Тракторист категории «В»
Техническое состояние автомобиля. Надежность автомобиля
В процессе эксплуатации автомобиля его техническое состояние изменяется. Эти изменения происходят в результате воздействия большого количества факторов, таких как окружающая среда, условия эксплуатации автомобиля, внутренние процессы, приводящие к изменению физико-механических свойств материалов поверхностных слоев: разупрочнение, снижение твердости, износостойкости. Указанные факторы вызывают микроповреждения рабочих поверхностей деталей, которые, накапливаясь, в свою очередь, вызывают нарушение параметров и рабочих режимов сопряжений. В конечном итоге нарушаются нормальные режимы работы отдельных узлов, увеличиваются зазоры, что приводит к отказу машины, свыше 80% всех отказов связано с износом трущихся поверхностей деталей, что является одной из основных причин остановки автомобиля на ремонт и
сокращения срока его службы. Отсюда — только знание механизма и характера процесса изнашивания деталей дает возможность диагностировать техническое состояние автомобиля на любой стадии его эксплуатации и качественно выполнить ремонтные работы.
Основные понятия качества и надежности автомобиля
Качество — совокупность свойств продукции, определяющих ее пригодность для использования по назначению. Эти свойства изделия обычно проявляются в процессе его эксплуатации, т.е. способности сохранять установленные показатели в течение возможно более длительного времени. По стандарту ГОСТ 27.002-89 основными свойствами,
определяющими качество изделий (автомобиля) и операций (ремонт автомобиля), являются следующие:
• эксплуатационные и потребительские свойства;
• надежность и долговечность;
• технологичность;
• эстетические и эргономические показатели;
• степень стандартизации и унификации узлов автомобиля.
Вследствие этого потребительским спросом на рынке пользуются автомобили с высокими эксплуатационными показателями паспортных данных, такими как мощность, скорость, расход топлива и т.д. Кроме того, на спрос оказывает влияние свойство технологичности при техническом обслуживании и ремонте автомобиля. Проявляется свойство в том, что быстроизнашиваемые и часто заменяемые стандартные узлы и детали располагаются в автомобиле в местах, легкодоступных для их замены с использованием стандартных приспособлений и инструмента, например, замена масляного фильтра, воздушного фильтра, свеч и т.д. Наиболее важным свойством качества является надежность. По стандарту ГОСТ 27.002-89, под надежностью понимают способность машины сохранять свои эксплуатационные свойства в течение определенного времени и в определенных условиях. При изменении условий эксплуатации меняется и надежность автомобиля, так, автомобили иностранных марок не всегда показывают такую же надежность на дорогах России по сравнению с зарубежными данными. Необходимо отметить, что надежность тесно связана с трудозатратами на техническое обслуживание и ремонт. Обычно стоимость запасных частей значительно превышает стоимость самих машин. Характеризуется надежность рядом признаков, свойств, основными из них являются работоспособность, безотказность, долговечность, ремонтопригодность.
Работоспособность
Под работоспособностью понимают техническое состояние автомобиля, при котором в данный момент времени он соответствует всем требованиям, установленным
лишь для основных параметров, характеризующих нормальное выполнение заданных функций. Например, если на автомобиле не горят фары, он считается работоспособным, так как способен выполнять свои функции в дневное время, однако автомобиль в данный момент считается неисправным. В течение эксплуатации любой машины ее работоспособность не остается постоянной и зависит от времени работы. Поясним это графиком изменения работоспособности во времени, приведенным на рис. 138.
Работоспособность на графике может оцениваться любым из основных паспортных данных, например, мощностью двигателя N кВт, частотой вращения n об/мин и др. Участок 1 — 2 характеризует работу автомобиля в период приработки, нагрузка на все узлы в этот момент должна быть несколько ниже рабочей, что способствует сглаживанию неровностей поверхностных слоев и формированию износостойкого слоя с определенными физико-механическими противоизносными свойствами.
Участок 2 — 3 показывает постепенный переход машины на нормальные паспортные режимы работы, характеризуемые отрезком времени 3 — 4.
Систематическое и своевременное проведение технического обслуживания и мелких ремонтов в процессе эксплуатации автомобиля обеспечивают в течение длительного времени нормальную работоспособность в соответствии с паспортными режимами. Однако вследствие механических, химических, электрохимических и электрических воздействий происходит потеря работоспособности (участок 4 — 5) и ее восстановление за счет технического обслуживания и мелкого ремонта становится
невозможным, возникает необходимость остановки машины на первый капитальный ремонт (точка 5). Правильное и своевременное определение этого момента очень важно, так как
дальнейшая эксплуатация по истечении времени Т1и вызывает резкое катастрофическое падение работоспособности (т. 5’).
После проведения первого капитального ремонта цикл изменения работоспособности повторяется, что видно из приведенного графика (участки 5 — 6, 6 — 7, 7 — 8, 8 — 9).
Число капитальных ремонтов определяется конструкцией автомобиля и задается нормативными данными. Работоспособность машин снижается чаще всего из-за увеличения зазоров, изменения размеров деталей, качества и свойств металла трущихся поверхностей деталей. Постепенное изменение размеров, формы и свойств поверхностных слоев материала детали при трении называется изнашиванием, результат процесса изнашивания есть износ, в процессе эксплуатации различают износ нормальный и аварийный.
Нормальный износ имеет место при соблюдении всех параметров режима работы автомобиля. Динамика нарастания износа во времени приводится на рис. 139.
На оси времени можно выделить три периода:
I — период приработки;
II — период нормального износа;
III — период аварийного (катастрофического) износа.
Резкое увеличение скорости износа во время приработки связывается со сглаживанием неровностей трущихся поверхностей после механической обработки и образованием определенного микрорельефа поверхностного слоя. На втором периоде эксплуатации после формирования микрорельефа на поверхности трения скорость изнашивания деталей стабилизируется, и этот период характеризует нормальную работу узлов автомобиля. При длительной эксплуатации автомобиля величина износа растет и через определенное время Ти приобретает аварийное критическое значение. Дальнейшая эксплуатация автомобиля должна быть прекращена, так как в результате аварийного износа резко увеличиваются зазоры в сопряжениях, появляются удары, стуки, которые вызывают разрушение отдельных частей и узлов, и их последующий ремонт становится невозможным.
Данный характер изнашивания справедлив почти для всех видов физического износа. Под физическим износом понимают изменения формы, размеров деталей, устанавливаемые визуально или путем измерений при проведении технического обслуживания и ремонта. Другим видом изнашивания может быть моральный износ, который определяется отставанием оборудования от уровня новой передовой техники и технологии. Признаками морального износа являются низкие работоспособность, эксплуатационные и потребительские свойства машин, обычно они подлежат замене новыми конструкциями или марками, если отсутствует возможность их модернизации.
