Ескіру процесі және ескіру кезіндегі ағып кету процесінің типтік заңдылығы

Презентация қосу

ҚАЗАҚСТАН РЕСПУБЛИКАСЫ БІЛІМ ЖӘНЕ ҒЫЛЫМ МИНИСТРЛІГІ
СЕМЕЙ ҚАЛАСЫНЫҢ ШӘКӘРІМ АТЫНДАҒЫ МЕМЛЕТТІК
УНИВЕРСИТЕТІ

ПӘН: «МАШИНАЛАРЫҢ СЕНІМДІЛІГІ»

СӨ
Ж ағып кету
Ескіру кезіндегі
процесінің типтік заңдылығы
Тексерген: Абдилова Г.Б

Орындаған:
Мажбек С .С

Топ: ТО-
Семей – 2015 ж
311
Жоспары
1. Ескіру процесі заңдылығы
уақытының жіктелуі.
2. Зақымдану процесін көрсететін тәуелділік.
3. Көпсатылы процесс.
4. Ескіру процесінің жылдамдығына
бұйым жұмысы режимінің ықпалы.
Кіріспе
Процестегі ағу жылдамдығының бағасы бөлшекті ң зақымдалу кезінде шешім
қабылдауда сенімді тапсырмалардың қажетті кезені аны қталады. γ(t) уа қыт мінездемесін
еске алып, зақымдалу дәрежесін анықтау ға болады. U(t)
Яғни, ол өз кезінде бұйымның шығу параметрі мен қай уа қытта өзгеріске ұшырайтынын
анықтай алатын уақыт функциясы сия қты болады. Ескіру ар қылы за қымдалу ға
қаншалықты назар аударылмайтын процесс ретінде қараса қ, онда байланыстылы қ біркелкі
кемімейтін функцияның ережесі болып табылады. За қымдалу д әрежесі қандай да бір физика-
химиялық фактордың, материалдың қаттылығы, беріктігі, химиялы қ құрамы, құрылымы
сияқты бағалық қасиеттерінің өзгерістерін сипаттаса, онда а қырында б ұл о қи ға ға
кезігуіміз мүмкін.
Мұндай жағдайда зақымдалу көлемі U өсуі мүмкін, ал осы процесті ң жылдамды ғы
белгісін өзгертеді.
Тағы бір қарап шығуға тура келеді, ескіріп а ғып кету процесі кездейсо қ функциясы ма
немесе оның реализациясы ма?
Кестеде ескіруден ағып кету процесіні ң типтік за ңдылы ғы к өрсетілген. Олар қарал ған
кезең аралығында процестін физика-химиялы қ к өрсетіліміні ң өзгерісі кездеспесе, бір
сатылы процеспен қатысты болып табылады. Кейде орташа белгіге қатысты тербелу
мен процесс жылдамдығы үзіліссіз болса, стационарлы процесс жай ғана а ғады. Б ұндай
жағдай мына факторлар: (процесс жылдамды ғына әсер етуін) т ұра қтал ғанда ж әне процесс
интенсивтілігінің өзгеруіне ешқандай себеп болма ғанда туады. U(t) т әуелділігі сызы қты
немесе оның сипаттамасына жа қын болып келеді. М ұндай за ңдылы қ коррозия ж әне т.б.
процестердің бірқатарында тозу процесін туғызушы болып табылады. Егер ескіруге қарай
интенсификация немесе керісінше ағу жылдамды ғыны ң б әсе ңдеуі факторы туса, я ғни
процесс жылдамдығы біркелкі өзгере бастаса, U(t) функциясы сызы қты қ т үрде бола
алмайды және бұйым материалының зақымдану процесі интенсификация немесе иісі шы ғу
сияқты өзгерістерге қатысты жағдай туады. Мысалы, иіс ұл ғай ғанда са ңылау бойымен
жүре отырып, динамикалық пәрменмен сырт қа шы ғады. М ұндай жа ғдайда процесті ң ж үруі
яғни жылдамдық ішкі факторларға ғана қатысты емес, U за қымдану д әрежесіне де
байланысты болмақ.
Мысалы, бірнеше зерттеушілер қарауында жарықты ң бәсе ңдеуіні ң жылдамды қ бойы
оның ұзындығына қатысты. Оның аналогиялық жақын пен ж үруді ң басталу жылдамды ғына
баға беретін мысалдар бар.
Сызықтық қатыстылыққа – да U-ға дейін, яғни
(14.1)
Бұл теңдеуді интеграциялағанда уақыт функциясы сия қты за қымдану ұза қты ғын
экспоненциалды тәуелділікті ала аламыз.
Оң k
U=A(-1) (14.2)
Теріс k
U=A(1-) (14.3)
Бұл тәуелділік масштабты эффект (процестің жүруі кезінде за қымдалуды ң ұл ғаюы)
анықтала бастағанда орын алады.
Бұл экспоненциалды тәуелділік ағыудың т үрлі процестеріні ң за ңдылы ғын сипаттау ға к өп
қолданылады.
Кейбір жағдайларда, яғни процесс жылдамдығы бір уақытта те ң ы қпалды факторды ң ретіне
әсер етсе, онда тәуелділік (t) экстремумды (максимум немес минимум) жасайды, ол экстремум
коррозияның кейбір түрлері мен U(t) функциясы ас қын ған н үктеде болады. Максимум ға
жеткенде және төмендеу 0-ге жеткенде за қымдану процесі то қтайды. М ұндай т әуелділік ішкі
күштің қайта бөлінуі үшін және процесс кезінде пайдалану деформациясы үшін сипат алады.
Кейде бірнеше жылға дейін созылатын м ұндай аны қтау кезе ңінен со ң тербелмелі құйылу
тоқтайды.
Алғашқыда қандай да бір ішкі зақымданудан қор пайда болып, кейін біраз кешігулерден со ң
басталатын процесте кездеседі. Мұндай жа ғдай за қымдану д әрежесіні ң арасында ғы
тәуелділікті пайдалану мен себеп тудырғанда ж әне ішкі байланысты жартылай орнат қанда
пайда болады. Зақымдану процесі бірден бастал ғанымен оны ң параметріні ң ұл ғаюы кеш
