иці коефіцієнтів лінійного розширення матеріалів корпусу і вкладиша; динамічні напруження, що визначаються змінними силами, що діють на підшипник.
В
в) г)
Рис. 1.9. Стадії втомного руйнування підшипникового матеріалу
Статична складова напружень залежить від параметрів посадки сполучення В«вкладиш - корпусВ». Під час роботи двигуна під дією змінних сил відбувається вигин корпусу і підшипника, що приводить до циклічного зміни напруг стиснення на поверхні тертя вкладиша. Про величину і характер зміни напружень під час роботи дизеля можна судити за представленими результатами вимірювання напружень на посадочній поверхні шостого рамового стале-алюмінієвого вкладиша підшипника нижнього колінчастого вала дизеля 1 ОД 100 за допомогою датчиків, що вимірюють напруги в окружному напрямку і вздовж твірної вкладиша.
На зародження втомних тріщин можуть впливати дефекти мікроструктури або мікротріщини, що виникають в районі максимальних напружень при порушенні режиму тертя при рідинної мастилі, наприклад, при пуску або зупинки дизеля.
Найбільш часто тріщини виникають у бабіти, які характеризуються найменшою межею витривалості серед антифрикційних матеріалів. 11оскольку поява втомних тріщин обумовлюється властивостями матеріалу і навантаженням, що діє на нього, то запобігти їх виникненню або знизити швидкість їх поширення в умовах судна можна лише зниженням навантаження на підшипник, тобто зниженням потужності двигуна, що вельми нерентабельно.
Для втомної міцності вкладишів з антифрикційним шаром бабіту велике значення має його товщина. Найбільш висока втомна міцність реалізується у шарів товщиною в кілька сотих міліметра. При нанесенні тонкого шару бабіту на міцний метал він частіше виходить з ладу з зносу, ніж через втомних пошкоджень. Із збільшенням товщини бабітові шару більше 0,1 мм відбувається утворення втомних тріщин і викришування вже через 8-10 тис. ч.
У тому випадку, коли на вкладиші мається м'яке пріработочное покриття значної товщини 0,04-0,06 мм, може відбуватися утомлююча зношування цього покриття.
На практиці зустрічаються також викришування і відшаровування гальванічного шару у багатошарових вкладишів. Для визначення дійсних причин цього дефекту необхідно провести металографічні дослідження, так як причиною можуть бути і втомні руйнування, і освіта мідно-олов'яних кристалів за дифузії олова з гальванічного шару в бронзу, які знижують міцність зчеплення гальванічного шару з бронзою. З підвищенням температури вкладиша швидкість дифузії значно зростає. Для її запобігання у більшості вкладишів між шаром бронзи і свинцево-олов'яним сплавом наноситься тонкий шар нікелю (бар'єрний). Однак при високих температурах замикаючі властивості нікелевого шару знижуються і можлива дифузія металів у зоні з'єднання, яка потім стане причиною відшарування гальванічного шару. Вкладиші підшипників з подібним дефектом повинні бути замінені.
Корозійні ушкодження. Свинцюваті бронзи і бабіти схильні хімічної корозії. Корозійні ушкодження викликаються наявністю в мастилі кислот, лугів, води і солей. Характер розвитку корозійних руйнувань у бабіту та бронзи різниться. Окислення і вимивання свинцю з бабіту перетворює структуру його поверхневого шару в пухку і пористу. Різко знижується несуча здатність підшипника і зростає знос. Поверхневий шар корродировать бабіту легко знімається нігтем пальця. При корозійному руйнуванні бронзи окислений свинець вимивається і залишаються кристали міді. Структура стає схожою на ту, яка виходить при втомному руйнуванні вкладиша, і відрізнити одне явище від іншого без спеціальних металографічних досліджень практично неможливо.
Тришарові вкладиші з гальванічним антифрикційним шаром захищені від корозії додаванням олова або індію в сплав. За нормальних умовах вони вкрай рідко піддаються корозійним руйнуванням. Але якщо температура масла висока, то гальванічний шар може зруйнуватися внаслідок корозії. Темні плями по краях зони зносу, де температура найбільш висока, - це прояв корозійного зношування. Поверхня цих плям характеризується підвищеною шорсткістю або пористістю, яка знімається завдяки зношування, і в результаті з'являється блискучий шар. У цьому випадку буде спостерігатися, на перший погляд, звичайний підвищений знос, хоча першопричиною є корозійні пошкодження. У разі застосування важкого високосірчаного палива ймовірність корозійного зношування значно зростає.
На підставі вищесказаного випливає, що для уникнення корозійних пошкоджень необхідний постійний і ретельний контроль масла.
Гідроерозіонние, гідроабразивні і кавитационні пошкодження досить часто спостерігаються у вкладишів підшипників. Гідроерозіонние й гідроабразивні пошкодження утворюються за високої швидкості масла й наявності в ньому дрібних твердих частинок, які цілком вільно проходять з потоком масла через діаметральний зазор підшипника. Ці частинки, во...
