Триботехника и основы надежности машин
Триботехника как наука о трении, изнашивании, смазке. Убытки от трения и износа в машинах. Общие сведения о поверхности детали ее геометрии и физико-химических свойствах. Механизм и виды изнашивания металлических поверхностей, полимеров и резины.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | курс лекций |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 26.11.2014 |
| Размер файла | 1,4 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
высокий коэффициент трения;
худший (по сравнению с жидкой смазкой) теплоотвод от поверхности трения.
26.8 ТЕМПЕРАТУРНАЯ СТОЙКОСТЬ ГРАНИЧНЫХ СМАЗОЧНЫХ СЛОЕВ
Граничными смазочными слоями могут быть слои, образованные на поверхности трения в результате физической адсорбции, хемосорбции и химической реакции. Например, органические вещества, построенные из молекул цепной структуры, независимо от того, являются ли они жидкими или пластически вязкими при одной и той же температуре, в граничном состоянии на поверхности металла приобретают упругость формы и при определенной толщине пленки могут переходить в иное агрегатное состояние - квазитвердое. Наилучшая защита поверхностей при трении обеспечивается, если граничный слой твердый.
Одним из наиболее важных факторов, оказывающих влияние на свойства материалов пары трения и определяющих их антифрикционность, является тепло, которое возникает при трении и вызывает нагревание поверхностей и разделяющего их смазочного слоя. В ряде случаев в процессе работы машин рабочие детали узлов трения могут иметь высокую объемную температуру.
В связи с этим необходимо знать температурные пределы работоспособности граничных смазочных слоев, как для выбора смазочных материалов из существующих, так и для разработки новых. Температурная стойкость смазочных материалов при трении определяется путем испытаний их при точечном контакте закаленных стальных образцов с постоянной контактной нагрузкой 2 000 МПа, постоянной и малой скоростью скольжения 0,0002 м/с (во избежание повышенного тепловыделения, обусловленного трением) и объемном нагреве узла трения вместе с исследуемым смазочным материалом от внешнего источника тепла. Для указанных условий объемная температура образцов практически равна температуре в контакте трения.
При испытании температуру увеличивают ступенчато через 10....20 0С, при этом опыт на каждой ступени продолжается 1 минуту. В процессе опыта измеряют коэффициент трения. После испытания при данной температуре измеряют износ неподвижных образцов.
Критериями оценки температурной стойкости смазочных материалов являются:
критическая температура tкр, при которой происходит резкое увеличение коэффициента трения, сопровождаемое прерывистым движением и повышением износа образцов, характеризует разрушение смазочного слоя и возникновение сухого трения;
температура химической модификации tхм поверхностей трения, при которой в результате разложения химически активной присадки в масле и химической реакции между продуктами ее разложения и металлом поверхности трения образуются слои, обладающие пониженной прочностью на сдвиг и выполняющие функцию смазочного материала, и происходит снижение коэффициента трения и прекращение скачкообразного его изменения.
При достижении критической температуры tкр происходит дезориентация молекул в граничном слое, их десорбция и в результате - потеря слоем способности разделять поверхности трения. При достижении температуры химической модификации tхм на поверхности образуется слой типа твердой смазки, который снижает трение и стабилизирует его при больших температурах. Образование такого слоя связано с необратимыми процессами химических реакций, свойствами металлов и активных групп материала присадок. Для испытания температурной стойкости смазочных материалов промышленностью выпускается испытательная машина МАСТ-1.
Критические температуры жидких смазочных материалов, применяемых в промышленности, лежат в пределах 120....210 0С. Наиболее распространенные жидкие смазочные материалы (моторные, автотракторные трансмиссионные и индустриальные масла) имеют критическую температуру 140....160 0С.
Введение присадок позволяет повысить критическую температуру и снизить температуру химической модификации. Для пластичных смазочных материалов критические температуры имеют более высокие значения, чем для жидких смазочных материалов, - до 300 0С.
На характеристики температурной стойкости масел влияют материалы пары трения. Легирование углеродистой стали хромом и ванадием повышает критическую температуру граничных смазочных слоев. Для медных сплавов легирование оловом повышает критическую температуру, в то время как введение в сплав цинка резко снижает ее. Одно из возможных объяснений влияния Sn и Zn в сплавах на основе меди на температурную стойкость граничных смазочных слоев при трении по стали - различие в свойствах окисных пленок, образующихся на поверхности трения, их структуре, плотности, пластичности, разрушении при пластических деформациях, способности к образованию граничных слоев прочными адсорбционными связями или взаимодействию масла с поверхностью сплава через окисный слой.
Влияние естественных окисных пленок на критическую температуру граничных смазочных слоев особенно сильно проявляется для сплавов на основе алюминия. Так, если для чистого алюминия критическая температура равна 20 0С, то для сплавов алюминия с медью, цинком, кремнием, оловом критическая температура граничных смазочных слоев достигает 110....230 0С. Существенное влияние на формирование и прочность граничных смазочных слоев при трении оказывает окружающая газовая среда. Критическая температура граничного смазочного слоя существенно возрастает при трении в инертной газовой среде (в атмосфере гелия) по сравнению с трением на воздухе.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Сущность трения, износа и изнашивания в современной механике. Разновидности трения и их отличительные признаки. Оценка влияния скорости скольжения и температуры на свойства контакта и фрикционные колебания. Инерционные и упругие свойства узлов трения.
курсовая работа [2,7 M], добавлен 29.08.2008Зависимость, описывающая основное принципиальное положение теории внешнего трения. Схема строения поверхности при повреждаемости и изнашиваемости. Понятие окислительного износа. Факторы возникновения усталостных повреждений. Описание фреттинг-процесса.
реферат [216,7 K], добавлен 23.12.2013Трение как процесс взаимодействия твердых тел при относительном движении либо при движении твердого тела в газообразной или жидкой среде. Виды трения, расчет трения покоя, скольжения и качения. Расчет коэффициентов трения для различных пар поверхностей.
практическая работа [92,5 K], добавлен 10.05.2010Силы, возникающие между соприкасающимися телами при их относительном движении. Определение величины и направления силы трения скольжения, закон Амонтона—Кулона. Виды трения в механизмах и машинах. Сцепление с поверхностью как обеспечение перемещения.
презентация [820,2 K], добавлен 16.12.2014Общие сведения об электрических машинах. Неисправности, разборка, ремонт токособирательной системы электрических машин. Коллекторы. Контактные кольца. Щеткодержатели. Ремонт сердечников, валов и вентиляторов электрических машин. Сердечники. Вентиляторы.
реферат [104,0 K], добавлен 10.11.2008Предмет физики Земли. Геофизические поля. Методы исследований, предназначенных для наблюдений в атмосфере, на земной поверхности, в скважинах и шахтах, на поверхности и в глубине водоёмов. Общие сведения о Земле. Глобальные и промежуточные границы.
презентация [4,6 M], добавлен 24.10.2013История развития учения о трении. Классические законы трения, открытые французскими учеными Амонтоном и Кулоном в XVII-XVIII в. Трение скольжения, покоя и качения, а также способы его уменьшения. Вредное и полезное трение. Формула Эйлера. Конус трения.
реферат [2,8 M], добавлен 05.05.2013Механическая передача — механизм, служащий для передачи и преобразования механической энергии. Роль и назначение передач в машинах. Классификация механических передач. Краткая характеристика зубчатых, червячных, цепных, ременных, фрикционных передач.
презентация [1,2 M], добавлен 19.03.2012Основные химические и технические названия гидратцеллюлозных волокон, их виды и функции. Общая характеристика и техническая формула гидрата целлюлозы. Сущность, физико-химические свойства и технические способы осуществления метода синтеза полимеров.
реферат [53,1 K], добавлен 10.09.2010Характеристики микрогеометрии поверхностного слоя. Фактическая площадь контакта. Шероховатости приработанных поверхностей. Фактическая площадь контакта. Приближенные формулы для расчета фактического давления. Микротвердость шероховатой поверхности.
реферат [83,7 K], добавлен 23.12.2013Сущность закона определения максимальной силы трения покоя. Зависимость модуля силы трения скольжения от модуля относительной скорости тел. Уменьшение силы трения скольжения тела с помощью смазки. Явление уменьшения силы трения при появлении скольжения.
презентация [265,9 K], добавлен 19.12.2013Сила трения как сила, возникающая при соприкосновении тел, направленная вдоль границы соприкосновения и препятствующая относительному движению тел. Причины возникновения трения. Сила трения покоя, скольжения и качения. Применение смазки и подшипников.
презентация [2,9 M], добавлен 12.11.2013Сила трения как сила, возникающая при соприкосновении тел, направленная вдоль границы соприкосновения и препятствующая относительному движению тел. Причины возникновения трения. Роль силы трения в быту, в технике и в природе. Вредное и полезное трение.
презентация [1,5 M], добавлен 09.02.2014Характеристика приближенных методов определения коэффициента трения скольжения, особенности его расчета для различных материалов. Значение и расчет силы трения по закону Кулона. Устройство и принцип действия установки для определения коэффициента трения.
лабораторная работа [18,0 K], добавлен 12.01.2010Причина возникновения силы трения и ее примеры: движение оси колеса, шарик, катящийся по горизонтальному полу. Формулы расчета силы трения в физике. Роль силы трения в жизнедеятельности на Земле: осуществление ходьбы, вращение ведущих колес экипажа.
презентация [90,8 K], добавлен 16.01.2011Пути повышения служебных характеристик современных материалов. Методы управления процессами, в которых используются жидкие металлы. Физико-химические характеристики металлических расплавов. Технологии извлечения трития из литийсодержащих расплавов.
автореферат [1,1 M], добавлен 12.10.2008Конструкция обмотки статора высоковольтных электрических машин. Дефекты в изоляции высоковольтных статорных обмоток, возникающие в процессе производства. Общие сведения об адгезии. Методы неравномерного отрыва. Характеристика ленты Элмикатерм 52409.
дипломная работа [3,2 M], добавлен 18.10.2011Трения в макро- и наномире. Принципиальное отличие сил трения от сил адгезии. Движение твердого тела в жидкой среде. Основные типы галактик: эллиптические, спиральные и неправильные. Пространственная структура Вселенной. Принцип относительности Галилея.
презентация [2,1 M], добавлен 29.09.2013Экономичность и надежность энергосбережения. Общие сведения о теплоэлектроцентралях. Переход с раздельного производства энергии на теплофикацию. Виды теплоцентралей в Беларуси. Механизм модернизации производства энергии. Снижение тепловой нагрузки.
реферат [22,2 K], добавлен 20.11.2011Наука электротехника, её принципы и основные понятия. Основные электрические величины и их расчёт. Понятие электрической цепи, её элементы и их виды. Режимы работы активных элементов. Конструктивные особенности источника напряжения и источника тока.
лекция [115,7 K], добавлен 08.04.2012
