Изучение трения и износа

В этом разделе систематизированы данные о методах и приборах (прежде всего машинах трения), используемых для изучения трения и износа твердых поверхностей. Приводимые сведения не претендуют на исчерпывающую полноту. Автор полагает, однако, что изложенные далее материалы позволят читателю выбрать наиболее соответствующие приборы и методы исследования трения и износа. [c.35]

ТРИБОЛОГИЯ, научное направление, занимающееся изучением трения и износа узлов машин и механизмов, роли смазочных материалов и др, [c.589]

С появлением первых простейших механизмов человек встретился с явлениями трения и износа. Было замечено, что на преодоление сил трения требуется затрата значительной энергии, поэтому сразу же начались поиски способов и средств снижения этих затрат и уменьшения износа трущихся деталей. При этом человеческая мысль стала развиваться по двум направлениям подбор более прочных, износостойких конструкционных материалов с малым коэффициентом трения и применение различных смазочных материалов. По мере развития и усложнения техники совершенствовались и оба направления. Возникла наука о трении и износе. Однако, уделяя достаточно много внимания различным тонкостям взаимодействия твердых трущихся поверхностей, она относительно мало занималась изучением влияния качества смазочных материалов на трение и износ двигателей и механизмов. [c.7]

ИЗУЧЕНИЕ ТРЕНИЯ И ИЗНОСА [c.453]

Машины трения со скрещенными цилиндрами. В прежние годы трение и износ исследовали главным образом на приборах, в которых сферический ползун скользил по плоской пластинке. Зона контакта ограничивалась достаточно четко и ее положение при испытании не изменялось. Это известным образом облегчало изучение трения скольжения. Однако опыт показал, что пр и.менение сферического ползуна, скользящего по плоской пластинке, связано с определенными ограничениями. Если ползун изготовлен из мягкого материала, то он обычно разрушается через весьма короткое время. При этом характер контакта изменяется, и эксперимент в течение значительного времени проходит в условиях, отличных от тех, которые соответствовали исходной форме ползуна. Если же ползун изготовлен из твердо- [c.43]

Научно-исследовательскими работами выявлены закономерности влияния нагрузки, скорости и температуры на износ поверхностей трения, а также определено влияние качества смазочного материала (вязкости, маслянистости, загрязнений, стабильности и др.) на величину и характер износа поверхностей. Но особое внимание привлекает к себе наименее изученный фактор износа — качество поверхностей трения. Практика эксплоатации большинства современных механизмов дает многочисленные примеры зависимости износа от качества поверхности. Изучение этой зависимости окажет большое влияние и на эксплоатацию существующих и на создание новых, более совершенных механизмов. [c.5]

Прибор для изучения трения и износа [c.292]

Для наиболее изученного усталостного износа, являющегося в то же время одним из самых важных видов износа эластомеров, была установлена связь интенсивности истирания I со свойствами резины, характером истирающей поверхности и условиями нагружения. Усталостный износ увеличивается с повышением модуля упругости резины Е, нормального давления Р, коэффициента трения ц, а также с уменьшением предела прочности при разрыве и ухудшением усталостных свойств резины. [c.77]

Изучением явлений микрорезания на поверхности трения занимались многие исследователи. Можно считать установленным, что при работе деталей в условиях контакта с твердыми абразивными частицами удаление металла микрорезанием является превалирующим видом износа. [c.15]

Масштабы производства и особенно применения смазочных материалов в современной технике чрезвычайно велики. Смазочные материалы, в том числе и пластичные смазки, используются практически во всех областях техники, где имеются движущиеся детали от качества смазочных материалов во многом зависит работоспособность машин и механизмов, их надежность и долговечность. Решение большинства вопросов, связанных с конструированием и эксплуатацией машин и различного оборудования, в настоящее время практически невозможно без глубокого изучения проблем трения, износа и смазки. Все возрастающее значение смазок в технике делает необходимым более глубоко исследовать их природу, свойства, уделять большее внимание выявлению оптимальных условий их применения. Можно с уверенностью утверждать, что возможности пластичных смазок как эффективных и высококачественных смазочных материалов полностью не выявлены и пока используются ограниченно. [c.5]

Автор изучил также зависимость коэффициента трения от концентрации галоида, от пределов кипения смазочного материала и от температуры (в интервале от —60 до -1-200°). Особый интерес представляют результаты, полученные при изучении зависимости износа от коэффициента трения (рис 3). [c.121]

