L ỜI CAM ĐOAN
4.7.1.Mòn xích, gầu tải, chốt xích, đĩa xích
a. Lực căng trên các nhánh xích
4.7.1.Mòn xích, gầu tải, chốt xích, đĩa xích
Mòn là dạng hỏng thường gặp nhất trong hệ thống vì khi chịu tải, bề mặt tiếp xúc chịu áp suất lớn, lại có sự xoay tương đối khi vào và ra khớp với răng đĩa trong điều kiện bôi trơn ma sát ướt không thể hình thành dù rằng bộ truyền được bôi trơn liên tục. Khi bản lề bị mòn làm cho bước xích tăng lên do đó xích ăn khớp không chính xác với răng đĩa và càng bị mòn, xích ăn khớp với răng đĩa xa tâm đĩa dẫn đến xích hay bị tuột và cuối cùng có thể bị đứt.
Do gầu trực tiếp tiếp xúc với than nên phần lưỡi gầu bị mòn nhiều nhất. Để hạ giá thành sản xuất tiết kiệm chi phí thì những gầu bị mòn lưỡi thì sẽ được hàn đắp lưỡi gầu lại để tiếp tục sử dụng.
Hình 4.5. Lưỡi gầu sau khi được hàn đắp
Hình 4.7. Xích mòn bịđứt
Môi trường làm việc không được bôi trơn đầy đủ, bộ truyền làm việc không được che chắn kín và thường xuyên bị bụi và than rơi vãi vào nên xích bị mòn. Hoặc khi khởi động quá tải lớn, hoặc va đập lớn thì sẽ làm cho xích bịđứt.
Mòn là dạng hỏng nguy hiểm nhất của bộ truyền xích và là nguyên nhân chủ yếu làm mất khả năng làm việc của bộ truyền.
Quá trình mòn nói chung được định lượng bằng tốc độ mòn là thể tích hay khối lượng vật liệu bị tách ra khỏi bề mặt trong một đơn vị thời gian hay một đơn vị chiều dài trượt. Các dạng khác có thể không có thứ nguyên như tỷ số chiều sâu vật liệu mòn trên một đơn vị chiều dài trượt hoặc tỷ số thể tích vật liệu tách ra trên một đơn vị chiều dài trượt hoặc tỷ số thể tích vật liệu tách ra trên một đơn vị diện tích tiếp xúc và một đơn vị chiều dài trượt. Mòn là một hàm số phức tạp theo thời gian.
Hình 4.8. Ba trường hợp giả thuyết về thể tích mòn là hàm số của khoảng cách trượt chỉra các giai đoạn chạy rà, ổn định và khốc liệt
Từ đồ thị tốc độ mòn có thể thấy rằng tốc độ mòn giữ hằng số trong một giai đoạn nào đó, sau đó có thể thay đổi nếu có sự thay đổi về cơ chế mòn. Mòn trong quá trình chạy và cấu trúc vật liệu ban đầu cũng như trạng thái bề mặt như độ nhẵn, sự tồn tại của lớp màng bề mặt.. Trong giai đoạn chuyển cơ chế mòn, độ nhám bề mặt bị biến đổi do biến dạng dẻo. Tuy nhiên các điều kiện đầu có ảnh hưởng tới sự phá huỷ trong giai đoạn chuyển đổi và thời lượng của nó.
Giống như ma sát, tốc độ mòn của một vật liệu phụ thuộc vào vật liệu đối tiếp hoặc cặp vật liệu, trạng thái bề mặt và điều kiện làm việc. Ý nghĩa của các hệ số mòn hoặc dữ liệu mòn trong các công trình công bố thường nằm ở các giá trịtương đối hơn là các giá trị tuyệt đối.
