На процесс изнашивания деталей автомобиля влияют следующие факторы:
1) форма, размер и начальное состояние трущихся поверхностей;
2) степень, а также характер удаления трущихся поверхностей;
3) присутствие абразива, его размерная и качественная характеристики;
4) коррозирующее воздействие среды и качество образующихся пленок;
5) температурные условия работы;
6) способ подвода, а также количество и качество смазки;
7) скорость относительного перемещения трущихся поверхностей;
8) величина удельного давления и характер приложения нагрузок (статическая и динамическая);
9) род и характер трения.
В зависимости от воздействия вышеперечисленных факторов детали подвергаются различному виду изнашивания.
Механическое изнашивание делится на несколько подвидов: абразивное, гидро- и газоабразивное, гидро- и газоэрозионное, усталостное, кавитационное, изнашивание при заедании, а также изнашивание при фреттинге. Механическое изнашивание является следствием механического воздействия на поверхность трущихся деталей.
Коррозионно-механическое изнашивание включает в себя изнашивание при фреттинг-коррозии, а также окислительное изнашивание. Коррозионно-механическое изнашивание появляется в результате механического воздействия, которое сопровождается химическим или электрохимическим взаимодействием металла с рабочей средой. Электроэрозионное изнашивание возникает в результате воздействия разрядов при прохождении через материал электрического тока. В реальных условиях работы автомобиля чаще всего наблюдается одновременное влияние срезу некоторых видов изнашивания. В таких случаях необходимо выделить ведущий вид изнашивания.
Поскольку каждому виду изнашивания соответствует характерное состояние поверхности изнашивания, то ведущий вид изнашивания определяют по состоянию поверхности трения. Годными для дальнейшего применения являются детали, которые имеют допустимые размеры, шероховатость поверхности и не имеют наружных и внутренних дефектов.
Выявление дефектов деталей осуществляется следующим образом. Сначала при внешнем осмотре устанавливают наличие наружных повреждений, к которым относятся видимые трещины, пробоины, задиры, коррозия, риски и т. п. Затем оценивают состояние трущихся поверхностей, а также их соответствие нормальному процессу эксплуатации. После того, как деталь прошла внешний осмотр, ее проверяют на соответствие геометрических параметров и физико-механических свойств заданным по чертежу. Полученные результаты помогают установить годность детали, а также дают возможность прогнозирования остаточного ресурса.
Окончательное заключение о годности детали к дальнейшему применению делается после контроля дефектов. Под дефектом подразумевается несплошность металла детали. Существует большое количество методов установления дефектов, из них наиболее широкое применение нашли методы неразрушающего контроля. К таким методам относятся магнитный, капиллярный, ультразвуковой.
Принцип магнитного метода заключается в том, что при намагничивании контролируемой детали дефекты создают участок с неодинаковой магнитной проницаемостью, в результате этого происходит изменение величины и направления магнитного потока. Силовые магнитные линии проходят через деталь и огибают дефект.
Для выявления дефекта деталь намагничивают, а потом на нее наносят равномерный слой сухого магнитного порошка. Вместо магнитного порошка можно применять суспензию, которая представляет собой смесь керосина и трансформационного масла, кроме этого в суспензию помещают частицы оксида железа. Магнитный порошок под действием магнитного поля начнет притягиваться к краям дефекта и тем самым обрисует его границы. Магнитный метод позволяет обнаружить трещины шириной до 0,001 мм на глубине не более 6 мм. Такой метод применяется для проверки деталей из ферромагнитных материалов, к которым относятся сталь и чугун.
Для проверки деталей из цветных металлов, а также их сплавов применяют капиллярный метод. Сущность капиллярного метода заключается в том, что на поверхность проверяемой детали наносят слой специального цветоконтрастного жидкого вещества. В результате этого поверхностные дефекты оказываются заполненными индикаторным веществом. Затем избыток индикаторной жидкости удаляют с поверхности. После этого при помощи проявителей индикаторную жидкость извлекают, и на поверхности остается очертание дефекта.
Ультразвуковой метод основан на свойстве ультразвуковой волны отражаться от границы раздела двух сред, которые обладают различными акустическими свойствами. В качестве источников ультразвуковых колебаний могут служить пластины кварца, титаната бария, поскольку эти пластины обладают пьезоэлектрическим эффектом. Сущность этого, эффекта состоит в том, что при подаче на пластину тока высокой частоты пластина начинает издавать механические колебания такой же частоты. И наоборот, если пластине дать механические колебания определенной частоты, то она начнет издавать электрический ток такой же частоты. На этом принципе устроен импульсный ультразвуковой дефектоскоп. При помощи ультразвукового дефектоскопа можно обнаружить различные дефекты (трещины, поры, неметаллические включения и т. д.) на глубине от 1 до 2500 мм.
Для обнаружения скрытых дефектов в полых деталях широко применяют метод гидравлических и пневматических испытаний. Такие испытания проводятся на специальных стендах. Деталь помещается в специальный резервуар, который обеспечивает полную герметизацию, внутри стенда создается давление 0,3-0,4 МПа. Наличие дефектов определяется по величине притока воды. При пневматическом испытании во внутреннюю полость детали закачивают под давлением сжатый воздух. После этого деталь помещают в ванну с водой. Место нахождения дефекта определяют по выделению пузырьков воздуха.