айқындалады. Мысалы, материалдың бәсеңдеп барып б ұзылуында салма қ т үсу цикліні ң саны
анықталған соң жыртық пайда болады.
Егер процесс жылдамдық белгісін өзгертсе, ағатын материалда физика-химиялы қ
күрделі процесс суреттелсе, онда U(t) функциясы экстремумды тауып за қымдану д әрежесін
сипаттайды.
2. Зақымдану процесін көрсететін тәуелділік реттерін мысалы түрінде
қарастырып процестің жылдамдығында көрінетін себептерді талдаймыз.
Көбінесе тозудың тууының көп түрі үшін сызықтық тәуелділік U=Rt тараған.
Егер процесс интенсивті түрде өтсе, оған фактор қатарлары әсер етеді,
сызықтық тәуелділік жақындау жылдамдығын сақтайды. 40Х болатты өңдегенде
Т15К6 қатты қорытпадан металлкескіш ойма тозығын алуға болады. Мұнда
зақымдану дәрежесі U тозықтың h артқы шегінен фаска ұзындығы бағаланады.
Зақымданудың әртүрлі процестері оған құрғақ газ немесе сұйық электролиттер
еместер ықпал етпегенде бақыланады.
Металдың химиялық коррозия жылдамдығы пленка түріндегі
кристаллохимиялық процесс жылдамдығында, не болмаса металл мен реагентке
пленка арқылы ықпал ететін екі құрылымды диффузияның кездесу
жылдамдықтарында анықталады. Пленка қалыңдығы тәуелділігінің барлық
түрінің
уақытымен келесі теңдеуде анықталады, Эванс ұсынуымен: мұндағы, –
зақымдану дәрежесі жоғары бағаланатын пленка қалыңдығы; - диффузия
коэффициенті; R0 – пленка
түріне химиялық реакцияның
үзіліссіз жылдамдығы; c0 –
пленкаға іштей жақын реагентқа
ықпал етуші концентрция; t – уақыт.
Эванс теңдеуді шығарарда, реагант
(кислород) диффузиясынан өтті, егер
металл ионының басты түрі оксисті
пленка арқылы диффузиядан өтсе
де теңдеу шығарылымы өзгеріске
ұшырамайды.
Сурет 14.1. Зақымдану процесін сипаттайтын мерзімді
тәуелділіктердің үлгілері.
Өте жіңішке және ең аз қорғаныш қабілеттілігі бар пленка үшін мүшесіне
алғашқы мүше кішкентай және оның кеміте түсуге болады.
Мұндай жағдайда сызықтық тәуелділікті аламыз:
Y=R0c0t (14.5)
Ондай болса, жіңішке пленкада пленка бойымен жылдамдығы кристалл химиялық
айналуға себепші болады.
Егер пленка қалың болса, онда мүшесі 2у=R0 мүшесіне үлкен және оның
аяғында кемітуге болады. Мұндай жағдайдан парабола теңдеуі түрлі қабылданады.
c0t (14.6)
Ондай болса, жуан пленкада пленка бойының жылдамдығы дифференциалы
анықталады.
Орташа жылдамдықтағы пленка үшін теңдеу түрі 14.6 теңдеуде көрсетілген.
Пленканың осы озық бойы химиялық коррозия ретін құру үшін ретті параболла
теңдеуін иеленеді.
c0t (14.7)
көрсеткіші 2 немесе одан да көп, не болмаса логарифмдік теңдеу түрінде болады,
мысалы,
(14.8)
Ондай болса, металдағы пленка бойы жылдамдығы қарапайым ғана сызықтық
параболалық логарифмдік заң түрінде болады. Олар біркелкі және стационарлық
процесс үшін қисық типтіге қатысты болады.
Металдың химиялық коррозиясы процесінде (ішкі салмақтан пленка бойының
тұтас зақымдануы) тәуелділіктің күрделіленуін анықтау бақыланады.
Біркелкі тәуелділік болуы майлаудың ескіруінен де болуы мүмкін. Осындай
миниатюрлы прибордың басты керісінен (м, сағ) майлау тотығуы тұрғысынан
жағымсыз көзқарас туады, ол бөлшектің толық емес дозада майлануы сияқты.
Майдың тотығу жылдамдығынан оның құрамы көп білінеді (14.1, в сурет). Майдың
зақымдану дәрежесін сипаттайтын Q (MПа/г) оттегі шағылысы отыра бастағанда аз
интенсивтілікпен ағады.
Процесс жылдамдығының кемуі уақытынан алюминий коррозиясының
3. Ескірудің түрлі процестеріндегі ағып кетуде процесс кезіндегі физикалы қ мазм ұнны ң
өзгеруі және негізгі анықтаманы суреттейтін за ңдылы қтарды ң қатысты өзгеруі
жағдайлары кездесуі мүмкін. Мұндай процесті көпсатылы деп атаймыз. Оны суреттеу үшін
процестің әрбір кезеңінің ережесі ретінде Y(t) мен U(t) қажет.
Көпсатылы процестің типтік мысалы тозуды әкелуі м үмкін, ол үш аума қтан
тұрады – жұмыстық кезең, тозудың құрыла бастауы және катастрофалы қ т үрге жетуі.
Әрбір кезең басында өздеріне тән өзара байланыс таязды ғыны ң спецификациясы, фазалы қ
процесі болады.
Мұндай жағдайда ескеру процесі оның ағып кету жылдамды ғыны ң өзгеруімен ты ғыз
байланысты, ол материалда ағып кететін күрделі физика–химиялы қ процесс салдарынан.
Мысал келтіру арқылы ақпайтын полимерге (мысалы каучук) талдау жасау ға болады.
Бұл процесс аудағы кислородтың жайылуы мен полимерді ң н әзіктігіне т үсуіне қатысты
болады. Сондықтан зақымдану дәрежесін U=M т үрінде ба ғалау ға болады. Процесс т өрт
кезеңде болады: (14.2, а сурет)