Для изучения влияния всех факторов на противоизносные свойства дизельных топлив были проведены исследования [86] на машине трения КНИГА, воспроизводящей трение скольжения и дающей результаты, хорошо коррелирующие с износом плунжеров топливных насосов газотурбинных двигателей. Противоизносные свойства оценивали по диаметру пятен износа шаров (в мм), критической нагрузке (в Н) и обобщенному показателю-критерию противоизносных свойств (в %). [c.115]

Испытаниями на износ и истирание выявляют поведение поверх- костных слоев материалов после длительного воздействия трения, а также изменение массы образцов [98, 99]. В литературе вопросы, связанные с изучением и оценкой прочности катализаторов и сорбентов, почти не освещены и только в по следнее время стали появляться работы по изучению механической прочности пористых материалов [100—103]. [c.311]

Так как полимерные материалы часто используются в узлах трения и в качестве покрытий, большое практическое значение имеет изучение механизмов их трения и износа. Процессы трения низкомолекулярных твердых тел и полимеров при разных температурах имеют и общие черты, и существенные отличия. Наиболее специфично проявляется трение у полимеров, находящихся в высокоэластическом состоянии. Существенная зависимость характера изменения силы трения при разных скоростях скольжения свидетельствует о релаксационном характере этого процесса. Важное значение имеет правильный учет площади фактического контакта при изменении взаимного расположения трущихся поверхностей. Наиболее резкие изменения трение претерпевает в областях кинетических (стеклование, размягчение) и фазовых (кристаллизация, плавление) переходов, что связано с изменением его механизма. Трение полимеров всегда связано с их износом. При этом износ может рассматриваться как процесс, характеризующий усталость поверхностных слоев полимеров (аналогично тому, как длительное разрушение характеризует объемную усталость). Механизмы износа твердых полимеров и эластомеров, как и характер их. внешнего проявления, существенно отличаются. [c.384]

Велика роль смазок и в работе узлов трения разнообразных машин и механизмов. В этом случае активные вещества могут играть двоякую роль на начальных этапах работы узла трения они ускоряют износ и тем самым приработку поверхностей трения в дальнейшем, защищая поверхности, они обеспечивают их минимальный износ. Изучение роли поверхностно-активных сред в процессах трения и износа выделяется в качестве самостоятельной крупной задачи физико-химической механики [c.344]

Рассматривая процесс износа как результат непрерывной совокупности переходов материала поверхности трения из одного состояния в другое, его изучение в настоящее время ведут в следующих направлениях влияние деформирования изменения микроструктуры изменения тонкой структуры влияние режимов и среды газовыделение и газопоглощение. [c.12]

Однако необходимо отметить, что в связи со сложностью изучения процессов трения и износа многие вопросы в этой области остаются слабо изученными. Результаты проводимых работ полностью не удовлетворяют возросшим запросам промышленности. [c.3]

В результате лабораторных исследований по изучению влияния группы факторов внешних механических воздействий на количественные и качественные характеристики процесса трения и изнашивания было установлено, что скорость скольжения, удельная нагрузка, вибрации при трении вызывают в поверхностных объемах металлов комплекс процессов — повышение температуры, напряжения, химической активности металла, пластические деформации, диффузионные явления, структурные и фазовые изменения, обусловливающие в определенном сочетании образование, развитие, границы существования. видов износа в условиях схватывания первого и второго рода и их переход в другой вид износа. [c.47]

Приведенный краткий обзор работ позволяет сделать вывод, что влияние масштабного фактора на износ поверхностей трения и особенно на износ в условиях схватывания первого и второго рода изучен недостаточно. Необходимо продолжать работы в этом направлении с целью глубокого изучения количественных и качественных закономерностей развития износа в зависимости от масштабного фактора и разработки конкретных данных для практики машиностроения. [c.90]

С целью получения более высоких показателей прочности и износостойкости резин проведено исследование влияния армирования их волокнистыми наполнителями. В результате аналитического и экспериментального изучения свойств были выбраны полиамидные волокна. Проведены стендовые испытания резин с волокнистым наполнителем на стойкость к гидроабразивному износу, определена массовая доля волокнистого наполнителя в составе резиновой смеси - 2,5%. Износ резины при этом снижается на 22,5%, а суммарный износ деталей пары трения резина - сталь - на 25%. [c.23]

