Теория усталостного износа

Теория усталостного износа [c.231]

Нет сомнений в том, что создание теории старения машин и науки о ремонте оборудования отдельных отраслей (в силу специфики технологий) является одной из важнейших проблем в пищевой промышленности. Решение этой проблемы во многом зависит от инициативы инженеров-механиков, конструирующих, создающих и эксплуатирующих технику. Целесообразно проводить исследования механического износа и других видов износа (усталостного, молекулярно-механического, коррозионного) конкретных деталей машин в реальных условиях пищевых производств. Именно этот материал формирует закономерности процесса старения машин и аппаратов и может быть положен в основу построения рациональной системы технического обслуживания и ремонта оборудования. [c.1319]

Формула (1.16), однако, не учитывает гистерезисных свойств резин, шероховатости, геометрической формы частиц и коэффициента трения. Тем не менее она правильно описывает зависимость между интенсивностью истирания потоком абразивных частиц и модулем резины, углом атаки (рис. 1.8) и скоростью движения частиц. Изучение механизма истирания резин потоком абразивных частиц приводит к выводу о том, что отделение частиц резины происходит в результате многократных воздействий частиц абразива, т. е. истирание резины потоком абразивных частиц является разновидностью усталостного износа. На основании теории усталостного износа предложено уравнение, связываюш,ее интенсивность истирания резины в потоке абразивных частиц с ее свойствами [58, 62, 64] [c.17]

Важный вклад в развитие расчетных методов определения износа внесли советские ученые, предложившие усталостную теорию износа твердых тел. Основная идея этой теории заключается в необходимости многократного фрикционного воздействия для разрушения поверхностей трения. Авторами введены понятия единичной фрикционной связи и деформированного объема трущихся тел, рассматривается напряженное состояние этого объема в зависимости от нагрузки, вида трения и геометрического очертания микронеровностей, [c.226]

Современная теория твердения цементов в бетонах — теория полу-чения строительных материалов и деталей с заданной структурой, высокой прочностью и долговечностью — разрабатывается только в настоящее время и именно в связи с развитием физико-химической механики. До сих пор не выяснены вопросы физико-химического синтеза прочности в мелкокристаллических телах, закономерности, связывающие механические свойства их кристаллизационных структур с условиями возникновения и развития новой кристаллической дисперсной фазы, размером кристалликов и условиями их срастания. Но и в металлофизике до последнего времени игнорировалась роль важнейших физико-химических факторов, например, в процессах обработки металлов, в усталостной и длительной прочности, трении и износе в машиноведении и особенно в жаропрочности, где определяющим в основном является отсутствие резко понижающих прочность поверхностно-активных примесей, прежде всего самих поверхностноактивных металлов. Эти вопросы в настоящее время все больше интересуют передовых металловедов, механиков и физиков именно с позиций физико-химической механики. [c.209]

По теории усталостного износа и экспериментальным исследованиям зависимость интенсивности износа при скольжении от нагрузки является степенной функцией [c.69]

Усталостный механизм износа был впервые теоретически проанализирован Крагельским [1—4]. Теория усталостного износа материалов получила широкое распространение как в Советском Союзе [6, 8—10, 17], так и за рубежом [18, 19]. [c.159]

По характеру основного процесса износ полимеров может быть условно разделен на усталостный и абразивный (микрорезание). Высокоэластические полимеры изнашиваются также в результате процесса наволакивания с образованием так называемых скаток . При трении по твердым поверхностям в условиях малого тепловыделения в основном наблюдается усталостный износ, общая теория которого была разработана Крагельским [1—3]. Усталостный износ полимеров является наиболее распространенным видом износа. [c.156]

Роль коэффициента трения сводится к тому, что сила трения определяет размер контактных напряжений и деформаций, а следовательно, и число циклов до разрушения. Поэтому коэфф. трения сильно влияет на износ [см. ур-ния (1—4)]. Этот факт, играющий большую роль в технике, но не находивший объяснения до появления усталостной теории износа, трудно было выявить однозначно, т. к, нельзя варьировать коэфф. трения, сохраняя неизменными др. свойства пары трения. [c.456]

Анализ уравнений усталостной теории износа з показывает, что величины объемов истертого материала в модельной и реальной щинах относятся как квадраты их линейных размеров . Номинальные площади касания также пропорциональны отношению квадратов линейных размеров модельной и реальной шин. Следовательно, на одном и том же пути трения интенсивность износа модельной и реальной шин одинакова. Это также справедливо при качении шин с одинаковыми углами увода. [c.220]

