Изнашивание абразивными частицами в зазоре пары трения

Попавшие в зазоры пар трения абразивные частицы участвуют в восприятии приложенной нагрузки и могут впрессовываться в поверхность трения, раздавливаться на более мелкие фракции, скользить или перекатываться вдоль поверхности изнашивания, упруго и пластически деформирую её.

Абразивные частицы могут попасть в рабочие полости машины из воздуха вместе с горючим, смазочными материалами и др. путями. Из абразивных частиц, попадающих из воздуха, наибольшее изнашивающее действие оказывают частицы кварца, имеющие высокую твердость. Размер их колеблется от 1…30 мкм, и они могут долго находиться в воздухе при его движении. Воздушные фильтры машин задерживают крупные частицы, а мелкие частично попадают в цилиндры двигателей. Считается, что с каждым кубометром воздуха засасывается 5…20 мг пыли. Значительная часть поступивших частиц удаляется с отработанными газами, остальная часть осаждается на стенки цилиндров и проникает во все системы. При этом изнашиваются все пары трения, особенно шейки коленчатых валов, цилиндры и поршневые кольца. Износ пар трения зависит от размеров абразивных частиц. Например, так выглядит зависимость износа газоуплотнительного кольца двигателя при нагрузке 45 л.с. и частоте вращения 2500 мин ^-1 (Рис 5.4). Из анализа этого графика видно, что если размер абразивной частицы меньше 2 мкм, то они не будут изнашивать детали. Предполагается, что это происходит из-за одинаковой величины толщины граничной пленки смазки и частицы. Абразивный износ может наблюдаться и из-за образования нагара, являющегося продуктами сгорания топлива и масел. При попадании частиц в подшипники с мягким антифрикционным слоем, они впрессовываются в этот слой и ускоряют износ сопряженного вала. Абразивные частицы не оказывают существенного влияния на резиновые подшипники. Податливость резины не позволяет попавшей в зазор частице создать высокое давление, при котором происходит шлифование вала, она может только полировать его. Подобно резине работает и поликапролактам. Для нормальной работы резиновые подшипники смазываются водой, а поликапралоктамовые и водой и маслом.

Рис 5.4 – Зависимость износа газоуплотнительного кольца двигателя от размера абразивных

частиц дорожной пыли