В. П. Алехин и М. X. Шоршоров [1] считают, что изучение структурных и энергетических закономерностей пластической деформаиии в приповерхностных слоях материалов по сравнению с их внутренними объемными слоями имеет более важное значение для развития теории и практики процессов трения, износа и схватывания. При этом следует отметить, что поверхностные слои кристаллических материалов имеют, как правило, специфические закономерности пластической деформации. [c.11]

Исключительно ценные и обширные данные получены при изучении трения и износа материалов с помощью радиоизотопов. Однако изложение круга исследовавшихся здесь проблем выходит за рамки тематики этой книги, [c.222]

Изучение сложных и многообразных процессов, сопровождающих перемещение твердых тел друг относительно друга, и регулирование ими трения и износа металлических изделий имеет большое научное и практическое значение. Научное направление, з-анимающееся изучением процессов трения, износа и смазками, выделилось в самостоятельную область знаний, получившую название трибология ( tribo —трение, logos — наука). Особенности применения, пути улучшения качества и ассортимент антифрикционных смазок рассмотрены ниже. [c.299]

Адгезия между поверхностями металлов определяется прочностью контактного слоя. Для совершенно гладких образцов из одного металла адгезия очень велика, и прочность контактного слоя приближается к прочности металла в объеме. Для образцов из разных металлов адгезию определяет уровень поверхностной энергии, но механизм этой связи пока не выяснен. Рабинович [19] связывал средний размер ячейки после отделения частицы износа с отношением /Н, где поверхностная энергия Н — твердость взаимодействующих металлов. Он показал, что большим значениям этого отношения соответствуют большие коэффициенты трения. Боуден и Тейбор [18] получили простое выражение для деформационной или пропахивающей компоненты силы трения при трении сферического или конического твердого индентора по мягкому металлу. Эта компонента может быть прибавлена к адгезионной в случае, когда последняя мала. Для больших величин адгезии соотношение пропахивающей и адгезионной компоненты трудно предсказать. Однако Куртель [20] установил, что это соотношение колшонент очень важно с точки зрения возникновения скачкообразного движения при трении. Трение при высоких скоростях скольжения было изучено Боуденом и Фрейтагом [21] путем регистрации замедления быстро вращающегося шарика, расположенного между тремя фрикционными прокладками. Шарик удерживался магнитом и ускорялся до скорости 600 м/с. Во время торможения непрерывно регистрировалась сила трения и температура в зоне трения. Опыты показали, что для металлов с увеличением скорости скольжения сила трения уменьшается вследствие образования тонкой пленки расплавленного металла в зоне трения. Если процесс плавления развился в сильной степени, то сила трения вновь повышается вследствие значительного роста площади контакта. Изучение трения в высоком вакууме [18] показало, что если удалить при нагревании или повторном трении оксиды и другие примеси (которые играют существенную роль при трении металлов на воздухе) можно достичь высоких значений коэффициентов трения. [c.11]

Перечень экспериментальных методов для исследования трения эластомеров очевидно слишком большой. В данной главе была предпринята лишь попытка выделить наиболее общепринятые из них. Наиболее простым и экономичным является устройство с вращающимся диском, в частности, потому, что скорость скольжения может изменяться путем регулировки радиуса от центра вращения до точки контакта. Прибор для изучения трения на внутренней поверхности барабана дает более точные результаты за счет применения специально приготовленных наборов выступов и обеспечения равномерности Т0Л1ЦИНЫ пленки. Наиболее точные данные получаются с помощью оптических интерферометров, хотя они имеют ограничения лишь малые скорости и гладкие поверхности. Упрощенная машина для изучения износа обеспечивает возможность широкого варьирования переменных, что является особым преимуществом. Износ часто измеряется радиоактивными методами. Наконец, применение упрощенных моделей для воспроизведения сложных динамических явлений дает информацию, которая не может быть получена другими методами. [c.253]

Исследования, проведенные во Франции в 1942 г., имели иную цель не прибегая к обычному оборудованию, найти возможнсх ть тончайшей обработки прецизионных изделий. Эти изыскания были успешны, они дали улучшение микроскопического состояния поверхности и позволили соблюдать узкие пределы допусков они привели к изучению влияния электролитического полирования на трение, износ, предел усталости и коррозионную стойкость изделий. Многие из этих исследований позволили определить преимущества анодной обработки. [c.250]