Безотказность
Безотказность — свойство изделия сохранять работоспособность в течение периода наработки без вынужденных перерывов. Наработка на отказ — время работы до первого отказа.
Под отказом понимают событие, после которого машина полностью или частично утрачивает свои функции. По своему характеру отказы делят на постепенные и случайные.
Постепенным называется отказ, который может быть предсказан в процессе эксплуатации автомобиля. Сюда относятся забивка фильтров, износ шеек коленчатого вала, износ тормозных накладок и т. д., ориентировочное время работы которых обычно известно. Устранение таких отказов производится при планируемых техническом обслуживании
или ремонте машин. Случайным называется отказ, характер и причина появления которого неизвестны, такие отказы прогнозируются на основании теории вероятности и обычно учитываются временем на гарантийный ремонт. Устранение случайных отказов производится заводом-изготовителем, если отказ произошел во время гарантийного срока. Длительность гарантийного срока определяется наработкой на отказ и для различных агрегатов она разная.
Ремонтопригодность
Ремонтопригодность — свойство изделия, заключающегося в его приспособленности к предупреждению, обнаружению и устранению неплановых отказов или неисправностей путем проведения технического обслуживания или ремонта. Расположение узлов на агрегатах и агрегатов на автомобиле должно обеспечивать свободный доступ к ним и хорошую видимость. Оно позволяет оценивать реальное состояние деталей и дает большую вероятность выявления неисправностей на стадии технического обслуживания.
Оценивается ремонтопригодность средним временем восстановления технического состояния машины при неплановом ремонте из-за вынужденного отказа. Ремонтопригодность влияет на коэффициент технического использования автомобилей, характеризующего количество машин, находящихся на линии.
Долговечность
По ГОСТ 27.002-89, под долговечностью понимают свойство изделия сохранять работоспособность в определенных режимах и условиях эксплуатации до разрушения или другого предельного состояния с учетом остановки на ремонт, например, долговечность коленчатого вала автомобиля определяется временем от начала его работы до выбраковки с
учетом восстановления размеров при выполнении ремонтных работ. Долговечность машин закладывается на стадии конструирования и зависит от конструкции, применяемых материалов, защитных покрытий и других факторов. Расчетная величина долговечности обеспечивается на стадии производства и зависит от применяемых видов обработки (механической, термической, химико-термической), технического уровня и состояния станочного парка, режимов обкатки и др.
Однако заложенная величина долговечности реализуется в процессе эксплуатации автомобиля и определяется большим количеством факторов, таких как качество технического обслуживания и ремонта, квалификация обслуживающего персонала, воздействие окружающей среды. Долговечность деталей и узлов, установленных на машину в процессе ремонта, должна быть не ниже замененных и при этом обеспечены те же условия работы. Например, при ремонте системы смазки двигателя при замене масла перед установкой масляного фильтра той же конструкции из системы удаляются продукты износа путем ее промывки по соответствующей технологии.
На долговечность сталей оказывает влияние квалификация как обслуживающего персонала, так и ремонтных предприятий, чем выше квалификация, тем качество ремонта
будет выше. Таким образом, обеспечение долговечности деталей и узлов при выполнении ремонтных работ носит комплексный характер и требует проведения целого ряда организационно-технических работ.
Повышение надежности
Стандартом ГОСТ 27.002-89 предусматривается несколько методов повышения надежности машин, из которых применительно к ремонту автомобилей рекомендуются три: замена ненадежных элементов на более надежные; создание нагруженного резерва в системе; повышение долговечности деталей за счет использования более современных технологий ремонта. При выполнении ремонтных работ очень часто производится замена изношенных деталей и узлов на новые. Здесь важно, чтобы новые детали имели больший срок службы,
чем применявшиеся ранее. Этот вариант не всегда возможен, так как новые элементы стоят намного дороже, и нужно провести предварительный экономический анализ, чтобы, например, установка на автомобиль нового, более совершенного двигателя оказалась экономически выгодной. Под нагруженным резервом понимают случай, когда несколько элементов системы работают в одном рабочем режиме и выполняют одну и ту же функцию. Отказ одного элемента не вызывает отказа всей системы, поскольку его функции выполняют другие элементы, хотя с некоторой перегрузкой, в этом и состоит понятие резерва, примером может служить тормозная система автомобиля — наиболее низкой надежностью обладают те марки машин, у которых тормозная система каждого колеса запитана от одной центральной. Отказ тормозной системы любого из колес приводит к
отказу всей тормозной системы, резерв имеет место только при работе ручного тормоза. Такая низкая надежность тормозной системы наблюдается у некоторых моделей легкового автомобиля Москвич-412ИЖ. Легковые автомобили марки «Жигули» многих модификаций имеют раздельную тормозную систему на задние и передние колеса. Надежность такой системы намного выше, так как отказ одной части тормозной системы не приведет к полному ее отказу.
Еще более высокую надежность имеют автомобили с индивидуальной тормозной системой к каждому колесу. Повышение долговечности деталей за счет использования современных технологий при выполнении ремонтных работ способствует росту надежности машин, например, при окончательной обработке внутренней поверхности цилиндров вместо хонингования используется финишная антифрикционная безабразивная обработка, которая повышает долговечность более чем на 30%. Практически для всех деталей, подлежащих ремонту, с учетом их формы, размеров, физико-механических свойств и т. д. имеются экономически выгодные технологии. Окончательный выбор остается за ремонтными предприятиями в зависимости от их возможностей. Ограничение долговечности деталей машин определяется процессами их изнашивания или поломки. Причины появления предельного износа или поломки по своей сути являются причинами остановки на ремонт. Поэтому, прежде чем приступить к замене изношенной или разрушенной детали, необходимо четко знать причину отказа, в этом состоит залог качественного и своевременного выполнения ремонтных работ.
Изнашивание деталей машин
Классификация видов изнашивания. На процесс изнашивания оказывает влияние целый ряд факторов. Наиболееважными из них являются следующие:
• род и характер трения. По роду бывает трение качения или трение скольжения, по характеру — сухое трение или со смазкой;
• величина удельного давления и характер приложения нагрузок (статическая или динамическая);
• скорость относительного перемещения трущихся поверхностей;
• способ подвода, количество и качество смазки;
• температурные условия работы деталей;
• корродирующее воздействие среды и качество образующихся пленок;
• присутствие абразива, его качественная (твердость) и
размерная характеристики;
• начальное состояние поверхностей трения;
• степень и характер удаления продуктов износа;
• форма и размеры трущихся поверхностей.
