Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Жүктелген беттердегі тозу немесе зақымдану
Wear or damage on loaded surfaces
Музыкадағы дірілдеме
fretting in music
Дірілдеме – жүктелген беттердің бір-бірімен жанасқанда, бетке қатысты кішкентай тербелістік қозғалыстарға ұшыраған кездегі тозу және кейде коррозиялық зақымдануды білдіреді. Дірілдемеге себеп – жанасқан беттердің микроскопиялық өркештердің жабысуы, олар кейіннен шағын қозғалыс салдарынан үзіліп, тозу түйіршіктерін қалыптастырады. Егер түйіршіктер және/немесе бет кейіннен химиялық реакцияға, яғни көбінесе тотығуға ұшыраса, бұл механизм дірілдемелік коррозия деп аталады. Дірілдеме беттің бұзылуына әкеледі, беттің құрғақтығын арттырады және микротесіктерді пайда етеді, бұл компоненттердің шаршау кезіндегі беріктігін азайтады. Қосымша жылжу қозғалысының амплитудасы көбінесе микрометрден миллиметрге дейін болады, бірақ 3 нанометрге дейін төмендеуі мүмкін. Дірілдеме әдетте қысқа тіреулерде, подшипниктерде, бұрандалы қосылыстарда, шпонды қосылыстарда және құйрықтық қосылыстарда кездеседі.
Fretting refers to wear and sometimes corrosion damage of loaded surfaces in contact while they encounter small oscillatory movements tangential to the surface. Fretting is caused by adhesion of contact surface asperities, which are subsequently broken again by the small movement. This breaking causes wear debris to be formed. If the debris and/or surface subsequently undergo chemical reaction, i. e., mainly oxidation, the mechanism is termed fretting corrosion. Fretting degrades the surface, leading to increased surface roughness and micropits, which reduces the fatigue strength of the components. The amplitude of the relative sliding motion is often in the order of micrometers to millimeters, but can be as low as 3 nanometers. Typically fretting is encountered in shrink fits, bearing seats, bolted parts, splines, and dovetail connections.
Болат
Болаттағы сызату зақымдануын бетіндегі шұңқырлардың және какао ұнтағына ұқсайтын қызыл темір оксидінің ұсақ шаңының болуымен анықтауға болады. Бұл қалдықтар қатыр емес, себебі оның пайда болуына су қажет емес. Бөлшектер жанасқан болат беттерінен әлдеқайда қатты болғандықтан, абразивті тозу сөзсіз болады; бірақ, сызатуды бастау үшін бөлшектердің болуы міндетті емес.
Fretting damage in steel can be identified by the presence of a pitted surface and fine 'red' iron oxide dust resembling cocoa powder. Strictly this debris is not 'rust' as its production requires no water. The particles are much harder than the steel surfaces in contact, so abrasive wear is inevitable; however, particulates are not required to initiate fret.
Алюминий
Алюминийдегі түймелеу салдарынан байланыс аймағында ұсақ оксид бөлшектерінен қара ұнтақ пайда болады.
Fretting in Aluminium causes black debris to be present in the contact area due to the fine oxide particles.
Тиісті өнімдер
Фретинг мысалдарына жетек осінің тісті дөңгелектерінің тозуы, доңғалақтағы гайка орны және жылулық кеңею коэффициенттерінің айырмашылығына байланысты цилиндр басы тығыздағыштары жатады. Қазіргі уақытта аэроғарыш өнеркәсібі фретинг зерттеулеріне баса назар аударуда. Газ турбиналық авиациялық қозғалтқыштардың құйрықтық жапырақ тамыры мен тісті байланысы фретингке ұшырайды. Фретингтік коррозия пайда болуы мүмкін тағы бір мысал – заманауи жел турбиналарының бұрылыс подшипниктері, олар турбинаның қуаты мен жүктемесін басқару үшін тербеліс қозғалысында жұмыс істейді. Фретинг адам ағзасындағы өзара қозғалатын элементтер арасында да пайда болуы мүмкін. Әсіресе, имплантаттар, мысалы, жамбас имплантаттары, фретинг әсеріне жиі ұшырайды.
Fretting examples include wear of drive splines on driveshafts, wheels at the lug bolt interface, and cylinder head gaskets subject to differentials in thermal expansion coefficients. There is currently a focus on fretting research in the aerospace industry. The dovetail blade root connection and the spline coupling of gas turbine aero engines experience fretting. Another example in which fretting corrosion may occur are the pitch bearings of modern wind turbines, which operate under oscillation motion to control the power and loads of the turbine. Fretting can also occur between reciprocating elements in the human body. Especially implants, for example hip implants, are often affected by fretting effects.
