Испытания на износ: цели и методы исследования
Износ – это постепенное снижение эксплуатационных свойств изделий, узлов и механизмов в результате изменения их размеров, формы и характеристик.
Основные факторы, определяющие скорость износа при эксплуатации механизмов:
- Трение – основная причина выхода оборудования из строя. Высокий коэффициент трения сопряженных деталей приводит к их быстрому разрушению
- Нагрузки – экстремальные режимы работы стимулируют повреждения деталей, такие как трещины, деформации
- Температуры – функционирование деталей в условиях сильного нагрева ведет к изменению структуры конструкционных материалов и потере ими прочности. Этот процесс называют старением
- Окружающие среды – работа узлов в условиях агрессивных воздействий приводит к их разрушению, особенно это касается металлических элементов
Для снижения скорости износа оборудования применяют современные смазочные материалы, меняют условия эксплуатации, проводят планово-предупредительные работы, изменяют конструкцию механизмов.
Выбор оптимальных мер для увеличения ресурса узлов осуществляется на основании результатов испытаний на износ – длительных и ускоренных.
Длительные испытания проводятся в нормальных условиях эксплуатации установок и позволяют точно определять срок первого отказа, количество отказов и отмечать все неполадки в работе механизмов.
Для быстрого получения результатов осуществляют ускоренные испытания на износ на специальных установках – машинах трения. Снижение срока исследования достигается за счет пропорционального увеличения воздействия агрессивных факторов.
Ускоренные испытания должны проводиться в условиях лаборатории под контролем специалистов. Для их осуществления обращаются к услугам компаний, специализирующих на заказных исследованиях.
Ускоренные испытания на износ на машине трения
Для определения степени износа сопряженных элементов проводят испытания трением. Для этого миниатюрные образцы материалов помещают в машину трения.
Машина трения – это установка, позволяющая воспроизвести триботехнический процесс в контролируемых условиях.
На интенсивность изнашивания испытательных образцов оказывают влияние следующие факторы:
- Материал, из которого изготовлены образцы, и качество его обработки
- Давление, оказываемое на исследуемые элементы – сила прижатия
- Скорость относительного движения
- Условия окружающей среды – воздействие абразива, температура в камере
Машины трения позволяют регулировать степень влияния этих факторов с помощью пульта управления и отслеживать изменения характеристик образцов посредством измерительного оборудования.
На основании полученных данных делаются выводы о совместимости пары трения, подбираются оптимальные сервисные материалы для обслуживания узла (которые также тестируются с помощью машины трения) и разрабатывается график их обновления.
Результаты ускоренных испытаний на износ помогают подбирать оптимальные конструкционные материалы для производства установок, находить эффективные решения для модернизации уже созданных механизмов, прогнозировать ресурс устройств.
Кто проводит испытания на износ в России?
Испытания на износ проводятся в лабораториях, оборудованных проверенными и аттестованными триботехническими установками.
Так, в Инженерном центре MODENGY, расположенном в городе Брянске, установлен трибометр со схемой трения "шар-диск", на котором осуществляются в том числе и заказные исследования на трение и износ.
Заказчик может в режиме реального времени из любой точки наблюдать за процессом исследования своих материалов. Это стало доступно после введения нового сервиса – онлайн-трансляции испытаний.
Результатом испытаний является предоставление клиенту развернутого отчета и конструкторско-технологических рекомендаций по оптимизации узла трения, а также передача прав на результаты, отраженные в документе.