Наличие такого большого количества факторов, оказывающих влияние на процесс изнашивания, указывают на сложность явлений, протекающих в поверхностных слоях.
В зависимости от воздействия названных факторов при трении поверхностей в них имеют место следующие процессы:
• механические (пластическое деформирование, резание, царапанье);
• химические (окисление, коррозия);
• теплофизические (влияние температуры при трении на
изменение механических характеристик поверхностного
слоя);
• молекулярные (диффузия);
• электроэрозионные.
Указанные процессы вызывают в поверхностных слоях различные виды изнашивания, которые установлены стандартом ГОСТ 27674-88 «Трение, изнашивание и смазка. Термины и определения». К механическому изнашиванию относят следующие виды: абразивное, гидро- и газоабразивное, гидро- и газоэрозионное, кавитационное, усталостное, изнашивание при заедании, изнашивание при фреттинге. Коррозионно-механическое изнашивание включает в себя окислительное изнашивание и изнашивание при фреттингкоррозии. Электроэрозионное изнашивание возникает при действии электрического тока. Механическое изнашивание возникает в результате механических воздействий на поверхностные слои трущихся деталей. Коррозионно-механическим называют изнашивание в результате механического воздействия, сопровождаемого химическим или электрохимическим взаимодействием металла с рабочей средой. Электроэрозионным называют эрозионное изнашивание в результате воздействия разрядов при прохождении электрического тока.
Все перечисленные виды изнашивания имеют место при работе деталей и узлов автомобиля. В реальных условиях эксплуатации машин очень часто наблюдается действие одновременно нескольких видов изнашивания. В таких случаях устанавливают ведущий вид, лимитирующий долговечность деталей, и отделяют его от других, сопутствующих видов разрушения поверхностей, незначительно влияющих на работоспособность сопряжения. Механизм ведущего вида изнашивания определяют по
состоянию поверхности трения. Каждому виду соответствует только ему характерное состояние поверхности изнашивания. Оно является результатом, отражением действия различных факторов, специфичных для данного процесса работы трущейся пары, например, риски на поверхности трения указывают на наличие и действие абразивных частиц, пленки окислов возникают при действии коррозионной среды, промывы образуются под действием потока жидкости или газа и т.д. Указанные особенности состояния поверхности трения позволяют установить ведущий вид изнашивания, а знания механизма и характера его протекания дают возможность разработать мероприятия по обеспечению заданной долговечности при выполнении ремонтных работ.
Абразивное изнашивание
Абразивным называется механическое изнашивание материала в основном в результате режущего или царапающего действия на него абразивных частиц, находящихся в свободном или закрепленном состоянии. В качестве абразивных частиц выступают частицы двуокиси кремния (песок), окиси алюминия и др., имеющих твердость значительно большую, чем металл пары трения. В роли абразива могут выступать также продукты изнашивания и выпавшие в осадок присадки масел, твердость их обычно соизмерима с твердостью основного металла. Резание или царапание поверхностей изнашивания зависит от способа контакта, формы и размера частиц, а также соотношения твердостей абразивных частиц и материала трущихся пар. В узлах автомобиля в основном имеет место такая схема контакта, когда абразивная частица располагается между двумя поверхностями трения. Размер частиц соизмерим с величиной зазора и колеблется в пределах от 5 до 120 мкм в виде пыли. Процесс абразивного изнашивания трущихся поверхностей деталей можно представить следующим образом (рис. 140).
Абразивная частица, попадая в зазор и имея более высокую твердость, вдавливается в одну из поверхностей пары трения и закрепляется в ней (рис. 140, а). При относительном
перемещении деталей закрепленная частица в виде резца режет или царапает ответную поверхность с отделением металла в виде микростружки (рис. 140, б). На поверхности остаются следы в форме рисок (рис. 140, в). Если твердости металла деталей примерно одинаковы то при перемещении поверхностей частица будет перекатываться между ними, образуя риску за счет пластической деформации (рис. 140, г). Абразивное изнашивание имеет место в автомобиле в парах трения цилиндр — поршень, подшипниках скольжения и качения, шарнирных соединениях при нарушении целостности защитных элементов. Для снижения абразивного изнашивания твердость рабочих поверхностей деталей должна быть больше твердости частиц или приближаться к ней. Достигается это за счет поверхностной термической и химико-термической обработки деталей, напыления твердых сплавов, нанесения гальванических износостойких покрытий и т.д. Эффективными методами защиты деталей автомобиля от абразивного изнашивания является герметизация сопряжений с помощью уплотнительных элементов, обеспечение чистоты применяемых в машинах топлив, смазочных материалов и рабочих жидкостей. Так, фильтрация дизельного топлива перед заправкой уменьшает изнашивание топливной аппаратуры в 10 раз.
Эрозионное изнашивание
Эрозионным называется механическое изнашивание поверхности в результате воздействия высокоскоростного потока жидкости и (или) газа, соответственно различают гидроэрозионное и газоэрозионное изнашивание. Механизм данных процессов представляется следующим образом. При движении с большой скоростью поток жидкости или
газа, соприкасаясь с поверхностью, расшатывает и вымывает неровности после механической обработки. В зависимости от свойств материала возможны даже вырывы отдельных объемов с неблагоприятной ориентацией по отношению к направлению потока. С появлением пораженных участков процесс изнашивания усиливается, и на поверхностях появляются промывы с высокой степенью чистоты. На интенсивность процесса оказывает существенное влияние температура газа или жидкости, которая снижает прочность и твердость металла деталей. Данный вид изнашивания наиболее характерен для пар трения цилиндр — поршневое кольцо, клапан — седло клапана в двигателях автомобиля.
При открытии клапана в начальный момент горячие газы с большой скоростью вырываются через образовавшуюся щель. Скорость потока такова, что происходит вырывание
частиц металла с поверхностей как клапана, так и седла. Пораженные участки ослабляют поверхностный слой, и процесс изнашивания усиливается, в результате на поверхности
появляются глубокие промывы, мощность двигателя уменьшается и требуется его остановка на ремонт. Повышение долговечности клапанов достигается более
точной притиркой и высокой чистотой обработки при выполнении ремонтных работ. Материал клапана должен сохранять твердость и прочность при высокой температуре.