Сурет 14.2. Көпсатылы процестер.
Алғашқыда (І зона) каучуктың реакцияға қабілетті тобының қатысуымен
химиялық реакцияның ағуына себепші оттегінің интенсивті жайылуы туады.
Осыдан соң, ингибатордың баяулау реакциясы сияқты бірқатар үзіліссіз белгілерге
дейінгі жайылу процесінің жылдамдығының төмендеуі болады. Кейін,
шығындалған ингибатор сияқты (ІІІ зона) процесс пәрменділігі басталады,
реакциясы автокотализаторлы болады. Ақырында тотығу процесінің жылдамдығы
(І зона) тағы да төмендейді. Осындағы үшінші кезеңнің басталуында – ақ
каучуктың бағалық қасиеті жоғалады (созылуға беріктік төмендейді, нәзіктік
жоғарылайды), бастапқы екі секіру кезеңіні қарастыру ғана маңызды.
Көп сатылы зақымдану процесінің көп жағдайларында өзара әрекеттесетін
бірнеше ескіру процесінің біруақытта ағуы немесе әрбір процестен зақымдалудың
ұлғаюының бағалануы кездеседі. 14.2, б суретте мысал ретінде процесс қалпы U(t)
бірсатылы екі кезеңді процесс көрсетілген.
Зақымданудың әлсіреуі туғанда бөлшек кесегі жарық ескіруінен бөлінгендігіне
байланысты U1, коррозия процесі нәтижесінде U2 белгіленеді. Тәуелділік
уақытының бағалануы екі аумақтан тұрады, екінші кезеңге қарағанда алғашқыда
бәсеңдеу орын алады, ол кесіктің әлсіреуінің көбірек интенсивтілігін және
құрылымның істен шығуын сипаттайды.
Көпсатылы процесс жағдайында зонаға бөліну болмайды, ол бірмезгілді әрекет
факторы ретінде процесс кезінде өз ықпалын баяу интенсивті өзгертеді.
Мысалы су – сұйық денені алып қарайық (14.2, в сурет). Тәжірибе мынаны
көрсетті: целофан, полимстрал ПЭТФ және басқа да пленкалар алғашқы кезеңде
өзара әрекеттесу беріктігі ұлғаяды, кейін азаяды.
Беріктіктің жоғарғы эффектісі алғашқы кезеңде полимердің понтонды
ориентациясымен өзара әрекеттеседі. Кейін дезориентация арқылы беріктіктің
төмендеуі мен тәжірибеде микропористикалық ұлғаю құрылым элементінің өзара
күштерінің әлсіреуі байқалады. Понтонды ориентацияны туғызушы өзара әрекет
ортасының тоқтауынан соң сақталады.
4. Ескіру процесінің жылдамдығына бұйым жұмысы режимінің ықпалы. Бұйым
жұмысы режимі салмақ температурамен, жылдамдықпен, химиялық және қоршаған
ортаның өзара әрекет деңгейімен және ескіру процесіндегі ағу жылдамдығының
негізгі ықпалының ережесімен сәйкестенеді. Ескіру процесінің реттерін анықтаушы
көптеген химиялық реакция жылдамдығы температурасының дәреже күштілігіне
қатысты болады. Жалпы температура көптеген материалдардың беріктік қасиетіне
қатты ықпал етеді, мысалы қыздыруға берік қоытп. Әртүрлі салмақтық қалыптарда
материалдың нқты емес қабілетке салмағының ықпалы баршаға белгілі.
Жоғары температурада жұмыс істейтін материал беріктігінің ұзақтығы
берілген уақыт () аралығында үзіліссіз температурада бөлінбейтін түрдегі
салмақпен бағаланады. Жағуға беріктік құрыштың үзіліссіз салмақ σ түсіру мен
бөлінуге дейінгі уақыт ішіндегі дәрежелік тәуелділігі бақыланады:
(14.13)
Мұндағы, a мен n- үзіліссіздік.
Салмақ түсіру ықпалы мен коррозия процестегі жұмыс жасайтын бұйымның