При исследовании трения и износа металлов в жидких, в том числе смазочных, средах все большее внимание уделяется усталостной теории изнашивания С16,17]. В соответствии с этой теорией материал поверхностного слоя, прилегающий к контактирующим поверхностям, в процессе трения подвергается циклическим знакопеременным нагрузкам, в результате действия которых происходит накопление повреждений образование трещин и усталостное разрушение материала, получившее название контактно-фрик-ционной усталости. Как объемная, так и контактно-фрик-ционная усталость является результатом накопления повреждений при многократном циклическом воздействии напряжений, меньшем пределе упругости, поэтому закономерности разрушения и характер влияния жидкой среды в обоих случаях могут быть во многом идентичны. [c.10]

Как видно из соотношения (16), количественную проверку усталостной теории можно провести путем анализа влияния давления и трения Так, связь износа с нагрузкой выражается [c.248]

Следовательно, рассматриваемый экспериментальный материал хорошо согласуется с расчетами, основанными на усталостной теории износа. Это подтверждает ее правильность применительно к высокоэластичным материалам типа резин.. Пользуясь предложенными формулами, можно производить некоторые расчеты на износ, если располагать коэффициентами, определенными из независимых опытов, для данной группы материалов и конструктивного типа. [c.68]

Бабичев [15] экспериментально показал, что для широкого класса полимеров относительная износостойкость пропорциональна твердости. В рассматриваемой усталостной теории износа разрушение материала происходит в результате неоднократного деформирования объема материала как при пластическом, так и при упругом контакте. Рассмотрим более подробно исходное выражение (6.6). Если в него подставить значение д = Qln (п — число воздействий на деформируемый объем материала), то получим [c.160]

В случае износа по сетке (система тупых выступов) показатель степени при давлении — см. с рмулу (6.19), — согласно усталостной теории износа, больше единицы. [c.164]

Таким образом, основное положение усталостной теории износа, полагающее, что разрушающим напряжением является тангенциальное, справедливо лишь для фрикционных материалов, т. е. когда [c.166]

Влияние коэффициента трения. Усталостная теория трения позволяет учесть влияние коэ( ициента трения на величину износа. [c.168]

Влияние скорости скольжения. Согласно усталостной теории износа [уравнение (6.24)], скорость скольжения влияет на износ косвенно — через изменение упруго-прочностных свойств полимера и коэффициента трения. С увеличением скорости возрастает также температура в области контакта, поэтому изучать влияние скорости на износ можно лишь в случае, когда скорости малы (разогревом поверхности можно пренебречь) или при постоянной температуре. [c.175]

По данным работы [67] износ прямо пропорционален модулю упругости, коэ( ициенту трения и обратно пропорционален прочности на разрыв. Сравнение экспериментальных данных и эмпирических формул, связывающих износ с модулем упругости, не позволяет сделать определенный вывод о влиянии модуля упругости полимера на износ. Это обусловлено тем, что изменить модуль упругости материала без изменения других его свойств невозможно. Поэтому единственно правильным следует считать использование выражения (6.24) усталостной теории износа для оценки влияния модуля упругости на износ. [c.178]

Важно знать, в какую сторону и как влияет состав полимера на его износостойкость. Без постановки опыта определить это невозможно, поскольку теория позволяет предсказать величину износа по изменению его физико-механических и усталостных свойств, сложным образом связанных между собой. Все же в этой области накоплен достаточный экспериментальный материал и можно сделать некоторые практические рекомендации. [c.178]

При износе по сетке природа поверхности не может быть выявлена, поэтому, например, роль коэффициента трения, важного с точки зрения усталостной теории трения, не может быть установлена. С практической же точки зрения изменение коэффициента трения приводит к значительному изменению износа. Более того, изменение природы твердой поверхности, по которой скользит полимер, определяет механизм износа [86]. Пластики же, обладающие достаточной адгезией к твердой поверхности, могут при трении переноситься на нее, резко меняя характер износа. [c.182]

За последние годы получила развитие трибология, т. е. наука о трении и изнашивании, и триботехника — техническое приложение трибологии. Создана молекулярно-механическая теория трения и усталостная теория износа твердых тел, получены расчетные формулы, которые уже сейчас позволяют инженерам на стадии проектирования оценивать и прогнозировать долговечность того или иного узла трения. Создана контактно-гидродинамическая теория смазки твердых тел. [c.6]

