Problemas causados por atrito e desgaste de peças mecânicas

Por que estudamos os revestimentos de PVD em profundidade? Aqui está a resposta.

1. Fricção

O atrito é o fenômeno da obstrução mútua entre as superfícies de objetos relativamente em movimento. O atrito pode ser dividido nos seguintes tipos:

◆ Atrito interno: o fenômeno que dificulta o movimento relativo entre moléculas que ocorre dentro de uma substância.

◆   Atrito externo: O fenômeno da obstrução mútua entre as superfícies de objetos relativamente em movimento.

◆ Fricção estática: Fricção somente quando há a tendência de movimento relativo.

◆ Fricção dinâmica: atrito no movimento relativo.

◆   Atrito deslizante: a forma de movimento entre as superfícies do objeto é o deslizamento relativo.

◆ Rolamento de atrito: A forma de movimento entre as superfícies dos objetos é o rolamento relativo.

2. Desgaste

O desgaste refere-se à perda ou transferência de materiais na superfície do material devido ao atrito. O estudo do desgaste foi iniciado tardiamente, depois de propor a teoria da adesão na década de 1950, a pesquisa de desgaste foi realizada rapidamente com base no desenvolvimento posterior de uma variedade de equipamentos de análise de superfície na década de 1960. O desgaste afetaria a eficiência da máquina, reduziria a confiabilidade do trabalho e até mesmo levaria a máquina a ser descartada com antecedência.

O desgaste mecânico pode ser dividido em três etapas:

O estágio de rodagem - a nova peça é geralmente nesta fase quando é usada pela primeira vez, e também a taxa de desgaste é alta.

O estágio de desgaste constante - fase de trabalho normal da peça, e a taxa de desgaste é estável e baixa.

A fase de desgaste agudo - as peças estão prestes a ser demolidas à medida que a taxa de desgaste aumenta acentuadamente.

Os três estágios de desgaste são os seguintes:

De acordo com a classificação do mecanismo de desgaste, ele pode ser resumido da seguinte forma:

◆   O desgaste abrasivo, abreviado como desgaste, é o desgaste causado por partículas duras livres ou contornos rígidos do lado de fora na superfície de atrito.

◆   Desgaste por fadiga, também chamado de pitting. É o desgaste causado pela fadiga do material causada pela deformação repetida do micro-volume do material da superfície de atrito sob a ação de atrito alternado.

◆ Desgaste adesivo, também chamado de colagem. Após o pico de contorno da superfície de fricção “soldagem a frio” em cada ponto da interação devido ao aumento instantâneo de temperatura e pressão, o material se move de uma superfície para outra durante o movimento relativo, e o desgaste adesivo é formado.

◆ desgaste erosivo. É causada pela substância dura ou material de partículas que entra no fluido na superfície de atrito sob o impacto do fluido.

O atrito dos componentes mecânicos é universal e inevitável. O atrito leva ao aquecimento, ao aumento da temperatura e à perda ou transferência de energia, que é o desgaste. O desgaste causa danos ao formato da superfície e às dimensões da peça, o que reduz a eficiência e a confiabilidade da máquina, até que ela perca o desempenho de trabalho original e cause danos súbitos à peça. Atualmente, cerca de 1/3 a 1/2 da energia no setor industrial do mundo é consumida por várias partes mecânicas de fricção de várias maneiras. Cerca de 80% dos danos são causados por várias formas de desgaste. Se pudermos fazer o melhor possível para reduzir o consumo inútil de fricção, podemos economizar muita energia. Além disso, a maioria das partes frágeis de produtos mecânicos é descartada e substituída devido ao desgaste que excede o limite. Se o desgaste puder ser controlado e reduzido, tanto a manutenção quanto o custo do equipamento poderão ser reduzidos, e o custo de fabricação das peças e de seus materiais necessários poderá ser economizado. Portanto, reduzir o atrito e o desgaste dos componentes mecânicos é fundamental para o desenvolvimento da indústria e a proteção do meio ambiente.