Файл: Крылов К.А. Повышение износостойкости деталей самолетов.pdf

лок по окружности был неравномерным, с местными выработка­ ми. На поверхности 'болтов наблюдались риски с отдельными мелкими очагами задиров.

Следовательно, при абразивном изнашивании возрастание за­ зоров в шарнирах происходит более интенсивно, чем при окисли­ тельном изнашивании. Конечные значения зазоров могут превос­

летам одного и того же типа, эксплуатировавшимся на различных внутрисоюз­ ных линиях.

Из-за местного абразивного износа может значительно умень­ шиться сечение болта, что повлечет за собой снижение его проч­

28

ченияім зазора, а кривые 2 л 5 'построены по предельным. Точка­ ми отмечены фактические значения зазоров в сопряжении, полу-

. ценные на основании (результатов измерения деталей. Из графика видно, что возрастание зазора идет довольно интенсивно. Однако

гих соединений шасси самолетов. Различие заключается лишь в абсолютных значениях величины изпосов, что связано с различ­ ной нагруженностыо узлов, разными начальными зазорами, раз­ ной возможностью проникновения в зазор абразивных частиц.

Приведенные данные по абразивному изнашиванию деталей шарнирно-болтовых соединений шасси свидетельствуют о необхо­ димости дальнейших мер борьбы за ршетоту взлетно-посадочных полос аэродромов, тщательное проведение работ по возобновле­ нию смазки в шарнирах, предохранению ее от загрязнения, при­ менению, "гам где это возможно, специального зачехления шарни­ ров. Эти меры позволят повысить износостойкость деталей, уве­ личить их долговечность.

4.ВЛИЯНИЕ ИЗНАШИВАНИЯ НА НАГРУЖЕННОСТЬ

ИНАДЕЖНОСТЬ РАБОТЫ ДЕТАЛЕЙ

Изнашивание деталей шарнирно-болтовых соединений оказы­ вает непосредственное влияние на надежность нх работы и нагруженность других звеньев системы. При интенсивном изнашива­ нии и уменьшении сечения болта шарнира снижается его проч­ ность, что может явиться причиной поломки. Увеличение зазоров в шарнирах из-за изнашивания приводит к возрастанию нагрузок на деталь при работе, возникновению в нх материале дополнительны X иапряжений.

Вместе с этим продукты изнашивания могут закупорить сма­ зочные каналы, что усугубит процесс разрушения поверхностей, а попадание .продуктов износа в шарнирные подшипники может при­ вести к их заклиниванию, проворачиванию шара на оси, схваты­ ванию материалов, повышению температуры, образованию тре­ щин в деталях подшипника.

На одном из типов самолетов интенсивно изнашивался болт, соединяющий кардан цилиндра подъема и выпуска с траверсой верхнего узла передней ноги шасси. Болт был изготовлен из стали

0,057 мм. В отверстие кардана была установлена втулка так же из стали ЗОХГСА с зазором 0,02—0,19 мм. Зазор в паре втулка — болт задавался равным 0,013—0,057 мм. Смазки трущихся поверх­ ностей или защиты шарнира от возможного проникновения в зону трения посторонних загрязнений предусмотрено не было. Поверх­

29

ность отверстий в проушинах траверсы была хромированной, бол­ та — кадмированной, а втулки •— цинкованной.

Таким образом, в парах болт — траверса, болт — втулка кар­ дана в исходном состоянии обеспечивалось трение электролитичес­ ки осажденных материалов кадмий — хром и кадмий — цинк. Но вследствие быстрого изнашивания покрытий фактически в течение длительного времени в указанных соединениях происходило тре­ ние несмазанных поверхностей деталей, изготовленных из одного материала.

Наиболе интенсивный износ болтов был в зонах контакта с проушинами траверсы. В средней части изнашивание шло за счет втулки кардана. Причиной высокого износа являлось применение для сопрягаемых деталей одноименных материалов, отсутствие постоянной смазочной прослойки, попадание в зазор аэродромной пыли.