Усталостный механизм износа полимеров характеризуется величиной показателя степени а в формуле (6.25). Когда а > 1, процесс износа определяется усталостным механизмом. При а = 1 износ является абразивным. Это следует из теории и большого количества экспериментальных данных [3, 4, 6, 7, 16—19, 24—27, 29, 30, 32—37]. [c.182]

Возвращаясь к анализу зависимости износостойкости от нагрузки И других внешних условий в пределах нормального изнашивания, следует отметить, что она достаточно хорошо описывается закон(Л(ернйстями усталостного износа в пределах усталостной теории износа при ее ин-, терпретации в рамках илассичеикой трибологии [ 41 - 420 и др. J и работ, увязывающих ее с поведением дислокаций в поверхностных слоях материалов [ 341, 421 - 423 и др.]. [c.135]

Из усталостной теории очевидно также сильное вияние коэффициента трения на износ. Это было подтверждено вариацией состава пластмасс и введением смазки. В последнем случае всегда увеличивается а, т. е. возрастает доля усталостного износа, так как повышается гладкость контакта р [c.248]

Теории абразивного и усталостного износа исходят из необходимости определенной макрошероховатости жесткого контртела. На гладких поверхностях, однако, может проявляться иной механизм износа [1], специфичный лишь для высокоэластических материалов и названный износом посредством скатывания . Он осуществляется при высоких значениях коэффициента трения между резиной и контртелом. В этих условиях большие деформации, возникающие до начала скольжения эластомера, приводят в конечном счете к его разрыву. Последний происходит при максимальной деформации поверхностного слоя в направлении, перпендикулярном направлению скольжения. Локальное направление надрыва зависит от сложного комплекса явлений характера местных деформаций, молекулярной неоднородности структуры эластомера и др. Маловероятно, чтобы такой надрыв приводил бы к немедленному отделению частицы материала от поверхностного слоя. Более очевидным является с.чучай [c.234]

Износостойкость резины существенно зависит от ее более простых механических свойств прочностных, упругогистерезисных, усталостных, фрикционных. Общая теория износостойкости резин отсутствует, и поэтому многие исследователи на основании большого экспериментального материала пытались установить частные закономерности зависимости износостойкости от других механических свойств. Несмотря на ограниченность выведенных эмпирических закономерностей, они способствуют выяснению механизма износа резин и позволяют обоснованно разрабатывать принципы построения рецептур. В гл. 1 частично рассматривалась зависимость износостойкости резин от некоторых механических свойств. В данной главе эти вопросы обсуждаются подробнее. [c.24]

Хотя термофлюктуационная теория износа и призвана объяснить с молекулярной точки зрения усталостный механизм износа, количественно они не согласуются. Приведем лишь один пример. Согласно усталостной теории [уравнение (6.24)], износ зависит от нагрузки и коэффициента трения по степенному закону, а в соответствии с уравнением (6.31) — экспоненциально, т. е. значительно более сильно, что также не согласуется с полученными ранее этими же авторами результатами. [c.175]

Следует отметить, что использование подобных змиирических формул довольно затруднительно, так как необходимо на опыте определить несколько констант, а, кроме того, величины [х, сТо, Е, как было показано выше, зависят от скорости скольжения и температуры. Поэтому уравнение (6.33) лишь качественно выражает связь между износом и физико-механическими свойствами полимера. Не ясна связь формулы (6.33) с основным выражением усталостной теории износа (6.24), а также не ясно, какой механизм износа отражает уравнение (6.33). С нашей точки зрения, несомненно более предпочтительно пользоваться уравнением (6.24) для предварительной оценки влияния различных факторов на величину износа. [c.178]

Как было показано, износостойкость полимеров по усталостной теории обратно пропорциональна твердости — см. уравнение (6.34). Аналогичная зависимость износостойкости наблюдается и при абразивном износе. Согласно Шалламаху [7], для резин справедлива зависимость типа (6.36). Следовательно, в наиболее общем случае износ обратно пропорционален твердости (или модулю упругости) независимо от его механизма — см. уравнения (6.9), (6.22) и (6.35). [c.187]

Усталостная теория износа, разработанная И. В.-Крагельским [32], получила широкое признание в ряде отечественных научно-исследовательских учреждений и за рубежом. Согласно этой теории, следует различать упругий и упруго-пласткческий контакты и в зависимости от величины адгезии и взаимного внедрения три основных вида износа при микрорезании, при пластическом оттеснении и при упругом деформировании на микроучастках фактического касания. В первом случае разрушение происходит в резуль- [c.26]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология