2.Виды повреждения и разрушения деталей и меры их предупреждения

Детали машин в процессе эксплуатации и хранения, кроме изнашивания, подвержены механическим, тепловым, электро­химическим (коррозионным) и другим видам разрушения и по­вреждения.

К механическим видам разрушения и повреждения относятся трещины, поломки, пробоины, деформации, потери упругости.

Трещины и поломки деталей возникают при длительном воздей­ствии повторно-переменных нагрузок в результате усталостного разрушения. На поверхности детали вначале возникают микро­скопические трещины, которые затем распространяются вглубь детали, охватывая значительную часть ее сечения, и если такую деталь вовремя не заменить, она разрушается. Таким видам поло­мок подвержены оси, валы, шатуны, шатунные болты, зубья шестерен и др.

Кроме того, трещины могут образовываться в результате воз­действия значительных местных нагрузок, ударов и перенапряже­ний. Они могут возникать на более нагруженных участках рам, блоков, корпусов коробок передач, задних мостов и других кор­пусных деталей.

Вероятность возникновения трещин и поломок усталостного характера снижается при обкатке рабочих поверхностей деталей шариками и роликами, дробеструйной обработке и чеканке, сни­жении шероховатости поверхности, формировании правильных радиусов перехода от одной поверхности к другой.

Пробоины возникают в результате ударов других предметов о поверхности тонкостенных деталей. Таким путем могут возникать пробоины в стенках блоков цилиндров, коробок передач, крыль­ях, капотах и т. д.

Деформации проявляются в виде искажения размеров и кон­фигурации детали (изгибы, скручивания, вмятины). Такие де­формации происходят в результате ударных или периодически изменяющихся нагрузок. Изгиб и скручивание наблюдаются у таких деталей, как шатуны, коленчатые и распределительные валы, рамы, вилки переключения передач и др. Вмятины наиболее часто

встречаются на поверхности крыльев, кабин, капотов и других деталей из тонколистовой стали.

Для повышения стойкости деталей к пластическим деформа­циям необходимо увеличивать предел прочности и твердость ма­териала деталей, снижать монтажные напряжения.

Потеря упругости наблюдается у пружин, рессор, торсионных валов, поршневых колец и других деталей. Она является следстви­ем динамических нагрузок, теплового воздействия, снижения внутренних напряжений и других процессов.

К тепловым видам разрушения и повреждения относятся трещи­ны, коробление, нагар и накипь.

Трещины теплового происхождения возникают в перемычках гнезд клапанов головок цилиндров. Трещины в стенках блоков и головок цилиндров образуются при замерзании охлаждающей жидкости.

Коробление деталей может происходить от воздействия высоких температур, приводящих к структурным изменениям и большим внутренним напряжениям. Такие повреждения часто встречаются у головок цилиндров двигателей.

Нагар — это прочные твердые отложения, образующиеся на поверхностях деталей вследствие неполного сгорания топлива и масла или соприкосновения их с сильно нагретыми поверхностя­ми деталей. Нагар образуется на поверхностях камеры сгорания, клапанах, днище поршня, соплах форсунок двигателей, что сни­жает их мощность и повышает расход топлива.

Нагар на поверхности деталей резко снижает отвод теплоты, что приводит к перегреву, короблению, образованию трещин и других повреждений.

Накипь — это отложения малорастворимых в воде солей каль­ция, магния и механических примесей на внутренних поверхно­стях деталей системы охлаждения двигателей. Теплопроводность накипи в 50... 100 раз ниже теплопроводности металла. Отложения накипи резко снижают отвод теплоты от отдельных участков дета­лей, в результате чего происходит коробление и образуются тре­щины.

Для снижения вероятности образования нагара и накипи не­обходимо соблюдать правила технической эксплуатации машин: заправлять систему охлаждения дистиллированной или умягчен­ной водой, применять топлива и масла, рекомендуемые заводом- изготовителем, соблюдать оптимальные тепловые режимы рабо­ты двигателей.

Электрохимическое поверхностное разрушение металлов (кор­розия) происходит вследствие химического или электрохимиче­ского взаимодействия их с окружающей средой. По типу коррозию подразделяют на химическую и электрохимическую, по видам — на атмосферную, местную, сплошную, подповерхностную, сквоз­ную, структурную и межкристаллическую. Типы коррозии разли­чаются механизмом взаимодействия металла с коррозионной (окру­жающей) средой, а виды — коррозионными средами и характе­ром разрушения.

Химическая коррозия возникает от взаимодействия металлов с газами, растворами кислот, щелочей и солей, которые всегда присутствуют в окружающей среде. В результате такого взаимодей­ствия на поверхности детали образуется рыхлый хрупкий слой оксидов железа (ржавчина).

Электрохимическая коррозия возникает в местах контакта двух разнородных металлов или различных структурных составляющих сплава, образующих гальваническую пару. При наличии в месте такого контакта растворов солей и кислот (электролита) возникает электролитический процесс, в результате которого разрушается более активный металл или структурная составляющая сплава.

Коррозионному разрушению подвержены зеркала цилиндров двигателей, кабины и облицовки тракторов, поверхности рам, корпусных и других деталей в процессе их использования или хра­нения.

Для предотвращения или ослабления коррозионного разруше­ния деталей из черных металлов их поверхности покрывают други­ми металлами (цинк, хром, алюминий), наносят лакокрасочные покрытия и консервационные материалы (пластичные смазочные материалы, жидкие консервационные масла, пленкообразующие ингибированные нефтяные составы и др. ).