Достигается это условие легированием металла клапана хромом, молибденом, вольфрамом. Подобный механизм изнашивания наблюдается при работе пары трения цилиндр — поршневое кольцо. В первоначальный момент потеря размеров деталей происходит по причине абразивного изнашивания. Далее с увеличением зазора между кольцом и цилиндром в местах глубоких рисок происходит прорыв газов, при котором частицы металла отрываются с поверхности и уносятся потоком газов, в этих местах образуются раковины в виде промывов, мощность двигателя падает, что и служит основанием остановки машины на ремонт. В целом механизм износа пары трения цилиндр — поршневое кольцо представляется как абразивное изнашивание с переходом в газоэрозионное, совместным действием которых и определяется срок их службы. Повышение долговечности данной пары трения достигается увеличением твердости металлов трущихся поверхностей и качеством их приработки. Процесс эрозионного изнашивания усиливается при наличии в потоке газов или жидкости абразивных частиц. Такой вид изнашивания называется газо-, гидроабразивным. Механизм изнашивания, характер его протекания, состояние поверхностей подобны эрозионному. Может иметь место в топливной аппаратуре дизельных двигателей при работе в запыленных условиях.
Кавитационное изнашивание
В движущемся потоке жидкости всегда имеются пузырьки воздуха, газа или паров жидкости. При изменении условий движения потока жидкости, например в местах сужения, кранах и т. д., меняются давление в потоке и его сплошность, что приводит к «захлопыванию» пузырьков. В образовавшиеся пустоты с большой скоростью устремляются частицы, происходит гидравлический удар. Это явление называется кавитацией. Если пузырьки газа располагаются на поверхности детали, то при их захлопывании жидкость с огромнейшей силой ударяется о поверхность детали. Энергия удара настолько велика, что вызывает разрушение металла. Важно заметить, что захлопывание пузырьков и удары жидкости происходят в одном и том же месте. При многократном воздействии в одном и том же месте в детали появляются каверны, вплоть до сквозного отверстия. Механизм разрушения приводится на рис. 141.
В месте удара жидкости о поверхность энергия удара такова, что вызывает наклеп металла. Наклепанный слой характеризуется повышенной хрупкостью и при повторном
ударе разрушается, при этом образуется каверна (рис. 141, а). Процесс повторяется (рис. 141, б, в) до появления сквозного отверстия (рис. 141, г), изделие останавливается на ремонт.
Данному виду изнашивания подвергаются лопасти центробежных насосов, наружная поверхность гильз двигателей(рис. 142) и др.
Износ наружной поверхности гильзы при кавитации в несколько раз выше износа внутренней поверхности от действия поршневых колец, и он определяет срок службы гильзы.
Известны некоторые пути снижения износа от действия кавитации. Один из них — введение в охлаждающую жидкость веществ — эмульгаторов, уменьшающих кавитационное действие. Повысить стойкость против кавитации возможно за счет увеличения твердости поверхности различными способами: закалкой ТВЧ, химико-термической обработкой, наплавкой твердыми сплавами и т.д.
Усталостное изнашивание
Усталостным называют механическое изнашивание в результате усталостного разрушения при многократном циклическом деформировании микрообъемов металла поверхностного слоя. Данный вид изнашивания имеет место в основном в подшипниках качения и зубчатых передачах. Механизм процесса изнашивания поясним на примере работы подшипников качения. Внутренние поверхности обойм подшипника воспринимают значительные по величине циклические удельные нагрузки. Под действием этих нагрузок в поверхностном слое на отдельных участках появляется сетка усталостных трещин, которые, объединяясь, образуют питтинги (рис. 143). Такие питтинги обычно хорошо видны на беговых дорожках подшипников качения, рабочих участках зубьев зубчатых передач, отработавших длительное время. При выполнении ремонтных работ на автомобиле изношенные подшипники и зубчатые колеса подлежат замене на новые. Необходимость замены подшипников устанавливается по появлению стуков в узлах машины, повышению уровня шума и вибрации. Дальнейшая эксплуатация изношен-
ных подшипников и зубчатых колес недопустима, так как это ведет к поломке деталей (например, зуба шестерни). Долговечность подшипников в значительной мере зависит от правильного выполнения посадок обойм на вал и в корпус, что весьма важно иметь в виду при назначении ремонтных работ. При циркуляционном нагружении (вращается вал) посадка на вал внутренней обоймы осуществляется с натягом, а в корпус — по переходной посадке. При местном нагружении (например, при посадке подшипника на переднюю неподвижную ось) посадка на ось должна выполняться по переходной посадке, обеспечивающей возможное проворачивание внутренней обоймы на оси
и равномерный ее износ по всему сечению. Невыполнение этого условия приведет к усталостному износу внутренней обоймы только в нижней нагруженной зоне и преждевременному выходу подшипников из строя.
Посадка наружной обоймы в ступицу колеса выполняется с натягом. Своевременная и качественная смазка подшипников и зубчатых передач при техническом обслуживании обеспечивает длительную работу в условиях усталостного изнашивания.
Изнашивание при заедании
Изнашиванием при заедании называют процесс разрушения поверхностей в результате схватывания, глубинного вырывания материала, переноса его с одной поверхности на
другую. Данному виду изнашивания подвергаются узлы и сопряжения деталей, работающие в условиях трения скольжения. Сюда относятся пары трения скольжения цилиндр — поршневое кольцо, шейка коленчатого вала — вкладыш, шарнирные соединения и многие др. Механизм изнашивания при заедании представляется следующим образом. В реальных условиях контакт двух поверхностей в определенный момент времени происходит не по всей поверхности, а по отдельным точкам. Практически реальная площадь контакта в 10… 100 раз меньше расчетной, соответственно в это же количество раз увеличивается удельная нагрузка (рис.144).
Высокие значения удельных давлений в отдельных точках вызывают диффузию атомов одного металла в другой с образованием атомно-молекулярных металлических связей (т. 1 рис. 144). Так как поверхности при работе перемещаются друг относительно друга, то происходит разрыв образовавшихся металлических связей (т. 2 рис. 144). В результате
на одной поверхности возникают раковины, а на другой — наросты. Далее при относительном перемещении деталей наросты царапают ответные поверхности с образованием на
них пластически деформированных рисок, сами же наросты сминаются под действием высоких температур, возникающих в процессе трения. Таким образом, на поверхностях трения будут визуально видны раковины со следами вырыва металла, пластически деформированные риски и смятые наросты металла. Приведенный выше механизм изнашивания при заедании имеет место в условиях сухого или граничного трения, а также при недостаточной смазке при малых скоростях скольжения. Заедание поверхностей характеризует аварийное состояние сопряжения и в процессе эксплуатации машин должно быть исключено.
