9.1 Prezentare generală
Tribotechnics - disciplina de interacțiune de contact a solidelor cu mișcarea lor relativă, care studiază probleme de frecare, uzura si ungere.
Suprafețele de contact ale corpurilor reciproc în mișcare sunt o pereche de frecare. Componente de mașini care conțin na-turii de frecare, frecare numite noduri. Magnitudinea de frecare într-un îngust-les depinde de mai mulți factori, inclusiv geometria suprafețelor de frecare, combinații de materiale, condiții de lubrifiere, constructiv nod-TION și modul său de funcționare.
Influența negativă de frecare se manifesta ca o pierdere de piese de energie și de uzură. In industrie pentru pre-depășirea rezistenței generate de frecare în articulații mobile, a petrecut aproximativ jumătate din energia consumată. Purtati duce la modificări dimensionale Vor Afirmăm suprafețe ale pieselor, dar în cele din urmă - la pierderea capacității de muncă.
Efectele nedorite ale frecare sunt netezite și compensate de cineva lubrifierea suprafețelor de frecare. Lubrifiant - este introducerea de lubrifiant între suprafețele de a reduce forțele de frecare și / sau rata de uzură.
Conceptele de „frecare“, „Grease“ și „uzura“ asociate non-discontinuă, în funcție de starea suprafețelor. suprafața reală solidă are o abatere de la forma metric geometrie ideală. Acest makrootkloneniya forme, cum ar fi planeitate sau netsilindrichnosti rezultate din prelucrarea inexactități. Această rugozitate a înălțimii rugozitate de la 0,05 până la 500 microni, cu un unghi de înclinare la 10 °, în funcție de metoda și modul de funcționare. protuberanțe Neck-rohovatosti dispuse pe neuniformități val la 100 microni în înălțime și etapa 50. 5000 microni. Ondulația apare din cauza mișcărilor inegale și vibrații relative fire ASIC masini-unelte pentru prelucrarea elementului.
Aceste abateri rezultat că suprafețele de contact Rovani reale ei percep vârfurile de sarcină ale proiecțiilor. Primul care a intrat în proiecții anti-orientate în contact, cantitatea de care cele mai mari înălțimi. Prin Me-D de deformare a rugozității sarcina crește și parțial prin bazele lor conduce la convergența suprafețelor și vin în contact cu perechea de proeminențe la suma de înălțimi. diferența de fus orar în contact duce la diverse proeminențe deformare-apro. O parte din proeminențele sunt deformată elastic, iar unele - din material plastic. Ca rezultat, aria efectivă a suprafețelor de contact cu peren dintr-o multitudine de mici zone discrete, locația cu conjugat la altitudini diferite, în locuri de convergență mai cuprinzătoare a suprafețelor. Zona de contact efectiv depinde de geometria suprafețelor din proprietățile fizice și mecanice ale-CAL stratului de suprafață a sarcinii și durata aplicării sale.
Suprafețele de perechi de frecare prin oxidare-vă un filmele lor de acoperire. Stratul de suprafață sub materialul de film prin prelucrarea unei structuri modificate rotund, comparativ cu partea profundă. De exemplu, datorită Nakle pas microdurității stratului de suprafață este adesea mai mare decât cea a unui nou. Proprietățile stratului de suprafață este influențată de surfactanților conținute în lubrifianți. Mai mult decât atât, după creșterea temperaturii la tratarea mecanică a stratului de suprafață apar tensiune tatochnye oc. Ca rezultat al acestor factori suprafață factor-cal de contact în practică este sub sarcină ma-Luyu porțiunea feței (contur) a zonei, și numai 30 ajunge la 40% din suprafața nominală sub sarcini foarte mari. Mărimea suprafeței reale de contact și din cauza Menenius sale sub sarcină sunt factori care depind de frecare, ungere și uzură a suprafețelor de frecare.
9.2 frecarea și uzura
Prin natura de mișcare distinge prin frecare slidin-TION și frecare de rulare. Uneori, sunt prezentate ambele tipuri, dar compatibil Smartphone-uri, de exemplu de rulare cu alunecarea.
În funcție de regimul de ungere distinge prin frecare, fără lubrifiant și lubrifiantul, atunci când, ce mecanismul efectului de lubrifiant poate fi diferit.
Fricțiune fără lubrifiant - modul în care este necesar pentru a crea o forță de frecare mare (.. De exemplu, în torusului-Moța, frecare în roțile dințate, etc.) sau lubrifiant nu este adecvat (de exemplu, într-o producție curată). La punctele de forță de contact real care acționează la molecular-cordaj care provoacă adeziunea (lipirea). Astfel mente privind deplasarea suprafețele de contact Accom-panied prin deformare la forfecare, și în consecință consumul de energie. Chiar mai puternic este manifestarea fortelor moleculare apucând suprafețe (compus rezultat din deformare). Frecare fără lubrifiant Accom-Nied printr-o alunecare suprafețe abrupte, te-labagii de legare și vibrații la începutul și la sfârșitul mișcării. Coeficientul de frecare afecta foarte peliculă de oxid vla-ha contaminare.
Frecare la granichnoysmazke - modul de frecare, suprafață set-Koto separate printr-un strat de lubrifiant tol-schinoy de la o moleculă de până la 0,1 microni. Pe suprafața primului corp adsorbită ferm (concentrat) și atașate molecule polarizate ale lubrifiantului sub forma unui hot-ca. Această conexiune mai durabilă în stratul monomolecular și un labevaet ca distanța de la suprafață. Forma limita filmului urmează suprafața micro-relief. Sub sarcină, zonele de deformare ale contactul real, dar fără a încălca integritatea filmului, deoarece are o rezistență te-sokim la compresiune de-a lungul normală la suprafață solidă unicitatii (peste 10 3 N / mm2). Când încărcate de alunecare-suprafețe „scămoșată“ curba si straturi moleculare culisa una relativ alta. În zonele cu deformare considerabilă TION-plastice și punctele cu mare care temperatura are loc cu distrugerea zonelor expuse apucare de film. Dar setarea avalanșa nu pro-vine, deoarece filmul „samozalechivaetsya“ datorită vitezei ridicate de adsorbție de lubrifiant pe suprafața de frecare. De-a lungul timpului, filmul de delimitare poartă sma-finisarea este realizată departe de a purta produse, precum și a fi distruse de oxidare. caracteristica de lubrifiere limită este faptul că procesul nu afectează viscozitatea lubrifiantului. A introdus conceptul de lubricitate. Acest complex de proprietăți aprecia coeficient de frecare mai mare schihsya și baze stava lubrifianți co-dependente și de prezența anumitor aditivi în acestea pentru o anumită combinație de materiale ale perechii de frecare. cerință lubrifiant este că filmul trebuie să reziste la forțe mari de compresiune și, în același timp, nu prea are o rezistență la forfecare.
Friction prizhidkostnoy Lubrifiant - un mod de fricțiune în care există o separare completă a perechilor de frecare a stratului de lubrifiant. El este cel mai favorabil pentru pierderile de energie și de uzură. Dacă grosimea stratului de lubrifiant ce separă suprafața de frecare pe o grosime a peliculei de delimitare (0,1 m), apoi cu o creștere a acestui strat scade impact o suprafață solidă la decalată mo molecula de lubrifiant, și straturile din regiune peste
0,5 m de la suprafață se poate mișca liber mente legate una de alta. Acest lucru se referă la perfect netedă sus-ness. Pentru suprafețe rugoase, grosimea minimă a peliculei de ungere prin frecare lichid ar trebui să fie mai mică decât suma înălțimilor maxime ale proeminențelor sheroho-vatosti, și în ceea ce privește abaterile de formă și ondulația suprafețelor și a deformărilor posibile în sarcină grosimea maximă a stratului trebuie să fie de 2 ori mai mare decât valoarea spus .
În ceea ce privește încărcarea externă este suprafețele de separare complete pot fi obținute numai la o anumită presiune în stratul de lubrifiant și care echilibrează sarcina. Există două moduri de a crea o presiune în stratul de transport prezent: un hidrostatice și hidrodinamice. Atunci când ghidajul rostaticheskom furaje proces lubrifiant la o pereche de frecare dintr-o sursă externă sub presiune rd. În metoda hidrodinamică, presiunea în lichid are loc direct între suprafețele de frecare. condiție non-necesară pentru aceasta este prezența Vee vămuirii și deplasarea reciprocă și mărimea gap și SKO-creștere sunt în mișcare în funcție de sarcina pe suprafețele de frecare și viscozitatea lubrifiantului.
Viscozitatea sau frecarea internă, - această proprietate a corpului fluid pentru a rezista la deplasarea unei porțiuni în raport cu alta. legea fundamentală a lui Newton vâscozității
unde F - forța care determină o schimbare a straturilor de lichid; S - aria deplasată a stratului; dV / dh - gradientul vitezei fluidului peste stratul; # 956; - viscozitate dinamică coe cient. Cuantifică rezistența lichidului-CME scheniyu straturile sale și are o dimensiune de N · s / m 2.
Friction pripoluzhidkostnoy Lubrifiant - un mod de fricțiune, în care o porțiune a suprafeței de frecare realizată lubrifiant lichid etsya, iar pe de altă parte - ungere limită. încărcare normală este compensată de suma interacțiunii forțe mole-moleculare în film de delimitare pe zonele de contact și forțele de presiune hidrodinamice în stratul de lubrifiere între plăcuțele de contact. Forța de frecare include forte ale suprafețelor de interacțiune acoperite cu o rezistență de film de delimitare și rezistența la forfecare vâscoasă în stratul de lubrifiere. Proporția relativă a fiecăruia dintre aceste componente este dependentă de sarcină, viteza relativă deplasare, geometrie în suprafețele de frecare, cantitatea și viscozitatea lubrifiantă mamă Ala-. lubrifiant acțiune hidrodinamică sub ungere mixtă are loc atunci când o suprafață de frecare aranjate sub un anumit unghi, formând un decalaj în formă de pană, iar când între neregularități în direcția de mișcare pentru a forma microgaps pană Xia ca strangulări și extensiile de ajustare. Fricțiune atunci când are loc o lubrifiere amestecat în porecle-glisante lagărelor, în perechile șurub-piuliță, în perechi, dar cu o mișcare de întoarcere timpi. Acest mod este însoțită de uzură a suprafețelor de frecare. Pentru a preveni presiunea de contact int-intensitate-uzură pe suprafețele de frecare ale p nu trebuie să depășească o anumită valoare. Ve-masca presiunea de contact admisibilă [p] depinde MA materialele sub pereche frecare, rugozitatea suprafeței, caracteristicile-caracte de lubrifiant și în cazuri specifice de aplicare, aceasta reflectă experiența frecare perechi. Aproximativ pot lua [p] = 10MPa.
Frecare la elastogidrodinamicheskoysmazke - o re-press frecare, prin caracteristicile de frecare și grosimea peliculei de lubrifiant este determinată de proprietățile elastice ale materialelor și proprietăților organelor în contact, caracterizat zată-fluiditate a lubrifiantului. Atunci când rulare sau de alunecare cu lubrifiant de rulare nu are timp să părăsească zona de contact. O mare presiune de contact de formează un corp de rulare, mărește suprafața diferenței mici, ceea ce face aproape constantă. La presiune ridicată, lubrifiantul vâscozitatea crește și lichidul cu mare adevărat-house curge dintr-o fantă îngustă. film de ungere este format ca un 0,1 lentile groase. 10 microni.
Regimul de frecare frecare solid smazke- în care suprafețele de frecare sunt separate de lubrifiere solidă mat-Rial. Condițiile de lubrifiere între suprafețele lubrifiat nesmazanny E intermediar și, ca suprafața de tact con de lubrifiant uscat, solid și le conferă proprietăți, cum ar fi în cazul în care acestea sunt umectate (lubrifiant echivalent ef-fect). Mod de ungere de delimitare se aseamănă cu frecare este Deoarece lubrifiantul solid formează un strat cu-Sary q.s. calități de compresiune și forfecare, dar fără strict structura-ted ori.
Uzura - procesul de distrugere a suprafeței stratului-urilor prin frecare, ceea ce duce la o schimbare în mărimea, forma și starea suprafeței piesei de prelucrat. Rezultatele de uzură este etsya uzura, exprimată în unități de lungime, volum, masa. De exemplu, estimarea h grosimea stratului de uzură, luate în re-rezultatul uzurii. Raportul dintre grosimea pieselor de uzură pentru alunecarea traseu Jh = h / sec se numește intensitate purtarea-TION. Raportul dintre grosimea pieselor stratului de uzură în timp, cei a căror importanță uzură are loc, Jt = h / t se numește rată de uzură. Durabilitate, t. E. Capacitatea de a rezista la uzură elemente au fost evaluate prin viteza reciprocă sau intensitate iznashi-vanija.
Rezultate uzură Inten sive într-o pierdere de precizie, eficiență de scădere, încărcări dinamice suplimentare, vibratii si zgomote puternice, precum și o scădere a rezistenței pierdere Rabo petitiveness. Aproximativ 80% din piesele de mecanisme și mașini, te duci în jos din cauza uzurii.
Wear este o diversă, multifactorială și un fenomen foarte complex. Tipul de uzură-sită depind de geometria și proprietățile fizico-chimice ale suprafețelor de încărcare, lubrifierea și condițiile de mediu.
Conform standardului distins 13 tipuri de uzură. Mecanismele și mașinile de tipuri de interese de uzură mecanică. În cele mai multe cazuri, mecanismele de oboseală este originea-uzura, care se manifestă sub formă de corodare. Cretare apare în funcționarea continuă. Când apar fisuri de oboseală re-deformare materialului microvolume mov, dezvoltarea co-toryh conduce la ele ieșire la suprafață, este facilitată de înclinate orientare fisuri la suprafața stratului de suprafață de forfecare plastic prin frecare. Nali-Chie lubrifiant de suprafață promovează creșterea fisurii. Atunci când a contactat în lubrifiant, fund, dând o fractură de presiune se produce, și fiind neszhi-mai, acționează ca o pană. Fisuri în procesul de timp Vitia vin la suprafață, iar cojile materiale off. Gropile rezultate din descuamarea materialului, duce la o scădere a suprafeței reale de contact și o creștere a stresului, ca rezultat - acceleratație gap-sheniya. abraziunii se manifestă ca zgârierea acțiunea particulelor dure-conductor în zona de contact. Aceste particule sunt în transmisii deschise intră și pentru produsele de interior uzura poate fi (din cauza rigidizarea duritate mai mare decât cea a materialului de bază). Penetrante în mine-său suprafață dură, aceste particule, se deplasează cu ea, în timp ce alunecă pe cealaltă suprafață care acționează pe ea ca micro-roreztsy. Uzura apare la gripare la sarcini mari și sub aspirator când porțiunile de contact mate-rial conduce setabile (sudură locală) și la sudarea următoare poduri fractură. Ca rezultat, veniturile pro-scoring (ejecție particulelor sudate) material re nas cu o suprafață de frecare la alta și efectele neregularitatile pe partea de sus a conjugatului-Ness, care duce la deteriorarea. Uzura la fretare apare ca rezultat al microdeplasări-vibrațional o suprafață STI în raport cu alta. Astfel distrus apar film de oxid distrus din nou și din nou, și convulsii are loc în zone pure focare de material sechestru și distrugere. uzură mecanică TION deformate plastic constă în netezirea neregularitățile și distrugerii datorate shear și flambaj microvolumes care prezintă în special Xia rulant culisabil.
Trebuie remarcat faptul că diferite tipuri de uzură operează adesea simultan și fiecare tip specific la fel de mare de reguli, va încuraja alte tipuri de uzură.