Четырехшариковые машины трения. В стандартной четырехшариковой машине трения рабочий узел представляет собой четыре шарика, расположенных в виде пирамиды. Верхний шарик приводится во вращение, а три нил<них удерживаются неподвижно в чашке (рис. 5). К шарикам прикладывают различную нагрузку и измеряют момент трения. Изучение следа износа на шариках позволяет получить дополнительную информацию о смазывающих свойствах испытуемых материалов. Достоинство такой машины трения — использование шариков от стандартных подшипников качения. Это резко снижает стоимость испытаний и имеет большое значение при массовом контроле. Испытуемый смазочный материал помещают в корпус, окружающий рабочий узел — пирамиду из четырех шариков. Силу трения регистрируют механическим способом. Испытания можно проводить при нагрузках до 1000 кГ, что соответствует удельному давлению около 800 кГ мм . [c.39]

Изучением трения и изнашивания занимались еще древние египтяне. Первые сведения об этом относятся к 1650 году до нашей эры-речь идет о транспортировке каменных блоков для пирамид. Однако в большинстве случаев еще и сегодня не удается точно прогнозировать продолжительность безотказной работы многих важных изделий, работающих в условиях внешнего трения. Основой изучения закономерностей изнашивания материалов является экспериментальное исследование. Современный уровень знаний только в отдельных случаях позволяет получить для интенсивности износа зависимости достаточно точные для инженерных расчетов. Одним из основоположников науки о трении и изнашивании является известный советский ученый И. В. Крагель-ский, предложивший ряд расчетных соот- [c.186]

При исследовании противоизносных свойств авиационных топлив, необходимо наряду с изучением описанных выше зависимостей изучить механизм взаимодействия топлива с металлами контактируе-мых поверхностей. Многочисленные наблюдения за поверхностями трения, изучение состава продуктов износа, процессов, происходящих в тонких поверхностных слоях металлов, позволяют составить следующую общую схему взаимодействия топлив с металлами в процессе трения. Как только металлический образец погружается в топливо, на его поверхности адсорбируются поверхностно-активные молекулы гетероатомных соединений (кислородных, сернистых, азотистых), а также молекулярный кислород и образуется тонкий граничный слой. Этот слой может воспринимать сравнительно большие, нормальные к поверхностям трения нагрузки и легко деформируется при приложении тангенциальных напряжений. При контактировании двух металлических поверхностей между ними будет находиться граничный слой из адсорбированных молекул. Если контактная нагрузка, скорость относительного перемещения и объемная температура топлива невелики, то тонкая граничная пленка выполняет роль эффективной смазки, а поверхностные слои окислов металла подвергаются в основном упругой деформации, причеМ деформацией охвачены очень тонкие слои окислов. При многократном упругом передеформировании окисных слоев происходит их усталостное разрушение, а на месте разрушенных окислов образуются новые вследствие окисления металла кислородом, всегда присутствующим в топливе или выделяющимся при разложении гетероатомных кислородных соединений. [c.70]

Детальное изучение влияния адсорбционной способности. масла на величину износа в условиях граничного трения было проведено Кингсбери [260], который сделал попытку связать определенной математической зависимостью вели чину износа ш с теплотой адсорбции Q, используя скорость скольжения V и период вибрации о молекул в адсорбированном состоянии [c.243]

В отношении чистых высокомолекулярных углеводородов были получены важные данные, относящиеся к процессам экстракции растворителями. Исследование кристаллической структуры решеток твердых углеводородов при помощи рентгеновых лучей позволило глубже понять и улучшить процесс дспарафинизации, усовершенствовать анализ и расширить область примеиения твердых парафинов. Данные по смазке и смазочным материалам являются результатом исследования чистых углеводородов на трение и износ, а также изучения поверхностных свойств и влияния молекулярной структуры на вязкость в широкой области температур и давлений. [c.495]

Анализ экспериментальных данных изучения износостойкости полимеров, находящихся в высокоэластическом (резины) и стеклообразном (пластмассы) состояниях, свидетельствует о том, что-износ — явление сложное, отражающее комплекс процессов, протекающих как в граничных слоях полимера, так и на поверхности трения. Между износом и внеи1ним трением полимеров существует прямая связь. Чаще всего износ полимерных материалов обусловлен их усталостным разрушением в результате многократной деформации полимера в пятнах фактического контакта. Усталостный износ более характерен для полимеров, находящихся в высокоэластическом состоянии. Другой вид износа связан с процессом резания системой, имеющей острые выступы поверхности полимера. Этот так называемый абразивный износ более характерен для твердых полимерных материалов (различных пластмасс). Если усталостный износ можно рассматривать как многоактный процесс, то абразивный износ является процессом одноактным. При трении полимеров по гладким поверхностям обычно имеет место усталостный износ, а при трении по шероховатым поверхностям — абразивный износ. [c.382]

