,42,43,116,174] при эксплуатации двигателей предложена модель в виде полинома третьей степени с двумя точками перегиба, первая из которых характеризует окончание периода приработки деталей, в ходе которого скорость изнашивания снижается, вторая начало прогрессирующего до аварийного изнашивания. Но более универсальными на наш взгляд являются зависимости износа деталей от наработки в виде степенной функции, так как для сопряжений ДВС характерны и повышающийся, и понижающийся, и постоянный по скорости изнашивания процессы. Однако, как и в предыдущем случае, он не отражает физической сущности процессов трения и изнашивания. При установившемся режиме работы износ зависит не только от трения, но и от взаимного давления сопряженных деталей. В процессе приработки размеры зоны контакта увеличиваются: если сила, с которой одна деталь прижата к другой, постоянна, то 29 давление, а следовательно, и износ за единицу пробега, будут уменьшаться. Площадь контакта перестанет увеличиваться, когда сопряженные детали будут соприкасаться по всей поверхности. При этом закончится и период приработки. Если после окончания приработки сила прижатия одной детали к другой постоянна, то износ детали увеличивается пропорционально пробегу. Но сила прижатия одной детали к другой не всегда остается постоянной, а поэтому изменяется и интенсивность изнашивания, в частности, деталей шатуннокривошипной группы и сопряжения цилиндр поршневое кольцо, динамически нагруженных и саморазгружающихся сопряжений. Динамические нагрузки возникают при ускоренном движении отдельных деталей механизмов из-за неравномерной работы двигателя. В динамически нагруженных сопряжениях (шатунный подшипник шейка) по мере износа деталей возникает дополнительная инерционная нагрузка. В саморазгружающихся сопряжениях давление на поверхности трения уменьшается по мере износа сопряжения в процессе эксплуатации (цилиндр поршневое кольцо). В процессе эксплуатации двигателя цилиндр и поршневое кольцо изнашиваются по радиальной толщине и высоте. С изменением размеров кольца и цилиндра увеличивается зазор в стыке и уменьшается упругость поршневого кольца. Толщина поршневых колец и гильзы экспоненциально убывает в процессе эксплуатации [3,90]. Исследованиями [1-4] установлено, что интенсивность изнашивания сопряжений а при полужидкостном трении изменяется пропорционально изменению давления Ар на поверхности трения: а = а0± с Ар 5 (1.1) |