Оценка долговечности элементов лифта по износу

Под изнашиванием понимается процесс постепенного изменения размеров и формы трущихся поверхностей деталей. Износ деталей - результат их изнашивания.

Наиболее часто износ характеризуется изменением размера детали в направлении, перпендикулярном к поверхности трения - линейный износ И„. Используются также показатели изменения объема - объемный износ Ио6 или массы детали - Им.

Одним из основных показателей, характеризующих долговечность по износу является скорость изнашивания Vu = И/t, где t - время в течение которого получен износ И.

Важным показателем износа является также интенсивность изнашивания определяемая как отношение величины износа к пути, на котором происходило изнашивание или к объему выполненной работы.

Под износостойкостью материала детали понимается его свойство оказывать сопротивление изнашиванию, и оценивается она величиной, обратной скорости или интенсивности изнашивания.

Предельным износом Ипр или предельным зазором сопряжения Зпр называют такое состояние, при котором дальнейшая эксплуатация детали (сопряжения) недопустима по причинам безопасности или недопустимого ухудшения технических или экономических характеристик лифта.

Виды изнашивания. При работе трущихся пар в конструкциях различных типов лифтов в зависимости от условий их работы могут наблюдаться следующие основные виды изнашивания: абразивное, усталостное, коррозийно-механическое, при фретинг-коррозии, при заедании.

Абразивное изнашивание чаще всего наблюдается в элементах трущихся пар лифтов в основном вследствие попадания на них твердых абразивных частиц пыли (направляющие и башмаки кабины и противовеса, канаты и КВШ, шкивы и фрикционные накладки тормозов, элементы редуктора и др.)

При взаимодействии трущихся поверхностей с твердыми частицами пыли (Si02) остаются риски, канавки, царапины как результат микрорезания, снятия стружки и их пластического деформирования.

М. М. Хрущевым [29] была предложена следующая зависимость для приближенной оценки объемного износа в зависимости от нормальной нагрузки N, пути трения S, начальной твердости металла Я и размера абразивного зерна а: Ио5 = cNSa/H, где с - коэффициент, зависящий от абразивных свойств абразивных частиц, условий взаимодействия и кинематики движения контактирующих тел, закрепления абразива в контакте и остроты его ребер.

Износотойкость трущихся пар в значительной мере зависит от соотношения твердостей абразивных частиц На и изнашиваемых поверхностей деталей Н. Обычно незначительный износ достигается при условии, когда На < (0,7 - 1,0)Н.

Усталостное изнашивание возникает в результате многократного повторного деформирования микрообъемов материала трущихся деталей, вызывающего появление микротрещин на поверхностях трения и последующего отделения частиц материала. Усталостное изнашивание в основном может наблюдаться в элементах редукторов привода лифтов (подшипники качения, червячные и зубчатые пары и т.п.). Скорость развития усталостного изнашивания зависит: от величины контактных нагрузок, физико-механических свойств поверхностей деталей и качества их обработки; остаточных напряжений в поверхностных слоях и концентрации в них напряжений; частоты изменения напряжений, уровня температуры, качества смазки и др. факторов.

Коррозийно-механическое изнашивание возникает на поверхностях трения, вступающих в химическое взаимодействие с окружающей средой (воздухом, смазочными материалами). Интенсивность этого вида изнашивания, которое может иметь существенное значение для пар трения канаты - КВШ, башмаки и направляющие кабин и противовесов и элементов привода, зависит в основном от коррозийной стойкости материалов трущихся пар и качества применяемых смазок.

Изнашивание при фреттинг - коррозии возникает при колебательных циклических возвратно-поступательных перемещениях поверхностей трения с малыми амплитудами. Такое явление в первую очередь в лифтах может иметь место при взаимодействии канатов привода с КВШ. Повреждения поверхностей трения при этом обычно концентрируются на небольших участках и напоминают точечную коррозию. При этом повышается шероховатость поверхностей трения, появляются микротрещины, налипания, каверны и снижается усталостная долговечность.

Изнашивание при заедании возникает в результате схватывания, глубинного вырывания материала, переноса его на другую трущуюся поверхность и разрушающего воздействия возникших неровностей. Этот вид изнашивания относится к наиболее опасным видам разрушения трущихся поверхностей, приводящим к полному выходу из строя таких узлов трения. Заедание часто наблюдается в трущихся парах тяжело нагруженных шарниров, зубчатых, цепных и червячных передач, цилиндро-поршневых групп и т.п. Оно наступает в основном при разрушении промежуточных смазочных слоев от высоких нагрузок, повышенных температур, потери свойств смазочных материалов и т.п. и последующем взаимодействии физически чистых контактирующих поверхностей.

В лифтах эти явления могут возникать, например в тяжелонагруженных червячных передачах лебедок.