Доңғалақты элементтер подшипниктеріндегі фреттер
Доңғалақты элементтердің подшипниктерінде, подшипниктер тербеліс қозғалысында жұмыс істегенде тербеліс пайда болуы мүмкін. Мысалдарға жел турбиналарындағы қанат подшипниктері, тікұшақ роторының бұрылыс подшипниктері және роботтардағы подшипниктер жатады. Егер подшипник қозғалысы шағын қозғалыстармен шектелсе, туындаған зақымдану механизмге байланысты тербеліс немесе жалған бринлинг деп аталуы мүмкін. Басты айырмашылық – жалған бринлинг майланған жағдайда, ал тербеліс құрғақ контактіде пайда болады. Жалған бринлинг пен тербелістік коррозия арасында уақытқа тәуелді байланыс ұсынылған.
In rolling element bearings fretting may occur when the bearings are operating in an oscillating motion. Examples of applications are blade bearings in wind turbines, helicopter rotor pitch bearings, and bearings in robots. If the bearing movement is limited to small motions the damage caused may be called fretting or false brinelling depending on mechanism encountered. The main difference is that false brinelling occurs under lubricated and fretting under dry contact conditions. Between false brinelling and fretting corrosion, a time dependent relation has been proposed.
Қатты шаршау
Фретинг циклдік жүктемемен жұмыс істейтін материалдардың шаршау кезеңін төмендетеді. Бұл фретинг шаршауына алып келуі мүмкін, осы арқылы шаршау жарықтары фретинг аймағында пайда болуы мүмкін. Кейін жарық материалдың ішіне таралады. Ұшақ корпусында жиі қолданылатын жапсырмалы қосылыстар фретингтік коррозияға бейімді жер болып табылады. Бұл сондай-ақ фреттаж немесе фретингтік тозу деп те аталады.
Fretting decreases fatigue strength of materials operating under cycling stress. This can result in fretting fatigue, whereby fatigue cracks can initiate in the fretting zone. Afterwards, the crack propagates into the material. Lap joints, common on airframe surfaces, are a prime location for fretting corrosion. This is also known as frettage or fretting corrosion.
Жеңілдіктер
Қиылысуды болдырмаудың негізгі жолы – беттердің жанасу кезінде бір-біріне қатысты қозғалмауын қамтамасыз ету. Беткейдің тегіссіздігі маңызды рөл атқарады, себебі қиылысу көбінесе жұптасқан беттердің өскірлерінің жанасуы арқылы пайда болады. Қиылысуды азайту үшін майлау материалдары жиі қолданылады, өйткені олар үйкелісті азайтады және тотығуды тежейді. Дегенмен, бұл кері нәтижеге де алып келуі мүмкін, себебі үйкеліс коэффициентінің төмендеуі көбірек қозғалысқа әкелуі мүмкін. Сондықтан, шешім мұқият қарастырылып, сынақтан өтуі керек. Авиация саласында, бетке қатты жабын жағылады және/немесе үйкеліс коэффициентіне әсер етеді. Жұмсақ материалдар, әдетте, ұқсас типтегі қатты материалдарға қарағанда қиылысуға көбірек бейім. Екі жылжымалы материалдың қаттылық қатынасы да қиылысу тозуына әсер етеді. Бірақ, полимерлер сияқты жұмсақ материалдар, қатты бөлшектерді ұстағанда кері әсерді көрсетуі мүмкін, олар олардың тіреу беттеріне еніп қалады. Содан кейін олар тиімді абразивтік агент ретінде әрекет етеді, жанасқан қатты металды тоздырады.
The fundamental way to prevent fretting is to design for no relative motion of the surfaces at the contact. Surface roughness plays an important role as fretting normally occurs by the contact of the asperities of the mating surfaces. Lubricants are often employed to mitigate fretting because they reduce friction and inhibit oxidation. This may however, also cause the opposite effect as a lower coefficient of friction may lead to more movement. Thus, a solution must be carefully considered and tested. In the aviation industry, coatings are applied to cause a harder surface and/or influence the friction coefficient. Soft materials often exhibit higher susceptibility to fretting than hard materials of a similar type. The hardness ratio of the two sliding materials also has an effect on fretting wear. However, softer materials such as polymers can show the opposite effect when they capture hard debris which becomes embedded in their bearing surfaces. They then act as a very effective abrasive agent, wearing down the harder metal with which they are in contact.