Из-за отличия механизмов износа твердых н высокоэластических полимероа (пластмасс и резин) методики его изучения и способы количественной оценки различаются. Износ пластмасс зависит от их фрикционных (коэффициент внешнего трения), деформационных (модуль упругости) и прочностных (разрушающее напряжение) свойств. Так как на площади фактического контакта трущихся поверхностей имеет место и микрорезание, и усталостное разрушение, то удельный износ /уд можно охарактеризовать эквивалентной величиной массовой интенсивности износа [c.383]

На основании изучения структурно-механических свойств наполненных кремнийорганических высокополимеров сформулированы принципы получения электроизоляционных покрытий оптимального состава (А. А. Пащенко, В. Я. Круглицкая), исследованы процессы получения тонкокерамических масс (М. С. Комская), явления износа, адсорбционного понижения прочности и трения в присутствии химически активных сред (А. В. Карлашов, Л. Ф. Колесниченко и др.), процессы порошковой металлургии и формирования металлокерамических тел (И. М. Федорченко, И. Н. Францевич, Г. В. Самсонов). [c.11]

По мере изучения свойств металлического бериллия он приобретал все большее значение в технике. Необычайно широкое применение получили медно-бериллиевые сплавы — так называемые бериллиевые бронзы , на изготовление которых до недавнего времени расходовалось около 80% всего производимого бериллия. Это непревзойденные по многим качествам материалы, в частности, по способности противостоять усталости и износу при высокой температуре и при этом сохранять электропроводность. Пружины, изготовленные из них, более гибки, чем пружинная сталь их применяют при работе в условиях вибрации. Бериллиевые бронзы применяются также при изготовлении шасси самолетов, неискрящих инструментов, в обоймах спецподшип-ников, работающих в условиях усиленного трения. В некоторых случаях к медно-бериллиевым сплавам делают различные присадки, например кобальта—для получения мелкозернистой структуры, серебра — для снижения сопротивления контактирующей поверхности 46]. [c.187]

В. К. Галаев, А. И. Лукьяница и В. Н. Меньшов провели исследование сталей ЗОХГСА и 38Х2МЮА после борирования при сухом трении скольжения по диску из серого чугуна СЧ 21—40 [21]. Установлено, что борирование сталей значительно повышает их износостойкость. Увеличение поверхностной твердости и изменение структуры приводят к тому, что явления износа развиваются в тонких поверхностных слоях глубиной в сотые и тысячные доли миллиметра. Изучение износостойкости по глубине борированных слоем показало отсутствие строгой зависимости между твердостью и изно состойкостью. [c.49]

Наконец, необходимо отметить эффективность применения метода построения линий износов не только к обкатке, но и к изучению таких вопросов, как, например, сравнение влияния масел разных качеств на износ двигателей и механизмов, определение срока смены масла в двигателе или механизме, определение влияния на и.знос механизма или двигателя разных скоростей и нагрузок, на которых они работают, выбор оптимального размера шероховатости или способа обработки поверхностей трения и т. д. Такого рода задачи, не разрешимые с помощью физических методов замера износа, подчеркивают особую эффективность химического метода, позволяющего определять в масле металлы, снятые с поверхностей трения. [c.76]

Физико-химическая механика твердых тел и ДС, изучающая влияние внеш. сред иа закономерности дефор.миро-вания и разрушения твердых тел, образование дисперсных структур и нх мех. св-ва, механохим. эффекты и на этой основе разрабатывающая пути управления мех. св-вами материалов, облегчения их обработки, управления контактными явлениями при трении и износе. Облегчение деформирования, разрушения и измельчения твердых тел в материалов в присут. среды связано с проявлением эффекта Ребиндера-адсорбц. влияния среды на мех. св-ва в-ва. В основе изучения структурообразования в дисперсных системах лежат реологич. исследоваиия, в частности визкози-метрия, и непосредств. определения сил взаимод. между частицами при образовании коагуляционных и конденса-ционно-кристаллизац. структур. [c.434]

Скорость износа (на машине Фалекс) практически одна и та же во всем изученном интервале температуры. Отмечается даже некоторое уменьшение скорости износа с повышением температуры. Коэффициент трения при этом незначительно увеличивается, что, очевидно, вызывается большим увеличением вязкости испытуемых силсгконов особенно это заметно для метилдихлорфенилсиликона при 225°. [c.224]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология