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軸承知識

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農業機械零件減少磨損的措施

黃玉春

(黑龍江省訥河市通江街道農村工作辦公室)

磨損是零件失效的最主要形式。一般機器中因摩擦磨損而失效的零部件占全部報廢零部件的70%~80%。磨損是不可避免的,但我們可根據對磨損結果的認識,來減小或減緩磨損。

磨損是運動摩擦副接觸面間相互損耗的現象,是零件失效的最主要和普遍的形式。農業機械運動摩擦副之間金屬——潤滑介質——金屬相互作用著,各部分之間的作用形式和作用效果極其復雜,使得摩擦表面的磨損過程及磨損原因也十分復雜。但通常認為,摩擦表面的耗損主要有關因素有:機械因素(彈性與塑性變形、振動);分子物理因素(擴散、加熱、吸附、接觸熔化);化學因素(化學吸著作用、電化學、潤滑油中高分子鏈的分解和形成)等。因此,磨損是機械、物理、化學現象的總和。磨損將嚴重影響機器的壽命和可靠性,使機械效率降低,能源消耗增加。一般機器中因摩擦磨損而失效的零部件占全部報廢零部件的70%~80%。對磨損過程和原因有多種解釋,不同解釋也在一定范圍內說明磨損的過程和機理。盡管觀察到的現象及得出的結論,受到試驗條件的限制,還不能用來解釋和概括全部的磨損現象,但我們可根據對磨損結果的認識,來分析并提出減小或減緩磨損的技術措施。

1 農業機械零件主要磨損形式分析

農業機械零件的磨損主要有磨料磨損、粘著磨損和腐蝕磨損,下面分別對其特點及原理進行分析。

1.1磨料磨損

進入摩擦副零件表面之間的硬質磨料顆粒,在零件相對運動時對零件表面產生“切削”作用,使零件表面磨損,稱為磨料磨損。磨料可能從外界進入(如外界的粉塵、油料中的雜質),也可能是早已存在于摩擦表面的(如鑄件含砂、鍍件中雜質),還可能是磨損過程的產物(如金屬氧化膜的剝落)。磨料磨損的速率與摩擦副的運動速度成正比;磨料的硬度愈高,磨損越大;磨料大小與配合副間隙相近時磨損量最大。磨料磨損容易發生在運動速度高、負荷大、雜質易混入的摩擦表面的零件之間,如曲軸主軸頸與主軸承之間,連桿軸頸與軸承之間,活塞、活塞環與氣缸壁之間,氣門導管與氣門桿之間等。這些零件表面使用一定時期后,大都有磨料磨損的明顯痕跡。

1.2粘著磨損

當零件摩擦表面受到過大的機械負荷和熱負荷作用時,相互嵌入并產生塑性變形,造成局部高溫而處于熔融狀態,相對滑動使零件表面材料轉移或斷脫,這種現象稱為粘著磨損。粘著磨損的程度與粘著點的強度有關。如果粘著點的強度比摩擦副的表面強度低時,撕脫或材料轉移發生在粘著點上,兩摩擦表面材料轉移極輕微,摩擦面也較平滑,只有輕微的擦傷,這通常稱為外部粘著。若粘著點強度比兩摩擦表面一方的材料強度高時,撕脫或材料的轉移將發生在強度較弱的摩擦表面材料上,且造成弱材料表面局部粗糙的撕脫損傷,這通常稱為內部粘著。在多數情況下,摩擦表面的粘著磨損的內部粘著與外部粘著同時發生,即一部分粘著點從外部分離,一部分粘著點從內部分離。在接觸負荷大、潤滑條件差、冷卻強度不足、相對滑動強度高的粗糙摩擦表面,很容易發生粘著磨損,且零件的表面負荷愈大、表面溫度愈高,粘著磨損現象也越嚴重。粘著磨損一旦發生,發展很快,能在短時間內造成零件的嚴重破壞,還會導致柴油機重大事故。柴油機的氣缸與活塞、活塞環的配合表面,軸頸與軸承的配合表面都是發生粘著磨損的高危險區域。使用不當、維修調整不正確、零件材料與表面質量不合要求時,很容易產生粘著磨損。

1.3腐蝕磨損

零件的表面,由于受到腐蝕性氣體或液體作用,由電化學反應生成化學反應膜,在機械載荷作用下,表面摩擦導致化學反應膜與基體金屬的脫離,又形成新的反應膜,繼而又被破壞,這種周而復始的現象稱為腐蝕磨損。腐蝕磨損一般分為氧化腐蝕和特殊介質腐蝕兩類。氧化腐蝕磨損普遍存在于柴油機零件摩擦中,其損壞特征是金屬的摩擦表面沿滑動方向呈勻細的磨痕。氧化磨損的磨損速率在各類磨損中是最小的。摩擦表面上的氧化膜性能對零件的磨損產生重要作用。零件表面形成的氧化膜,可以降低零件的摩擦系數和磨損速率,可以提高零件抗磨料磨損的作用,還有利于防止粘著磨損。柴油機在運轉中應減小大負荷的工作頻率和降低全速全負荷的工作時間,避免氧化膜的破壞,以延長柴油機的使用壽命。特殊介質磨損是由于摩擦副零件與酸、堿、鹽等介質作用發生腐蝕,在載荷和摩擦作用下破壞氧化膜,此氧化磨損有更高的磨損速度和更大的磨損量。柴油機氣缸壁是經常發生特殊介質腐蝕磨損的區域。軸瓦合金中的鉛、鉻等元素,容易被潤滑油中的酸性物質腐蝕,在軸瓦減磨合金表面生成黑點,逐漸擴展成為海綿狀軟組織而小塊脫落。

2 減?磨損的措施

(1)新購買或大修后的大型農業機械都要進行嚴格的磨合運轉,才可投入作業,避免因局部過載、過熱而產生擦傷和燒損,出現異常磨損。

(2)按要求做好維護保養工作,保持油、水、氣等系統的清潔,減少磨粒的侵入造成的磨粒磨損。

(3)保證潤滑系統工作

發布時間:2022-09-16
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