ауадағы құрамының тайғақтыққа қатысты жылдамдығына тағы да осындай мысал
келтіруге болады. - тәуелділік ескіру процесінің пайда болу себебі кездейсоқ
сияқты режимде көрінеді.
Салмақ түсіруде материал жағдайын суреттеу үшін D(t, σ) материал
функциясы аталымы шығады. Мұнда күш салудың жалғасу негізгі параметр болып
көрінеді, ол параметр материалдың жұмыс режимін сипаттайды.
Мысалы, Σ=const – та целлулойдты шектеп пайдалану мына функция
дәрежесінде жақсы көрсетіледі:
D (t σ) = +α σmtn (14.14)
Аналитикалық аппароксимацияның D(t, σ) нақты тәуелділігіне логарифмдік,
гиперболлалық және т.б. функциялары қатысады.
Мұндай жағдайда байлауы серпімді материал (Кольрауш эффектісі) күш
«жадысы» қасиетін түзеді. Мұнда бетон немесе басқа материалдар үшін ескіру
теориясы да (Ю.Н. Работнов зерттемесі) көрініс таба алады.
Процестің өту жылдамдығының бұл жағдайда уақыт режиміне тәуелділігі
күрделі сипаттаманы түзеді. Бұл физикалық процестің барлық нәтижесінің жеке
Мұндай тәуелділіктің типтік мысалына күшті жүзгіш метал кесуші құрал
мықтылығы мен кесу жылдамдығы арасындағы байланыс рөл атқарады.
Суретте тұрақты Т мен ВК8-ден қатты жүзгіш ойманың кесу жылдамдығының υ
функциясы көрсетілген. Бұл профессор Н.Н. Зорева зерттемесінен алынған.
Графиктен көріп отырғанымыздай, тәуелділігі үш зонада болады. Олардың
біріншісі және үшіншісінде тозу жылдамдығының жоғарылау режимінде ұлғаяды,
ал екіншісінде интенсификация режимінде процесс жылдамдығы азаяды.
Профессор Зоревтің атап көрсеткеніндей бұл тозу процесінің физикалық
маңыздылығын кесу жылдамдығының анықталған белгісінің жетістігінде анықтау
болып табылады. 35 м/мин-қа дейінгі кесудің баяу жылдамдығында қатты жүзудің
адгезионды тозуы пайда болады. Осыдан соң адгезионды күшпен үзілген бөліктер
көлемінің бойлық жылдамдығы азаяды. Нәтижесінде изнашивания жылдамдығы
төмендейді (ІІ зона).
Кейде кесу жылдамдығының жақын ұлғаюы температура өскенде бөлшек пен
жоңқа құралдарымен байланысу зонасында изнашивания процесінің табиғи
физикалық өзгеруі туады, мұнда диффузиялық процесс басты рөл атқарады.
Металдағы фазалық айналыс, дененің түрлі беріктік шегі, қабаттардың
пластикалар арасындағы байланысы, диффузиялық процесі және басқа
анықтаулар кесу жылдамдығының басында (ІІІ зона) ерекше рөл атқаратын
құралдың изнашивания жылдамдығының өсуіне әкеледі. Бұл өсу экспоненциалды
тәуелділіктің температурасы мен диффузия жылдамдығының байланысы сияқты
сипаттамасы мен процестің жылдамдығы процесінің табиғи физикалық өзгеруінің
ережесі сияқты.
Температуралық факторға ескіруді сипаттайтын процестің ықпалы туралы
мысалда көрсетілгендей бұйым жұмысының режимі өзгеруінде реализацияның
нақты қалай формаланатынын қарастырайық.
уақытында бұйым температурасының өзгеруі белгілі деп алынып, оның бөліну
заңдылығының орташа ор температуралық белгісін табамыз бұл заңдылықтың
қисық реализациясы бар.
Заң бойынша оң жақтағы суретте көрсетілгендей ескіру жылдамдығының
Ұсынылатын әдебиеттер:

А.Е. Проников. Надежность машин,-М.: Машиностроение,1978.
Соколов В.И. Основы расчета и конструирования машин и
Аппаратов пищевых производств. - М.: Колос, 1992. – 399 с.
Харламов С.В. Практикум по расчету и конструированию
машин и аппаратов пищевых производств. –
Л.: Агропромиздат. Ленинградское отд-ние, 1991. – 256 с.
В.М. Соколов. Основы расчета и конструирования деталей
и узлов пищевого оборудования. - М.: Машиностроение,1970. – 422 с.

Ұқсас жұмыстар

Ескіру процесі

Ескіру кезіндегі ағып кету процесінің типтік заңдылығы

Мәйітте табылған жарақаттардың тірі кезде алынғанын анықтау

ҚЫЛМЫСТАРДЫҢ КӨПТІГІ

Тәрбие процесінің ерекшеліктері

Тәрбие процесінің заңдылықтары мен принциптері

Жазадан босату

Кәсіпорындағы өндірісті ұйымдастыру

ХАЛЫҚАРАЛЫҚ САУДАНЫҢ БАЛАМАЛЫ (АЛЬТЕРНАТИВТІ) ТЕОРИЯЛАРЫ

ҚЫЛМЫСТЫҚ ҚҰҚЫҚ НЕГІЗДЕРІ

Пәндер