При больших скоростях процесс схватывания приводит к расплавлению отдельных участков деталей и их свариванию. Примером этого служит заклинивание поршня в цилиндре при недостаточной смазке. При выполнении ремонтных работ на автомобиле необходимо иметь в виду следующее.
Диффузия наиболее интенсивно проявляется в парах трения с однородными металлами. Поэтому в сопряжениях вал — втулка необходимо применять разнородные металлы:
сталь — бронза, сталь — чугун и др. Снижению схватывания трущихся поверхностей способствует смазка. Работа подшипников скольжения, качения, зубчатых передач без смазки недопустима. Большое значение имеет правильный выбор смазочного материала с учетом его противозадирных свойств.
Водородное изнашивание
Водородное изнашивание представляет собой разрушение поверхностного слоя вследствие поглощения металлом водорода. Попадает водород в трущиеся поверхности из воздуха, смазочных масел, влаги, топлива, пластмасс и др. при работе в условиях повышенных температур. Водород имеет одну особенность. Находясь в атомарном
состоянии, он просачивается в пространственные дефекты металла поверхностного слоя. Скапливаясь в дефектах, водород из атомарного состояния превращается в молекулярное, увеличивается в размерах, при этом внутри дефекта создается область сверхвысоких давлений. Под действием давления в поверхностях дефектов появляются микротрещины,
которые, сливаясь, приводят к отслоению части металла (рис. 145).
Отслоившиеся чешуйки чаше всего уносятся из зоны контакта, а иногда налипают на поверхность ответной детали. Данный вид изнашивания встречается практически во всех
узлах трения, вследствие водородного изнашивания часто выходят из строя коленчатые валы двигателей и др. Однако наиболее характерно проявляется водородное изнашивание
в тормозных парах тормозной барабан — фрикционная накладка. Основными поставщиками водорода служат смазка и пластмасса, которая входит в состав фрикционных накладок. В процессе работы на поверхности тормозных барабанов появляются углубления от отслоившихся частиц, а на поверхности накладки — следы намазанного металла тормозного барабана. Для предупреждения и уменьшения водородного изнашивания необходимо проведение следующих мероприятий:
• исключить из материала тормозных накладок пластмассы, склонные при нагреве к интенсивному выделению водорода;
• в состав фрикционных накладок вводятся наполнители в виде кусочков латунной проволоки или закиси меди, снижающие выделение водорода;
• при выполнении ремонтных работ перед окончательной операцией обработки тормозных барабанов предлагается полирование. При полировании верхние слои
металла нагреваются и из них выходит водород.
Окислительное изнашивание
Окислительным называется изнашивание, при котором потеря размера происходит только за счет разрушения окислительных пленок и их удаления из зоны контакта. Образование пленок происходит при контакте металла поверхностного слоя с кислородом из воздуха, смазки и др. Процесс окислительного изнашивания имеет место, если
образование пленок происходит быстрее, чем ее разрушение. Механизм и характер данного процесса определяется соотношением твердости и прочности окисных пленок и металла рабочих поверхностей. В тех случаях, когда окисные пленки рыхлы и непрочны, они способствуют уменьшению величины износа. Располагаясь между трущимися поверхностями, окислы выполняют роль твердой смазки и снижают возможность возникновения заедания металлов поверхностных слоев. Если твердость и прочность пленок выше у основного
металла, то такие окислы вызывают абразивное изнашивание. На процесс окислительного изнашивания влияет также и механизм разрушения пленок, который носит в основном
механический характер. Наименьшую величину износа имеют пары трения, работающие в условиях жидкостного трения (рис. 146).
Разрушение пленки осуществляется движущимся масляным слоем. Чаще всего жидкостное трение имеет место в подшипниках скольжения. В состоянии покоя (рис. 146, а) вал
находится в нижнем положении. При вращении вала, согласно гидродинамической теории, смазка затягивается под вал, образуя масляный клин, и приподнимает его на высоту h (рис. 146, б). Чем выше скорость вращения вала, тем больше усилие подъема вала. Для обеспечения жидкостного трения высота h должна быть больше суммы высот неровностей вала и втулки:
При соблюдении этого условия в паре трения вал — втулка будут отсутствовать металлический контакт и, соответственно, заедание металла двух поверхностей, т.е. будет
иметь место окислительное изнашивание. Из всех видов окислительное изнашивание имеет наименьшую величину износа и, как следствие, характеризует
нормальную работу пары трения. В автомобиле данный вид износа имеет место в паре трения шейка коленчатого вала — вкладыш. При нормальной работе поверхности трения сохраняют низкую шероховатость со следами окисных пленок с различными цветовыми оттенками. Высокая долговечность пар трения при окислительном изнашивании достигается за счет многих факторов. Наиболее важными из них являются высокая твердость поверхностных слоев, качественное и количественное обеспечение процесса смазкой, использование явления избирательного переноса.
Избирательный перенос
Эффект избирательного переноса был обнаружен впервые советскими учеными Д.Н. Гаркуновым и И.В. Крагельским. Сущность эффекта состоит в следующем: при трении
стали по бронзе в присутствии глицерина происходит растворение поверхности бронзы и на ней образуется чисто медный пористый слой (сервовитная пленка). При контакте со
стальной поверхностью часть медного пористого слоя переносится на сталь, постепенно образуя и на ней сплошную медную пленку. Процесс избирательного переноса происходит до тех пор пока обе поверхности не будут покрыты сервовитной пленкой толщиной 2…3 мкм. Материал сервовитной (медной) пленки не способен к наклепу, имеет малые усилия сдвига, пленка пориста, способна к схватыванию, при трении ее частицы переходят с одной поверхности на другую без образования повреждений и увеличения сил трения.
Сервовитная пленка может образовываться и в паре сталь — сталь при применении смазочных материалов, содержащих мелкие частицы меди, бронзы, а также свинца или серебра. В процессе работы частицы из смазочного слоя переносятся на обе поверхности, образуя сервовитную пленку. Пленка сглаживает неровности поверхности, при этом практическая площадь контакта приближается к расчетной и давление равномерно распределяется по всей рабочей поверхности. Рыхлая структура сервовитной пленки обеспечивает протекание процесса трения без деформации металла поверхностных слоев; коэффициент трения приближается к трению со смазочными материалами. Таким образом, избирательный перенос обеспечивает практически безызносную работу сопряжения вследствие эффекта автокомпенсации износа, который заключается в том, что частицы износа не уходят из зоны трения, а, взаимодействуя со смазочным материалом, образуют медную пленку, покрывающую рабочую поверхность. Для создания условий избирательного переноса в узлах
трения применяют соответствующие жидкие и пластичные смазочные материалы, обеспечивающие возникновение сервовитных пленок; металлоплакирующие пластичные смазочные материалы для пары сталь — сталь; латунирование одного из элементов сопряжения.
