Зношення деталей поділяють на допустиме і граничне.
Допустимим називається зношення, при якому деталь зможе нормально працювати ще цілий міжремонтний період.
Граничним називається зношення, при якому подальша нормальна робота з’єднання деталей неможлива. Допустиме і граничне зношення оцінюють кривою природного механічного зношування (рис.3.1). Ця характеристика справедлива для більшості з’єднань деталей. Крива зношування має три ділянки:
I – початкова ділянка, що характеризує припрацювання нового з’єднання;
II – прямолінійна ділянка нормальної роботи з’єднання;
III – криволінійна ділянка, що характеризує процес зруйнування внаслідок граничного зношування.
Граничні зношення по-різному впливають на роботу машини. Розглянемо три випадки.
У першому випадку внаслідок зношування машина не може функціонувати, тобто стає непрацездатною (відмовляє) (рис.3.2). Прикладом є поломка вала, підшипників, заїдання зубів шестерень та ін.
У другому випадку зношування призводить до того, що машина і деталі починають інтенсивно виходити з ладу (аварійне зношування) (рис.3.3). При цьому виникають удари, інтенсивне зношування, вібрація та ін. Прикладом є зношування поршневих кілець, що покриті хромом. При граничному зношенні шар хрому швидко знімається, і відбувається подальше інтенсивне зношування деталі.
У третьому випадку внаслідок зношування характеристики машини виходять за рекомендовані межі (рис.3.4). Знижується точність машин, також їх працездатність, зменшуються подача, напір, к.к.д. та інші параметри. Прикладом є випадок, коли насос не забезпечує необхідної подачі.
Граничні зношення найчастіше встановлюють на основі даних експлуатації та ремонту машин.
Розглянемо з’єднання "вал-втулка".
Для визначення повного ресурсу необхідно мати криву зношування деталей залежно від наробітку і значення їх граничного зношення (рис.3.5).
Між валом і втулкою завжди є зазор, величина якого залежить від класу точності і посадки.
Побудуємо розрахункову схему зношування деталей з’єднання залежно від наробітку Т.
На ділянці часу оt1 (рис.3.6) відбувається припрацювання з’єднання; на ділянці t1t2 – робота його в нормальних умовах; на ділянцівеличина зношення різко збільшується. При цьому деталь стає непридатною, тому що її зношення досягне значень (для втулки) і (для вала). Отже, відрізок часу о-t2 характеризує межу роботи з’єднання, а і - граничні зношення.
Час наробітку деталі до граничного стану (списання) визначають за формулою
, (3.1)
де - граничне зношення; - швидкість зношування з’єднання; - швидкість зношування втулки; - швидкість зношування вала.
Визначимо величину допустимого зношення. При цьому припустимо, що крива зносу має лінійну залежність.
За період міжремонтного наробітку зношення деталі збільшилося на
, (3.2)
де - наробіток деталі до ремонту.
, (3.3)
де к – кількість поточних ремонтів.
Визначимо граничне зношення
. (3.4)
Допустиме зношення
. (3.5)
Враховуючи, що , (3.6)
одержуємо
, (3.7)
. (3.8)
Підставляємо ,
де к – кількість періодичних ремонтів від останнього капітального ремонту.
Граничне зношення
. (3.9)
Допустиме зношення
. (3.10)
Приклад. Визначити необхідність відновлення деталі, якщо при третьому поточному ремонті її зношення дорівнює 0,08 мм. Граничне зношення деталі мм.
Розв’язання. Визначимо допустиме зношення за формулою
;
Отже, деталь необхідно відновлювати, тому що менше фактичного зношення.