Câu 6 Mài mòn

Mài mòn phụ thuộc vào các yếu tố như vật liệu, chất lượng bề mặt ma sát, độ lớn của khe hở cũng như các yếu tố của chế độ công tác: nhiệt độ, tốc độ và áp suất.

Khi nghiên cứu sự làm việc của các cặp ma sát khác nhau, đã cho phép xác lập đặc tính mài mòn của chi tiết theo thời gian. Người ta đã phân đặc tính thành 3 giai đoạn (hình 1-25).

Trên đồ thị giai đoạn thứ nhất (I, đoạn AB, thời gian ) được đặc trưng bởi tốc độ mài mòn nhanh. Thời gian xuất hiện mài mòn của chi tiết trong giai đoạn này gọi là giai đoạn chạy rà.

Hình 1-25: Đồ thị mài mòn của chi tiết theo thời gian

Chúng ta hiểu rằng đặc điểm trên các bề mặt ma sát của các vật liệu khi gia công sẽ không được hoàn chỉnh, hoặc xuất hiện biến dạng là những tác dụng phụ tăng cường sự mài mòn. Do vậy khi chạy rà với mục đích tăng bề mặt tiếp xúc thực tế của chi tiết phải giảm áp suất, nhiệt độ, tạo điều kiện bôi trơn tốt.

Độ mài mòn chi tiết tăng lên trong giai đoạn chạy rà là do lực ép của các lớp bề mặt khi gia công thô.

Tiếp theo của đồ thị độ mài mòn được giảm, được thể hiện ở giai đoạn thứ hai (II) làm việc của bộ đôi ma sát là giai đoạn mài mòn bình thường (đoạn BC thời gian tmax­).

Sự tăng mài mòn bề mặt của các chi tiết lắp ghép làm tăng khe hở giữa chúng.

Khi độ mài mòn tăng, khe hở giữa các chi tiết lắp ghép lớn, điều kiện bôi trơn kém cộng với sự tác dụng của tải động lực học sẽ đưa tới giai đoạn thứ ba (III) làm việc của bộ đôi ma sát gọi là giai đoạn mài mòn tăng tốc (đoạn CĐ). ở giai đoạn này cần thiết phải tiến hành sửa chữa bộ đôi ma sát và các cơ cấu. Giai đoạn mài mòn bình thường được tạo ra giữa 2 lần sửa chữa các chi tiết lắp ghép. Do vậy chu kỳ sửa chữa cần phải có kế hoạch làm việc cụ thể.

Trên đồ thị trục tung biểu thị độ mài mòn, giá trị thời gian tmax có thể xác định như sau:

(1)

Trong đó:

Smax­ - độ mài mòn lớn nhất cho phép (mm);

Sbd - độ mài mòn ban đầu của cặp chi tiết sau chạy rà (mm);

tga - đại lượng đặc trưng cho cường độ mài mòn.

Độ mài mòn giới hạn cho phép cho ở trong lý lịch phụ thuộc vào kích thước, số vòng quay của từng loại cơ cấu, máy móc khác nhau.

Giá trị tga có thể xác định bằng thực nghiệm. Ví dụ ở nhà máy động cơ được thử 500 giờ. Nếu t0 là số giờ hoạt động sau khi chạy rà và S0 là độ mòn tương ứng trong thời gian đó, thì độ mài mòn trong thời gian t0 được đặc trưng bằng độ tăng khe hở là:

i = S0 - Sbd

do đó:

tga = (2)

Thay thế tga vào biều thức (1) ta xác định được tmax là đại lượng thời gian của chu kỳ sửa chữa.

Để nâng cao tính chống mài mòn của chi tiết máy người ta đã tạo ra các điều kiện sau:

- Lựa chọn độ nhám và độ chính xác gia công bề mặt tiếp xúc của bộ đôi ma sát. ở đây cần phải tính đến tính kinh tế khi nâng cao độ chính xác và độ nhẵn gia công. Như vậy ở đây trong một vài trường hợp sẽ làm tăng giá thành của chi tiết.

- Các chi tiết của bộ đôi ma sát cần phải có độ cứng cao, một trong 2 chi tiết cần phải có độ cứng lớp bề mặt cao hơn. Thực tế cho thấy rằng khi tăng độ cứng của một trong các chi tiết sẽ làm giảm độ mài mòn của chúng.

- Dầu bôi trơn cần phải đảm bảo tính chất bôi trơn tốt cho các cơ cấu.

- ở những cơ cấu chịu tải nặng phải sử dụng dầu bôi trơn riêng biệt với các chất phụ gia.