Mòn là một hàm số phức tạp theo thời gian. Tốc độ mòn ban đầu có thể thấp sau đó tăng hoặc ngược lại ( hình 4.4). Sau một khoảng thời gian nhất định tốc độ mòn giữ hằng số trong một giai đoạn sau đó có thể thay đổi nếu có sự thay đổi về cơ chế mòn trong quá trình thí nghiệm về mòn. Quá trình
chạy rà phụ thuộc vào cấu trúc, tính chất ban đầu của vật liệu và các trạng thái bề mặt. Trong giai đoạn chuyển tiếp nàu độ nhám bề mặt bị biến đổi do biến dạng dẻo ở đỉnh các nhấp nhô bề mặt. Điều kiện ban đầu ảnh hưởng đáng kể đến tốc độ mòn bề mặt trong quá trình chạy rà và khoảng thời gian
Bảng 4.1. Hệ số mòn của vật liệu mềm cho các cặp kim loại – kim loại khác nhau với tải trọng 20N và vận tốc trựơt 1,8m/s.
Các giá trị tiêuchuẩn của độ cứng là của vật liệu mòn mềm
hơn trong mỗi cặp vật liệu. Mòn kim loại và hợp kim.
Cặp kim loại Độ cứng Vicers (kg/mm2) Hệ số mòn K (x10-4)
Cadmium trượt trên Cadmium 20 57
Kẽm trựơt trên kẽm 38 530
Bạc trựot trên bạc 43 40
Đồng trượt trên đồng 95 110
Thép các bon thấp trượt trên thép các bon thấp
158 150
Thép trắng trượt trên thép trắng 217 70
Cadmium trượt trên các bon thấp 20 0,3
Đồng trượt trên thép các bon thấp 95 5
Platin trượt trên thép các bon thấp 138 5
Thép các bon thấp trượt trên đồng 95 1,7
Các bề mặt kim loại và hợp kim sạch ở các tiếp xúc rắn biểu hiện tính dính cao do đó ma sát và mòn cao, đặc biệt tiếp xúc của các bề mặt sạch trong chân không cho tốc độ mòn rất cao. Các lớp màng hoá học mỏng nhất hình thành trên bề mặt tiếp xúc đều có khả năng giảm dính dẫn đến giảm ma sát và mòn. Trong trường hợp kim loại mềm như In, Pb và Sn tiếp xúc ở đỉnh các nhấp nhô rất rộng và thậm chí khi tỷ trọng nhỏ do đó tốc độ mòn cao. Các kim loại có cấu trúc lục giác xếp chặt như Co và Mg cũng như các kim loại không có cấu trúc này như Mo, Cr đều biểu hiện ma sát và mòn thấp. Do đó Co, Mo và Cr là các nguyên tố hợp kim thông dụng trong thép để giảm ma sát và mòn đồng thời tăng khả năng chống ăn mòn. Nói chung mòn của hợp kim thấp hơn các nguyên tố nguyên chất . Hệ số mòn k cho một loạt các kim loại giống và khác nhau.
Thép là dạng vật liệu thông dụng nhất sử dụng trong cả ứng dụng cấu trúc và tribological. Trên cơ sở của thành phần hoá học ( tỷ lệ % của nguyên tố hợp kim và các bon) và đặc điểm quá trình gia công, một loạt các tính chất vật lý và cấu trúc tế vi khác nhau được hình thành. Khả năng chống mòn của thép có cấu trúc khác nhau chỉ ra trên hình II.13.
Các dữ liệu về mòn chỉ ra rằng trong số các loại thép thí nghiệm kiểu từ 201 – 301 và độ cứng đạt 440C thép loại Nitronic cho khả năng chống mòn tốt khi bản thân chúng trượt với nhau trong điều kiện không bôi trơn. Tốc độ mòn của thép hợp kim niken cao nằm trong khoảng giữa thép trắng macténit và ốtstennit. Các hợp kim trên nền Co cũng có tính chống mòn cao. Sự phối hợp vật liệu khác nhau như thép với đồng Si và hợp kim Stellite. Các dữ liệu về mòn cũng chỉ ra rằng có thể cải thiện khả năng chống mòn bằng việc thay đổi tính chất các lớp về bề mặt bằng các biện pháp xử lý bề mặt hoặc phủ bề mặt vv… các thông số vận hành như tải trọng pháp tuyến, tốc độ trượt tương
đối, và môi trường có ảnh hưởng rất lớn đến chế độ mòn cũng như tốc độ mòn. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});