ปัญหาที่เกิดจากการเสียดสีและการใส่ชิ้นส่วนเครื่องจักรกล

ทำไมเราจึงศึกษาเกี่ยวกับ PVD coatings ในเชิงลึก? นี่คือคำตอบ

1. แรงเสียดทาน

แรงเสียดทานเป็นปรากฏการณ์ของการอุดตันร่วมกันระหว่างพื้นผิวของวัตถุเคลื่อนไหวค่อนข้าง แรงเสียดทานสามารถแบ่งออกเป็นประเภทต่อไปนี้:

แรงเสียดทานภายใน: ปรากฏการณ์ที่เป็นอุปสรรคต่อการเคลื่อนที่ของสัมพัทธ์ระหว่างโมเลกุลที่เกิดขึ้นภายในสาร

◆   แรงเสียดทานภายนอก: ปรากฏการณ์ของการอุดตันร่วมกันระหว่างพื้นผิวของวัตถุที่เคลื่อนไหวค่อนข้าง

แรงเสียดทานสถิต: แรงเสียดทานเฉพาะเมื่อมีแนวโน้มการเคลื่อนไหวสัมพัทธ์

แรงเสียดทานแบบไดนามิก: แรงเสียดทานในการเคลื่อนไหวสัมพัทธ์

◆   แรงเสียดทานเลื่อน: รูปแบบของ การเคลื่อนไหว ระหว่างพื้นผิวของวัตถุเป็นญาติเลื่อน

แรงเสียดทาน: รูปแบบของการเคลื่อนที่ระหว่างพื้นผิวของวัตถุคือการหมุนแบบสัมพัทธ์

2. สวมใส่

สวมหมายถึงการสูญเสียหรือการถ่ายโอนวัสดุบนพื้นผิวของวัสดุเนื่องจากแรงเสียดทาน การศึกษาเกี่ยวกับการสึกหรอเริ่มขึ้นเมื่อปลายปีหลังจากเสนอทฤษฎีการยึดเกาะในปี 1950 การวิจัยเกี่ยวกับการสึกหรอได้ดำเนินการอย่างรวดเร็วโดยอาศัยการพัฒนาเครื่องมือวิเคราะห์พื้นผิวที่หลากหลายในปี 1960 การสึกหรอจะส่งผลต่อประสิทธิภาพของเครื่องลดความน่าเชื่อถือของงานและแม้แต่ทำให้เครื่องถูกทิ้งก่อน

การสึกหรอเชิงกลสามารถแบ่งออกเป็นสามขั้นตอนดังนี้

ระยะการวิ่งขึ้น - ส่วนใหม่โดยทั่วไปในขั้นตอนนี้เมื่อใช้ครั้งแรกอัตราการสึกหรอสูง

ระยะการสึกหรอสม่ำเสมอ - ระยะการทำงานปกติของชิ้นส่วนและอัตราการสึกหรอมีเสถียรภาพและต่ำ

เฟสการสึกหรออย่างรุนแรง - ส่วนต่างๆกำลังจะถูกทิ้งไว้เนื่องจากอัตราการสึกหรอเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว

สามขั้นตอนของการสึกหรอมีดังนี้:

ตามการจัดหมวดหมู่ของกลไกการสึกหรอสามารถสรุปได้ดังนี้

◆   การสึกหรอที่เกิดจากอนุภาคอิสระหรือรูปทรงแข็งจากภายนอกบนพื้นผิวเสียดสี

◆   ความเหนื่อยล้าสวม เรียกอีกอย่างว่าหลุม เป็นความสึกหรอที่เกิดจากความเมื่อยล้าของวัสดุที่เกิดจากการเปลี่ยนแปลงรูปร่างของวัสดุพื้นผิวแรงเสียดทานซ้ำ ๆ ซ้ำ ๆ ภายใต้แรงเสียดทานสลับ

◆การ สึกหรอแบบกาว หรือที่เรียกว่าการติดกาว หลังจากจุดสูงสุดของผิวแรงเสียดทาน "การเชื่อมเย็น" ที่จุดของการโต้ตอบแต่ละครั้งเนื่องจากการเพิ่มขึ้นและความดันอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นวัสดุจะเคลื่อนที่จากพื้นผิวหนึ่งไปยังอีกช่วงระหว่างการเคลื่อนไหวสัมพัทธ์และการสึกหรอแบบกาวจะเกิดขึ้น

◆ สึกหรอกัดเซาะ มันเกิดจากสารแข็งหรืออนุภาคที่ขนถูในของเหลวบนพื้นผิวแรงเสียดทานภายใต้แรงกระแทกของเหลว

แรงเสียดทานของส่วนประกอบทางกลเป็นสากลและหลีกเลี่ยงไม่ได้ แรงเสียดทานจะนำไปสู่ความร้อนการเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิและการสูญเสียพลังงานหรือการถ่ายเทนั่นคือการสึกหรอ สวมใส่ทำให้เกิดความเสียหายกับรูปร่างผิวและขนาดของชิ้นส่วนซึ่งจะช่วยลดประสิทธิภาพและความน่าเชื่อถือของเครื่องจนกว่าจะสูญเสียประสิทธิภาพการทำงานเดิมและทำให้เกิดความเสียหายอย่างฉับพลันไปยังส่วน ปัจจุบันอุตสาหกรรมพลังงานของโลกประมาณ 1/3 ถึง 1/2 ของพลังงานถูกใช้ไปโดยสิ้นเชิงด้วยชิ้นส่วนเครื่องจักรที่เสียดสีในรูปแบบต่างๆ ประมาณ 80% ของความเสียหายเกิดจากการสึกหรอในรูปแบบต่างๆ ถ้าเราสามารถพยายามอย่างดีที่สุดเพื่อลดการใช้แรงเสียดทานไร้ประโยชน์เราสามารถประหยัดพลังงานได้มาก นอกจากนี้ส่วนใหญ่ของชิ้นส่วนที่เปราะบางของผลิตภัณฑ์ทางกลถูกทิ้งและถูกแทนที่ด้วยการสึกหรอเกินขีด จำกัด ถ้าสามารถควบคุมและลดการสึกหรอได้การบำรุงรักษาและค่าใช้จ่ายของอุปกรณ์จะลดลงและสามารถประหยัดต้นทุนในการผลิตชิ้นส่วนและวัสดุที่จำเป็นได้ ดังนั้นการลดแรงเสียดทานและการสึกหรอของชิ้นส่วนเครื่องจักรกลมีความสำคัญต่อการพัฒนาอุตสาหกรรมและการปกป้องสิ่งแวดล้อม