MA SÁT VÀ VẤN ĐỀ CHỐNG MÀI MÒN

Ma sát là hiện tượng tự nhiên và luôn gắn liền với chuyển động . Ma sát có thể có lợi hoặc có hại.Trong bài này chúng ta chỉ xét hiện tượng mài mòn có hại do ma sát trong máy móc cơ khí.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
MA SÁT VÀ VẤN ĐỀ CHỐNG MÀI MÒN MA SÁT VÀ VẤN ĐỀ CHỐNG MÀI MÒN Ma sát là hiện tượng tự nhiên và luôn gắn liền với chuyển động . Ma sát có thể có lợihoặc có hại.Chúng ta chỉ xét hiện tượng mài mòn có hại do ma sát trong máy móc cơkhí. Máy móc có thể xem là tổ hợp của nhiều chi tiết tiếp xúc.Khi vận hành giữa các bề mặttiếp xúc xuất hiện ma sát. Nếu dùng kính hiển vi điện tử quan sát tổ chức tế vi lớp bềmặt chi tiết, thì thấy rằng nó không phải phẳng nhẵn như chúng ta nhìn thấy bằng mắtthường, mà là một bề mặt gồ ghề gồm những vi đỉnh lồi và những chỗ vi lõm. Trong kỹthuật độ gồ ghề này được đặc trưng bằng thông số Ra ( Roughness) gọi là độ nhám(hoặc độ bóng ). Độ nhám cấp 12 theo TCVN 2511 1995 là Ra = 0,04 micrômét. Độnhám càng lớn thì ma sát càng cao. Khi máy móc vận hành, các bề mặt tiếp xúc trượtlên nhau. Các vi đỉnh lồi va đập vào nhau, một số bị gãy vỡ bong tróc văng ra khỏi bềmặt. Các vi đỉnh lồi khác lại sinh ra, lại gãy, liên tục như vậy dẫn đến sự hao mòn vàphá hủy dần lớp bề mặt. Ta gọi đây là qúa trình mài mòn do ma sát. Kết qủa làm chokhe hở lắp ghép giữa hai bề mặt tiếp xúc rộng dần ra từ giá trị chuẩn đạt được saugiai đoạn chạy rốtđa đến giá trị giới hạn.Từ thời điểm này cặp chi tiết bắt đầu làm việckhông bình thường, có tải trọng va đập gây nên tiếng kêu gõ và tốc độ mòn tănglên nhanh. Máy móc không vận hành tiếp được lâu dài, dễ dẫn đến hư hỏng gẫy vỡ chitiết và các bộ phận, tổn hao nhiều năng lượng-nhiên liệu. Đến lúc phải tháo rã sửa chữađại tu máy, thay thế các chi tiết mòn đến giới hạn. Xem Đồ thị biểu diễn qui luật hao mòncủa cặp chi tiết tiếp xúc ma sát. Độ hao mòn ứng với thời điểm khi khe hở rộng đến giá trị giới hạn Sgh, nghĩa là khibề mặt chi tiết bị mòn đến giá trị giới hạn gọi là độ hao mòn 100%. Các nhà sản suấtchế tạo máy thường xác định mốc giới hạn này bằng độ rộng khe hở hoặc bằng thời gianvận hành kèm theo chỉ dẫn sửa chữa thay thế. Trong thực tế người ta có thể xác định độ hao mòn 100% thông qua các thông số kỹthuật vận hành. Ví dụ, đối với động cơ đốt trong khi áp suất nén cuối kỳ trong xylanhgiảm còn khỏang 70% so với áp suất danh định thì coi cụm hơi đã bị hao mòn 100%,phải sửa chữa lớn cụm hơi. Tuổi thọ của chi tiết, nói rộng hơn là của máy móc thiết bị là khoảng thời gian từ lúcbắt đầu vận hành đến trạng thái giới hạn. Tuổi thọ của máy móc phụ thuộc vào nhiềuyếu tố như qui luật mài mòn tự nhiên, lão hóa, ăn mòn, sai sót do vận hành, sửa chữavv.... Kết qủa thống kê cho thấy nguyên nhân máy móc hư hỏng vì bị hao mòn do masát là chính, chiếm tới 70-80% . Chi phí sửa chữa đảm bảo kỹ thuật máy móc cơ khí ởtầm quốc gia tính trung bình chiếm đến 1-3% thu nhập quốc dân / năm. Nếu chúng ta cónhững công nghệ tiên tiến làm giảm hẳn được tác dụng mài mòn của ma sát, tăng đượctuổi thọ của máy móc lên vài lần thì sẽ mang lại hiệu qủa hết sức lớn lao cho nhân loại. Vì vậy vấn đề chống mài mòn ma sát trong lĩnh vực cơ khí là nội dung có tính chất toàncầu và luôn là nội dụng gay cấn hàng đầu.Cần phải tìm ra những phương pháp mớiđạt hiệu qủa chống mài mòn tốt hơn, giá thành thấp và dễ ứng dụng. Đặc biệt rấtcần đối với đại đa số máy móc cơ khí hiện hữu vốn được chế tạo từ vật liệu cơ khíthông dụng. Đó là xuất phát điểm sự ra đời của phương pháp sửa chữa ngay trong khiđang vận hành Xado. CÔNG NGHỆ XADO Xado là công nghệ đầu tiên đi theo hướng sửa chữa ngay trong qúa trình vận hành.Vớisự lựa chọn vật liệu gốm kim loại (Metalceramic ) là một trong số rất ít vật liệu mới cókhả năng bền vững chống mài mòn ma sát rất cao để giải quyết bài toán tăng độ bền củamáy móc thiết bị làm cho công nghệ Xado nổi tiếng toàn cầu, như là một trong nhữngphương pháp bảo dưỡng, sửa chữa máy móc cơ khí hữu hiệu và tiên tiến nhất hiện nay . Giữa thập kỷ 70 thế kỷ trước, khi bắt đầu nghiên cứu phát triển công nghệ dùng hoáchất để sửa chữa phục hồi máy móc ngay khi đang vận hành, các nhà khoa học Liên Xô đã đề xuất ra lập luận mới có tính cách mạng là có thể làm đảo ngược qúa trình màimòn ma sát, biến năng lượng phá hủy của ma sát chuyển thành năng lượng kiến tạo cáimới, biến qúa trình mài mòn bề mặt thành qúa trình bồi phủ bù đắp hao mòn bằnglớp bảo vệ gốm kim loại siêu bền - metalceramic protective layer. Ý tưởng độc đáođã được chứng minh sau gần 20 năm nghiên cứu. Kế thừa và tiếp tục phát triển đến năm1996 công nghệ Xado được công bố. Sản phẩm Xado chính thức ra đời và mau chóngtrở thành sản phẩm có thị trường toàn cầu. Công nghệ Xado cho phép biến đổi cặp bề mặt tiếp xúc ma sát từ dạng kim lọai - kimlọai thông thường thành cặp tiếp xúc gốm kim lọai - gốm kim lọai ( cermet to cermet )ngay trong lúc máy móc đang vận hành, làm bù đắp hao mòn và có hệ số ma sát cựcthấp 0.003, nên giảm được rất nhiều lần tốc độ mài mòn. Do đó bảo vệ được vững chắcbề mặt và độ bền tăng lên đến 2-3 lần so với trước. Các nhà khoa học Liên Xô đã giảiquyết vấn đề hết sức ...