При выполнении ремонтных работ для повышения долговечности отдельных узлов автомобиля за счет избирательного переноса можно рекомендовать некоторые мероприятия:
• применение финишной антифрикционной безабразивной обработки (ФАБО) цилиндров двигателей;
• для шарнирных соединений предлагается использовать смазки с добавкой до 15% порошков меди, бронзы,
свинца;
• более широкое использование подшипников качения с бронзовыми сепараторами.
При обработке внутренней поверхности цилиндров двигателей окончательной операцией является хонингование, после выполнения которой поверхность насыщается абразивными частицами, в процессе работы пары цилиндр — поршень абразивные частицы вымываются смазкой и усиливают процесс изнашивания. Для устранения этого недостатка предлагается ФАБО. Сущность процесса состоит в том, что на внутреннюю поверхность цилиндра (1) (рис. 147) с помощью латунных, медных или бронзовых стержней (2) натирают слой в среде глицерина. Толщина слоя, равная 1…2 мкм, позволяет обеспечить избирательный перенос и увеличить срок службы цилиндра двигателя.
В шарнирных соединениях для создания избирательного переноса в пластичную смазку добавляют порошки свинца до 15% по массе (свинцоли). Такая добавка способствует образованию защитного слоя из свинца, снижающего возможность заедания поверхностей.
При выборе подшипников качения предпочтение отдается подшипникам с бронзовым или латунным сепаратором по следующим соображениям. В процессе работы на шарики при соприкосновении их с бронзовым сепаратором натирается медный слой, который затем переносится и на беговые дорожки обеих обойм, наличие защитного медного слоя в паре шарик — беговая дорожка резко снижает усталостное разрушение поверхностей. Объясняется это тем, что в подшипниках качения нет чистого перекатывания шариков по
беговой дорожке обойм. Оно обычно сопровождается проскальзыванием одной поверхности относительно другой, что вызывает их схватывание и заедание. Это наиболее неблагоприятный момент в работе подшипников качения. Смазка и в большей мере защитный медный слой предотвращают схватывание и заедание поверхностей шариков и обойм и снижает величину их износа.
Коррозионное изнашивание
Коррозионным изнашиванием называют процесс разрушения материалов деталей в результате химического или электрохимического воздействия. Соответственно различают химическую и электрохимическую коррозию. Химическая коррозия — процесс разрушения материала детали в результате химического воздействия окружающей среды. Процесс развивается как в газовоздушной среде, так и в жидкой. Примером химической коррозии может служить разрушение поршней, клапанов и других деталей двигателей внутреннего сгорания в результате взаимодействия металлов с кислородом, сероводородом, сернистым газом. Химический характер имеет и разрушение материалов, работающих в жидкой среде, не проводящей электрический ток, но способной к химическому взаимодействию с металлом (в смазочных материалах).
Основным условием возникновения химической коррозии является отсутствие электропроводящей среды. Соблюдается это условие в парах цилиндр — поршень, клапан —
седло клапана и др. Интенсивность химического коррозионного разрушения зависит от химической активности среды, коррозионной стойкости материалов, температуры среды.
Электрохимическая коррозия возникает в результате воздействия на материал детали электропроводящей среды — электролита. Разрушение металлов происходит в результате
действия микрогальванических пар, при котором положительно заряженные ионы металлов Me+ (анод) переходят в
электролит, имеющий отрицательный заряд (катод) (рис. 148). На поверхности металла образуются каверны, коррозионные язвы.
В качестве электролита служат вода, водные растворы кислот и щелочей и др., в качестве анода — детали машин, например днище автомобиля, крылья и др.
Наиболее интенсивно процесс электрохимической коррозии протекает, когда электролит находится в капельном состоянии. Этим обстоятельством объясняется быстрый выход из строя днища и корпуса автомобилей. Электрохимической коррозии подвергаются металлы и сплавы, находящиеся в разнородном или разнонапряженном состояниях. Более нагруженные участки выступают в роли анода, менее нагруженные — катода. Разрушение металла происходит при перетекании ионов металла из более нагруженной зоны (анода) в менее нагруженную (катод). В анодной зоне появляются несплошности в виде точечных разъеданий или коррозионных трещин. Процесс коррозионного разрушения усиливается при
знакопеременном нагружении узлов машин. Этим объясняется быстрое разрушение сварных соединений рам автомобилей. В данном случае анодом служит переходная зона сварного шва, катодом — основной металл. Коррозионные трещины зарождаются в переходной зоне и обычно являются причиной разрушения сварных соединений рам автомобилей.
При ремонте рам устранение трещин производится с помощью сварки, при этом сварные швы должны выполняться по разработанной технологии с соблюдением режимов
сварки. Для предупреждения зарождения трещин после сварки сварные швы должны быть подвергнуты термической обработке для выравнивания структур металла шва и основного металла, а также снятия внутренних напряжений. На интенсивность электрохимического коррозионного изнашивания оказывает влияние конструктивное исполнение деталей и узлов машин. Коррозионное изнашивание в большей мере развивается в щелях зазора металлических деталей, застойных зонах узлов машин (щелевая коррозия).
Образующиеся продукты коррозии оказывают распирающее действие (клиновой эффект) в щелях и зазорах, чем и вызывается более ускоренное разрушение узлов. Для предотвращения щелевой коррозии на стадии производства и ремонта машин необходимо исключить условия, способствующие ее возникновению. Коррозионное изнашивание в процессе работы деталей проявляется в виде повреждений, возникающих как в поверхностном слое, так и под ним.
Наружные повреждения существуют в различных формах: в виде отдельных пятен; многочисленных мелких язв и раковин; как поверхностных трещин, так и пронизывающих насквозь материал детали. Часто коррозионные повреждения развиваются под слоем металла в виде трещин или нитей, расположенных по границам зерен или по зонам сплавления в сварных соединениях (ножевая коррозия) и др. Этот вид коррозии представляет особую опасность, так как до разрушения не проявляет внешних признаков. При выполнении ремонтных работ на автомобиле защита от коррозии зависит от форм ее проявления. Защита днищ, крыльев и корпуса автомобиля от коррозии производится за счет применения защитных лакокрасочных покрытий, нанесенных по соответствующей технологии.Перспективным методом повышения противокоррозионных средств является увеличение доли деталей из пластмасс и металлов повышенной коррозионной стойкости (алюминированный лист — для глушителей, покрытие — цинкометалл — для кузовов, крепежный металл).