При несвоевременной замене сечение этих болтов из-за изна­ шивания уменьшались настолько, что были возможны их поломки под действием нормальных эксплуатационных нагрузок.

В ряде других шарнирных соединений самолетных конструкций происходили поломки болтов или разрушения проушин деталей при относительно небольшом возрастании зазора при изнаши­ вании. Площадь сечения болтов или проушин деталей уменьша­ лась в этих случаях не столь заметно, чтобы можно было считать это главной причиной разрушений.

Решающими в этом случае оказались повышенные напряжения в материале деталей (болтов), возникающие из-за недопустимо­ го их переменного изгиба при чрезмерно большом зазоре в сое­ динении. Этому способствовало иногда образование на поверх­ ностях трения деталей шарнира повреждений от схватывания.

При увеличении зазоров в шарнирах возрастают напряжения на внутреннем контуре проушины детали, повышаются действую­ щие нагрузки на детали цепи при посадке самолета.

Исследованиями И. В. Якобсона [90] установлено, что при переходе от плотной посадки па.льца диаметром 20 мм к зазору в шарнире, равному 0,2 мм, напряжения на внутреннем контуре проушины детали возрастают на 37—48%.

Летными исследованиями самолета с поршневыми двигателя­ ми И. В. Якобсоном было показано, что при увеличении суммар­ ного зазора в шарнирах складывающегося подкоса передней уста­ новки шасси с 0,2 до 1 мм нагрузка на подкос и шток цилиндра уборки и выпуске шасси возрастала на 22% при посадке самолета на бетонированную полосу и на 43% при посадке на грунтовой аэродром (рис. 13). Вследствие увеличения действующей нагруз­ ки возрастали и напряжения в деталях. Такое повышение нагру­ зок на детали может явиться в отдельных случаях причиной вы­ хода их из строя.

При эксплуатации самолетов одного из типов отмечался вы­ сокий износ болтов шарнирных подшипников ШС-25 уха силового цилиндра основных ног шасси. Причиной этого являлось защем-

30

ление шарового вкладыша в обойме из-за загрязнения, плохой смазки или коррозии. Защемленный вкладыш начинал работать по оси, изнашивал ее. Накапливающиеся продукты износа заку­ поривали маслопроводящие каналы, что еще более усиливало' процесс трения и приводило к разогреву деталей подшипника.

Прогрессирующее изнашивание оси приводило к возникнове­ нию недопустимых динамических нагрузок и вследствие этого к разрушению деталей шарнирного подшипника (рис. 14).

Эти примеры показывают тесную связь износостойкостимате­ риала деталей шарниров с надежностью их работы. Борьба за повышение надежности авиационной техники должна быть нераз­ рывно связана с заботой о повышении износостойкости трущихся деталей, в частности, шарнирных соединений.

5.СХВАТЫВАНИЕ-МЕТАЛЛОВ И ЕГО ПРОЯВЛЕНИЕ

ВШАРНИРНО-БОЛТОВЫХ СОЕДИНЕНИЯХ ШАССИ САМОЛЕТОВ

Схватывание при трении — это местное соединение двух твер­ дых тел, происходящее в твердом состоянии при трении, вслед­ ствие возникновения молекулярных сил.

Изнашивание в результате схватывания металлов является наиболее нежелательным при трении скольжения. Связано это с тем, что при разрыве связей, образовавшихся в результате схва­ тывания, поверхность детали сильно повреждается, по границам разрыва связей возникают мнкротрещины, от которых в дальней­ шем могут развиваться трещины усталости. Этот вид изнашивания не является основным для деталей шасси, однако на практике его приходится наблюдать. Существование его свидетельствует о еще недостаточном внимании при создании техники вопросам износо­ стойкости на фоне борьбы за повышение прочности конструкций.

31