Стартовая >> Оборудование >> Эл. машины >> Изнашивание деталей машин

Изнашивание деталей машин

Изнашивание — это процесс постепенного изменения размеров и формы тела при трении, проявляющийся в отделении с поверхности трения материала и в его остаточной деформации. В электрических машинах происходит механическое, молекулярно-механическое, коррозионно-механическое и другие виды изнашивания.
Механическое изнашивание существенно не отражается на физических и химических свойствах материала. При молекулярно-механическом изнашивании механическое воздействие сопровождается одновременным воздействием молекулярных или атомарных сил на поверхности деталей; такое изнашивание происходит, например, в подшипниках качения при высоких контактных давлениях шарика на дорожку качения кольца и сопровождается переносом материала с одной поверхности на другую. Коррозионно-механическое изнашивание вызывается трением поверхностей, вступивших в химическое взаимодействие со средой; его подразделяют на окислительное и фретинг-коррозию. Окислительное изнашивание возникает при наличии на поверхностях трения оксидных пленок, образовавшихся в результате взаимодействия материала деталей с кислородом. Фретинг-коррозия имеет место при малых колебательных движениях; этот вид изнашивания характерен для поверхностей деталей в неподвижных соединениях, воспринимающих вибрационные нагрузки (например, поверхности колец подшипников качения, соприкасающиеся с валом и корпусом, заклепочные соединения). Фретинг-коррозия может образовываться как при сухом трении, так и при работе в условиях смазки.
Абразивное изнашивание является разновидностью механического изнашивания. Оно происходит в результате режущего и царапающего действия твердых частиц, которые находятся между трущимися поверхностями. Различают газоабразивное и гидроабразивное изнашивание; последнее возникает в результате воздействия твердых частиц, увлекаемых потоком газа или жидкости.
Усталостное изнашивание — разновидность механического изнашивания. Оно является следствием многократного деформирования микрообъемов материала, приводящего к возникновению трещин и отделению с поверхности слоев материала.
Эрозионное изнашивание происходит под воздействием потока жидкости или газа на поверхность детали. Электроэрозионное изнашивание связано с появлением искровых разрядов, при которых частицы металла переносятся с анода на катод и частично рассеиваются в окружающем пространстве. Разряды возникают при замыкании и размыкании контактов электрических приборов, а также между щеками и коллектором или контактными кольцами.
В машинах некоторые детали при сохранении геометрических размеров и формы становятся непригодными к дальнейшей работе в результате потерн упругости. Наиболее часто выходят из строя по этой причине щеточные пружины токосъемного устройства.
Надежность электрических машин в значительной степени зависит от состояния изоляции обмоток. Основной характеристикой изоляции является ее электрическая прочность, а также теплопроводность, механическая прочность и другие свойства.
Изоляция разрушается в результате нагрева, механических усилий (давление, вибрация и удары), влияния влаги, агрессивных сред и других факторов. В высоковольтных машинах существенное значение имеет воздействие на их поверхности электрического поля. Необратимые изменения структуры и химического состава изоляции под действием перечисленных факторов вызывают ее старение. Процесс ухудшения свойств изоляции в результате старения называется износом. В ряде случаев возможно повреждение изоляции, не связанное с износом: продавливание, прорезание ее острыми кромками металлических деталей, образование трещин вследствие значительных напряжений при изгибе и т. п. Такие местные дефекты часто приводят к пробою изоляции задолго до появления существенных признаков старения.
Отказы машин постоянного тока часто происходят вследствие износа коллектора и щеток. Их механическое изнашивание зависит от давления щеток на коллектор, вибрации, биения коллектора, скорости перемещения поверхности коллектора относительно щеток и т. д. При нарушении постоянства скользящего контакта в результате биения коллектора искрение щеток увеличивается, увеличивается износ и обгорание щеток и коллекторных пластин. Коррозионно-механическое изнашивание зависит от состава и влажности окружающего воздуха, наличия в среде активных газов, образования оксидной пленки (политуры) на поверхности коллектора и т. д. Пленка снижает скорость изнашивания. На износ коллектора влияет также плотность тока под щеткой, нарушение коммутации (повышенное искрение), сопротивление переходного контакта между щеткой и коллектором, марка щетки и материал, из которого изготовлены пластины коллектора.

 
« Измерение частоты вращения электрических машин   Износ электрических машин »
электрические сети