В процессе эксплуатации машин необходимо удалять продукты коррозии, влаги и загрязнений, проверять состояние защитных покрытий, а при необходимости их восстанавливать.
Изнашивание при фреттинг-коррозии
Фреттинг-коррозия — это процесс разрушения плотно контактирующих поверхностей пар трения при их колебательных перемещениях с малыми амплитудами.
В условиях изнашивания при фреттинг-коррозии работают большинство узлов автомобиля. Сюда относятся сопряжения деталей, выполненных по посадке с натягом, рабочие поверхности шпоночных и шлицевых соединений, заклепочные соединения, сайлент-блоки верхних и нижних рычагов и др. Механизм процесса изнашивания при фреттинг-коррозии представим на примере работы сопряжения вал — втулка в посадке с натягом. Передача вращения от одной детали к другой осуществляется за счет упругого контакта между рабочими поверхностями. Из-за неровностей поверхностей фактический упругий контакт происходит не по всей площади, а по отдельным участкам (рис. 149, а).
В процессе работы металл в области участков соприкосновения окисляется, чему в значительной мере способствуют упругие колебания и микроперемещения, возникающие при передаче крутящего момента (рис. 149, б). Окисление металла в зоне контакта снижает его упругие свойства, уменьшается величина натяга, теряется прочность
сопряжения. На поверхности контакта после изнашивания при фреттинг-коррозии видны мелкие язвы, пятна от окислов. Такое же состояние имеют и трущиеся поверхности шпоночных и шлицевых соединений, заклепочных сопряжений и др. Из числа средств борьбы с фреттинг-коррозией можно выделить следующие: уменьшение величины микроперемещений, снижение сил трения, замена внешнего трения на внутреннее. В посадках с натягом уменьшение величины микроперемещений достигается применением разгружающих выточек на валу (рис. 150). Часть упругих микроперемещений в зоне контакта гасится микродеформацией металла в зоне выточки. Снижение сил трения в шпоночных и шлицевых соединениях производится за счет уменьшения коэффициента трения при использовании твердых смазок на основе парафина, свинцовых белил и их смесей с дисульфидом молибдена. Уменьшение повреждений от фреттинг-коррозии достигается также повышением твердости одной из деталей. При
увеличении твердости стали уменьшается взаимное внедрение деталей, что снижает интенсивность изнашивания. Закалка и азотирование — полезны, хромирование — нежелательно, так как на хромированной поверхности плохо задерживается смазочный материал. Колебания передних колес при движении по неровностям дороги передаются парам трения верхний рычаг — ось, нижний рычаг — ось, совершающим при этом колебательное вращение с малыми амплитудами. Установка между ними подшипников скольжения или качения не дает эффекта, так как рабочие поверхности будут работать в условиях фреттинг-коррозии и смазка их малоэффективна. Значительно большая долговечность достигается установкой между осью и втулкой нижнего или верхнего рычага резинометаллического шарнира — сайлент-блока (рис. 151, а). Наружная втулка (1) впрессовывается во втулку рычага, внутренняя — напрессовывается на ось. При такой конструкции резинометаллического шарнира колебания передних колес гасятся деформацией резинового кольца (3), т. е. происходит замена внешнего трения между осью и рычагом внутренним трением резинового элемента. Подобная конструкция шарнира в виде резинового башмака применяется в креплениях рессор автомобилей. Концы
рессоры закрепляются в таких вкладышах. Удлинение рессоры при ее прогибе компенсируется деформацией резины (рис. 151, б). Достоинства замены внешнего трения внутренним трением резинового элемента состоят в том, что отсутствует изнашивание от внешнего трения, отпадает необходимость в смазывании трущихся поверхностей, упрощается обслуживание, уменьшается масса, амортизируются удары и т. д. В упругих карданах помимо смягчения ударов при резком увеличении крутящего момента происходят гашение вибраций, демпфирование крутильных колебаний.
Поломка деталей машин
При выполнении ремонтных работ из-за поломки деталей, узлов и агрегатов автомобилей разрушенные детали меняют на новые. Такая простая замена не может быть эффективной, пока не будут найдены и устранены причины поломки. В противном случае вновь установленная деталь не отрабатывает положенного ресурса времени и ремонт можно считать некачественным. С достаточно высокой степенью вероятности причину поломки можно определить по состоянию поверхностей излома разрушившейся детали. Известно, что разрушение не происходит одновременно по всему сечению детали. Оно начинается в определенном месте, откуда распространяется по «телу» детали. Следовательно, причину необходимо искать в месте начала процесса разрушения. Место начала разрушения и его характер устанавливаются при визуальном осмотре. При дефектации детали внимательно осматриваются поверхности излома и отмечаются их особенности. Вначале осматривают все части разрушившейся детали в неочищенном виде. Обращают внимание на наличие следов удара на поверхности детали вблизи зоны разрушения, оценивают цвет излома. Так, наличие следов краски или темный цвет окисленного металла в изломе указывают на то, что в работу была установлена заведомо бракованная деталь, т.е. имеющая трещины в «теле» до ее эксплуатации.
Для получения более полной информации о причинах разрушения поверхность излома очищают от ржавчины и других загрязнений с помощью растворителей, например
керосина, при этом нежелательно применение металлических щеток. При очистке деталей из алюминия и его сплавов нельзя использовать щелочи, так как они вызывают растрескивание поверхности. При визуальном осмотре составляется рисунок излома, на который наносят характерные особенности строения. К их числу относятся:
• различие в величине зерен по сечению;
• наличие характерных линий в виде рубцов, лучей или концентрических окружностей;
• общий наклон поверхности излома по отношению к оси детали;
• волокнистое или зернистое (кристаллическое) строение излома;
• цвет излома (матовый или блестящий).
Весьма важно обратить внимание на поверхность, прилегающую к излому. Загнутость краев («шейка») указывает на пластическую деформацию металла детали перед ее разрушением. Поверхность излома в этом случае имеет матовый цвет и волокнистое строение.
Выявленные при визуальном осмотре особенности строения поверхности излома объясняются следующим образом. Любое разрушение начинается с появления одной трещины или сетки трещин. Трещина, по которой произошло разрушение, называется магистральной. Если магистральная трещина проходит по слиянию нескольких трещин, то в
изломе появляются лучи, рубцы, веерообразно расходящиеся из зоны начала разрушения (рис. 152). На поверхности детали вблизи излома обычно имеют место трещины, предшествующие разрушению.
