Hao mòn thường gặp trong ổ trượt

Một phần của tài liệu Nghiên cứu ma sát và mòn của trục thép bạc trượt copolyme sử dụng trong thiết bị năng lượng tàu thủy (Trang 26 - 29)

Mòn là quá trình phá hủy lớp bề mặt tiếp xúc trong quá trình ma sát.

Lý thuyết mòn của các nhà khoa học tại [8] nêu rõ yếu tố quyết định trong quá trình ma sát và mòn là sự hình thành và phá hủy trên các bề mặt ma

sát cấu trúc thứ cấp của màng ôxy hóa đủ bền có độ dày khoảng (1001000)A0.

Lý thuyết mòn của tác giả tại [18] cho rằng quá trình chủ yếu xác định ma sát và mòn là sự phá hủy mỏi trong các lớp bề mặt khi bị biến dạng lặp nhiều lần. Trong khi một số nhà khoa học Pháp, ấn độ như C.Bord, MM.CH.Martin, S.K.Biswas [89], [41] cho rằng mòn xuất phát từ sự bám dính khi tiếp xúc ma sát và có sự di chuyển tương đối của các bề mặt nhấp nhô.

S.K.Biswas [41] phát hiện bốn giai đoạn mòn: mòn tế vi, mòn ít, mòn nhiều và mòn bám chắc gây sự cố.

Hầu hết các nhà khoa học đều cho rằng: hao mòn là kết quả tác dụng đồng thời của nhiều yếu tố cơ, hóa, điện... trong vùng tiếp xúc và hao mòn liên quan chặt chẽ đến quá trình chuyển dịch vật liệu giữa hai bề mặt.

Các dạng hao mòn thường gặp trong cặp ổ trượt kim loại - kim loại đó là hao mòn ôxy hóa, tróc loại 1, tróc loại 2, quá trình frectting, hao mòn cơ hóa [6], [19].

A.Ramamohana Rao và P.V.Mohanram [60] nghiên cứu đặc tính mòn trong ổ trượt khi bôi trơn hỗn hợp đã sử dụng tín hiệu “tiếng ồn” để biểu diễn tốc độ mòn của bạc trượt. Bằng thực nghiệm tác giả kết luận rằng hao mòn của bạc trượt phụ thuộc chủ yếu vào tải trọng, vận tốc trượt, độ cứng của ngõng trục và thời gian ma sát, trong đó thời gian có ảnh hưởng quan trọng, đặc biệt khi không đảm bảo điều kiện bôi trơn. Các yếu tố ảnh hưởng này cùng được tác giả xác nhận khi nghiên cứu biện pháp giảm mòn cho bạc trượt bằng công nghệ xử lý bề mặt thép [63]. Tác giả phân tích các mảnh mòn cho kết quả kích thước mảnh mòn của bạc trượt lớn hơn của ngõng trục và hầu như không đổi trong giai đoạn đầu tiên thí nghiệm. Kích thước mảnh mòn thay đổi đột ngột và số lượng gia tăng đó là dấu hiệu của sự hỏng hóc.

C.Bord và MM.CH.Martin [89] khi nghiên cứu ma sát, mòn rất nhiều bạc trượt và vật liệu bạc trượt chất dẻo, chất dẻo tăng cường phụ gia, chất độn

(PA, PA+PTFE, PA+Graphít...), khi không có bôi trơn đã chỉ ra bốn yếu ảnh hưởng chính đến hao mòn bạc trượt đó là tốc độ trượt, độ nhám bề mặt trục (nếu là cứng hơn), tải trọng và nhiệt độ.

Khi nghiên cứu ổ trượt chịu lực hướng tâm các tác giả trong [34] cho biết hao mòn của ngõng trục phân bố đồng đều theo bề mặt ma sát, hao mòn của bạc trượt phụ thuộc góc tiếp xúc trục - bạc. Trong một số trường hợp ngõng trục không bị mòn mà được đánh bóng (cặp trục thép - bạc trượt PA) [29].

Nghiên cứu mòn cặp trục thép - bạc trượt tăng cường trên nền PTFE trong điều kiện không được bôi trơn J.McDonald [81] đã phát hiện lớp màng mỏng PTFE chuyển dịch sang bề mặt trục thép có tác dụng giảm ma sát và hao mòn.

Theo S.W.Zhang [49] cơ chế hao mòn và chuyển dịch màng PTFE có thể làm tăng hay giảm lực ma sát phụ thuộc vào biến động trong vùng tương tác kết dính ở khu vực tiếp xúc. Vật liệu bạc trượt PEEK khi pha thêm bột CuS hoặc PTFE tiếp xúc ma sát với thép, chỉ thấy khi tăng cường PTFE làm giảm ma sát và hao mòn còn thêm CuS làm tăng hệ số ma sát. ông kết luận hao mòn của vật liệu có PTFE phụ thuộc vào khả năng tạo nên màng PTFE chuyển dịch sang bề mặt thép.

O.Olszewski [77] đã nghiên cứu về mòn trong điều kiện không bôi trơn, ổ trục có dao động nhỏ.

Yu.N.Drozdov và cộng sự [57] nghiên cứu dự đoán tuổi thọ của các bộ phận máy móc dựa vào tốc độ mòn trên cơ sở phương pháp bất biến lý thuyết.

Khi nghiên cứu cường độ hao mòn cặp trục thép - bạc trượt polyme, các tác giả trong [15] cho rằng cường độ hao mòn trong ổ phụ thuộc tải trọng lớn nhất tác dụng lên ổ, nhiệt độ trong vùng ma sát và độ hõm sâu nhất của prôfin bề mặt ngõng trục. Tuổi thọ của bạc lót hay thời gian sử dụng dài nhất phụ thuộc hao mòn cho phép, cường độ hao mòn, khe hở hướng kính và vận tốc

trượt. Độ tin cậy và độ bền của bạc lót polyme bị hạn chế bởi khả năng làm chảy dính vật liệu do sự tăng nhiệt độ quá lớn tại khu vực ma sát.

Có thể tính cường độ mài mòn trong điều kiện tiếp xúc đàn hồi theo biểu thức như sau [34]:

I = k.p (1.15) Trong đó:

p: áp suất (MPa)

k: Hệ số hao mòn, đặc trưng cho tính chất vật liệu của cặp ma sát, vi hình học bề mặt và các điều kiện khác.

Một phần của tài liệu Nghiên cứu ma sát và mòn của trục thép bạc trượt copolyme sử dụng trong thiết bị năng lượng tàu thủy (Trang 26 - 29)