ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Структурные превращения и их роль в реологической характеристике смазок из "Физико-химические и теплофизические свойства смазочных материалов" При деформировании смазок следует различать три наиболее характерные области область, в которой смазки ведут себя подобно твердым телам (пластическое состояние), переходную область и область установившегося вязкого течения. Наиболее полная информация об особенностях деформирования смазок в указанных областях содержится в работах [73, 82, 83, 89—93]. Эти исследования легли в основу обобщенной реологической характеристики, охватывающей диапазон скоростей сдвига более десяти порядков [84, 93]. Из обобщенной реологической характеристики следуют важные, но главным образом, качественные закономерности о структурных превращениях. Для получения количественных соотношений в [7 ] использован анализ энергетических параметров активации вязкого течения, он успешно применялся и для других дисперсных систем, у которых механизм неньютоновского поведения обусловлен тиксотропным разрушением структуры — механизмом Ребиндера [94]. [c.93] Известно, что для жидкостей, и тем более для дисперсных систем параметры активации носят условный характер, поскольку условно их отнесение к I моль вещества. Однако имеющиеся экспериментальные данные указывают на вполне определенный физический смысл этих параметров, характеризующих состояние структуры вещества. [c.93] Не останавливаясь на подробностях приложения этой теории к смазкам, которые можно найти в [7 ] и приведенной там библиографии по этим вопросам, осветим наиболее важные результаты. [c.93] На рис. 3.1 представлена зависимость вязкости от обратной температуры для смазки, полученной загущением нефтяных масел комплексными кальциевыми мылами. [c.94] Начальный участок ОО соответствует деформированию в области ползучести — течению с очень низкими скоростями сдвига (у = 10 -т-10 с ). Рассчитанная по этим значениям вязкость, которую обычно называют вязкостью ползучести, находится в пределах 10 -—10 Па с Ч Этому участку соответствует постоянное значение АОстр. отражающее закономерности деформирования ПДС с неразрушенной структурой. [c.95] Условия деформирования существенно изменяются в точке А, когда элементы структурного каркаса необратимо разрушаются под воздействием сил вязкостного происхождения, превышающих прочность связей в самом каркасе. Разрушение большого числа связей в узком диапазоне скоростей сдвига приводит к так называемому явлению сверх аномалии, когда т понижается с ростом у. Этому соответствует излом на кривых АОстр, отражающих качественно иную картину процесса деформирования в этой области. На снижение значения т, помимо разрушения структуры, влияют также ориентационные эффекты, для рассматриваемой системы они составляют примерно 20 % снижения т. За точкой В следует практически вертикальный участок кривой установившегося течения с переходом после него к обычной аномалии вязкости, уменьшающейся с повышением у. Этому вертикальному участку соответствует значение остаточного предела текучести Тц для условий сдвигового разупрочнения. О структурных превращениях в этой области дает представление изменение кривых АОстр. Пунктиром показана кривая, соответствующая значению т в максимуме кривых напряжение—деформация т = = / (у), полученных при постоянных значениях Это величина, соответствующая переходу от деформирования с неразрушенной структурой к разупрочнению под влиянием ее разрушения, имеет четкий физический смысл, его Г. В. Виноградов предложил именовать пределом сдвиговой прочности Хц.,. Значение Тд. не зависящее от скорости деформации и характеризующее прочность структуры в максимально упрочненном состоянии, соответствует пределу текучести т . [c.96] Величины Тд., и являются очень важными характеристиками смазок, поскольку ими, как следует из всего предыдущего, определяются границы перехода системы, деформируемой подобно твердым телам, к жидкостям, способным давать неограниченно большие деформации без потери сплошности образца. [c.96] Исследованию пластичных смазок как твердых тел посвящена обширная литература [73, 81—83, 95—101 ]. Детально изучены различными методами упругопластические и прочностные свойства смазок, а также моделирующих их систем. В результате были установлены как качественные, так и количественные закономерности деформирования смазок в области до достижения предела текучести. Подробные материалы по этому вопросу опубликованы в [84] и использованы для анализа условий деформирования более широкого класса дисперсных систем. [c.96] При дальнейшем повышении нагрузки рост деформаций превышает рост напряжений сдвига, кривая становится нелинейной и изгибается в сторону оси напряжений сдвига. При этом растет интенсивность разрыва связей в структурном каркасе и она не компенсируется их восстановлением. На сохранившиеся связи действует намного большая нагрузка, в связи с чем происходит лавинное разрушение каркаса при переходе через предел прочности. Пределы прочности наиболее широко распространенных типов смазок составляют 0,2—3 кПа. [c.97] При снятии нагрузки часть связей не восстанавливается, кроме того, сохраняется ориентация волокон каркаса в направлении относительного сдвига. Поэтому при повторных испытаниях у смазок наблюдается эффект разупрочнения и соответствующее снижение значения Тд. 4. [c.97] Переход через Тд,, не приводит к полному разрушению структуры, поскольку большая подвижность связей способствует их быстрому восстановлению, причем каждому значению у соответствует динамическое равновесие разрушенных и восстановленных связей. Таким образом и в режиме установившегося течения в смазках существует структурный каркас, требующий расхода энергии на его разрушение. О величине этой энергии дают представление значения АОотр на кривой АС. [c.97] Полное разрушение структуры, соответствующее точке С (ДОстр = 0), превращает ПДС в суспензию, вязкость которой в 1,5—2,0 раза больше вязкости дисперсионной среды. [c.97] Выяснению влияния различных свойств смазок на работоспособность их в подшипниках качения посвящено значительное число работ, в результате анализа которых [6] можно сделать заключение о несостоятельности положения, что работоспособность смазки определяется свойствами ее дисперсионной среды и что роль загустителя сводится лишь к удержанию масла в зоне трения. Имеющиеся данные свидетельствуют о toм, что этот процесс значительно сложнее. [c.97] ЗаЕисииость ДО р от температуры сплошная линия — ЛИТОЛ-24. пунктир — униол-1, Штрих-пунктир— солидол ж (цифры на ривых — значения с ). [c.98] В частности, вязкостно-скоростной и вязкостно-температурной характеристиками. [c.98] В настоящей работе в качестве рабочей гипотезы выдвигается предположение, что срок работоспособности смазки в подшипнике качения определяется сроком существования структурного каркаса когда этот каркас будет разрушен, смазка потеряет способность удерживаться в подшипнике и последний выйдет из строя. [c.98] Вернуться к основной статье