По мере развития трещины скорость ее распространения возрастает. Установлено, что чем больше скорость роста трещины, тем грубее поверхность излома. Следовательно, в месте начала разрушения шероховатость будет меньше, чем в конце. Это обстоятельство является одним из признаков, позволяющих определить место начала разрушения. В зоне конца разрушения поверхность излома очень часто представляет собой ступенчатые вырывы металла. При наличии на детали концентратора напряжений в виде трещин различного происхождения, коррозионных изъязвлений и др. разрушение происходит по концентратору напряжений. Важно знать, что в этом случае пластическая деформация металла вблизи излома отсутствует, а сам излом не имеет загнутости краев (рис. 153, б). Возможная причина разрушения — наличие дефекта. Поверхность имеет металлический блеск и кристаллическое строение. Загнутость краев детали в месте разрушения появляется в результате пластической деформации (утонения) металла, что обычно вызывается перегрузкой при однократном нагружении. Поверхность излома имеет матовый цвет и волокнистое строение, что объясняется смятием зерен при пластической деформации металла в зоне разрушения (рис. 153, а).
Наклон поверхности излома указывает на направление действия сил в момент разрушения. Верхняя часть излома является местом начала разрушения (рис. 154).
При движении трещины в листовом прокате при его разрушении на поверхности излома иногда появляются следы в виде острых углов, вершины которых указывают на место
начала разрушения (рис. 155).
По состоянию поверхностей все изломы можно разделить на:
• хрупкие;
• усталостные;
• пластичные (вязкие).
Каждому виду разрушения соответствуют определенные причины, вызвавшие его появление. Хрупкие изломы характеризуются следующими особенностями:
• нет загнутости краев вблизи излома, что связано с отсутствием пластической деформации в месте разрушения;
• поверхность изломов имеет кристаллическое строение и металлический блеск;
• по излому наблюдаются две зоны, из которых одна с мелкой шероховатостью, другая — с грубой. Четкого разделения между зонами обычно нет (рис. 156). Хрупкие изломы указывают на то, что причиной разрушения является наличие концентраторов напряжений. Само разрушение в этом случае происходит по концентратору напряжений без пластической деформации. Концентраторами напряжений служат:
• трещины любого происхождения (термические, сварные, усталостные и др.);
• расслоение металла;
• ступенчатый переход от одного размера детали к другому;
• глубокие риски после механической обработки, резьба;
• коррозионные изъязвления;
• охрупчивание металла, вызванное сваркой, термической обработкой, гальваническими напряжениями и др.
Местом начала разрушения служит фокус зоны с мелкой шероховатостью. Конец разрушения располагается во второй зоне с грубой шероховатостью (рис. 156 б, в).
Данный вид излома часто имеет место в деталях автомобиля. Так, разрушение сварных соединений рамы может быть
связано с наличием трещины, непровара корня шва, охрупченного участка вблизи сварного шва. Эти дефекты являются следствием неправильной технологии сварки.
Трещины и охрупченные участки в валах, осях возникают в основном из-за неверно выбранной технологии термической обработки. Хрупкие разрушения таких деталей могут быть
и в местах с резким переходом от одного размера детали к другому, по резьбе, при наличии глубоких рисок после механической обработки, что связано с неправильной конструкцией вала или нарушением технологии механической обработки. Плавный переход размеров, повышение чистоты обработки снижает возможность возникновения хрупкого излома.
Таким образом, хрупкий излом указывает на то, что причиной поломки деталей является один из перечисленных выше дефектов, и это необходимо учитывать при замене поломанной детали на новую.
Усталостные изломы характеризуются следующими особенностями:
• отсутствие загнутости краев;
• металлический блеск;
• кристаллическое строение;
• особое строение поверхности излома, на ней наблюдается четыре зоны (рис. 157): очаг разрушения, зона зеркального блеска, зона развития трещины, зона долома.
Первые две зоны встречаются довольно редко и не являются обязательными для данного вида разрушения. Основной определяющей для усталостного излома является третья зона. Она состоит из концентрических подзон, расходящихся из места начала разрушения. Размеры зон и шероховатость внутри них растут по мере движения трещины к зоне долома. Зона долома часто представляется в виде бордюров и выступов. Иногда на поверхности изломов видны лучи, рубцы, веерообразно расходящиеся из места начала разрушения. В этом случае на поверхности вблизи начала разрушения имеет место сетка трещин, которые и послужили причиной поломки. Большое число подзон с весьма незначительной шероховатостью указывает на то обстоятельство, что деталь выдержала расчетное число циклов знакопеременного нагружения. Разрушение детали связано с превышением срока
службы. Деталь отработала заданный ресурс, и ее должны были заменить до разрушения. Малое число подзон (количество их можно сосчитать) с грубой шероховатостью внутри них связано с перегрузкой детали при знакопеременном нагружении. В этом случае не-
обходимо установить причину перегрузки, прежде чем заменить деталь на новую. Усталостные изломы имеют место в деталях автомобиля, работающих в условиях действия знакопеременных нагрузок, таких как полуоси, кронштейны и т. п. Этот вид разрушения испытывают рамы, валы, оси. Преждевременный выход из строя рам связан с неправильной технологией сварки и механической обработки.
Пластичные изломы характеризуются наличием пластической деформации металла вблизи излома, которая выражается в утонении сечения детали и появления загнутости
краев. Поверхность разрушения имеет матовый цвет и волокнистое строение в виде надрывов металла. Пластичный излом указывает на то, что разрушение детали произошло из-за перегрузки. В этом случае необходимо установить причину перегрузки, вызвавшей разрушение детали.
Причинами перегрузки могут быть:
• неправильный расчет детали;
• неправильный выбор металла с более низкими, чем необходимо механическими свойствами;
• разрушение одной детали может вызвать перегрузку другой с последующим ее разрушением.
При выполнении ремонтных работ причины, вызвавшие пластичное разрушение деталей, должны быть устранены. Таким образом, для установления причин разрушения
деталей автомобиля по внешнему строению поверхности излома предлагается некоторый порядок проведения осмотра:
• тщательно осмотреть поверхность излома и вблизи нее до очистки, отметить особенности строения;
• очистить излом от грязи, ржавчины с помощью растворителей — керосина, бензина и др.;
• снова осмотреть поверхность излома по возможности с увеличением до 10 раз, установить вид излома и место начала разрушения;
• тщательно осмотреть место начала разрушения и вблизи него, отметить наличие дефектов, их характер, расположение и дать возможное заключение по виду излома о причине разрушения, исключив повторение поломки при выполнении ремонтных работ.