Общие сведения. Часть 3
Отказы деталей машин происходят большей частью в результате их износа. Процессы изнашивания различают по видам. Наиболее интенсивно протекает абразивное изнашивание между контактирующими деталями, когда имеются какие-то твердые частицы, режущие или царапающие поверхности. Такие частицы могут проникнуть в пространство между деталями из окружающей среды вместе с пылью, с горюче-смазочными и другими эксплуатационными материалами, а также могут быть и продуктами износа материала деталей. Основные меры борьбы с абразивным изнашиванием — это изоляция деталей от внешней среды и удаление продуктов износа с помощью очистки топлива, смазочных масел и др. Абразивное изнашивание рабочих органов строительных машин является результатом взаимодействия их с обрабатываемым материалом — грунтом, бетоном и т. п.
Наиболее часто встречается механическое изнашивание — результат истирания поверхностей деталей машин. Такое взаимодействие получается тогда, когда между деталями недостаточен или полностью отсутствует слой смазки.
Прочность деталей машин во многом зависит от материала, из которого они изготовлены. Чаще всего используют сталь обыкновенную и качественную с определенным содержанием углерода, конструкционную, инструментальную и легированную. Первые стали имеют индекс, включающий буквы «Ст» и цифры, характеризующие прочность стали данной марки. Чем больше цифра, роящая в марке стали, тем для более ответственных деталей она применяется. Например, Ст0 применяется для ненагруженных деталей (ограждения, кожухи передач и т. п.), Ст5 — для деталей повышенной прочности (валы, оси, колеса и т. п.).
В обозначении качественной стали указывается содержание углерода в сотых долях процента, например 55, 65 ... 85. Чем больше углерода в стали, тем выше ее временное сопротивление и ниже температура нагрева при термообработке.
Легированные стали имеют специальные повышенные механические свойства и химический состав. В марке буквой указывается основная легирующая добавка, например В — вольфрам, Т — титан, Г — марганец и т. д. Цифры, стоящие перед первой буквой, означают содержание углерода в сотых долях процента. Цифры после букв означают процентное содержание легирующего элемента. Для обозначения высококачественной легированной стали в конце ставится буква А. Например, марка 20Х2Н4А означает высококачественную хромоникелевую сталь с содержанием углерода 0,2%, хрома до 2%, никеля около 4% (сталь подвергается термообработке, цементации, закалке и отпуску). Все легированные стали применяются для ответственных и тяжелонагруженных деталей и, как правило, подвергаются термообработке.
Для изготовления шкивов, корпусов и других деталей применяют серый чугун, который обозначается буквами СЧ, а последующие цифры характеризуют прочность на сжатие и изгиб, например СЧ 16—32. В качестве антифрикционных материалов применяют бронзу или ее сплавы с алюминием, цинком, оловом и другими металлами. Бронза обозначается буквами Бр и начальными буквами соответствующего компонента, например БрОФ10 — бронза оловянисто-фосфористая. В подшипниках скольжения сменяемые вкладыши часто изготовляют из баббита — сплава олова с Другими элементами — сурьмой, свинцом и др. Они обозначаются буквой Б и числом, характеризующим процентное содержание олова, например Б-88 содержит 88% олова.