Граничные условия для смазки

Первый этап —переход от контактно-жидкостного трения к граничному. Условия смазки на этом этапе определяются главным образом вязкостью и законами ее изменения от давления и температуры. [c.197]

Боуден вводит концепцию о химическом взаимодействии активных элементов смазки с поверхностями трения при граничных условиях и решающем значении поверхностных слоев, образующихся в результате этого взаимодействия. Концепция Боудена получила дальнейшее развитие в работах Торпа и Ларсена, Деви и других ученых. [c.49]

Граничный режим смазки - полусухое трение - возникает в периоды пуска и остановки машины, при нарушениях в системе подачи смазки, в тихоходных тяжело нагруженных опорах, при периодической смазке подшипников. Коэффициент трения достигает высоких значений (около 0,1 и выше). Значительное выделение тепла увеличивает опасность задиров, заедания и схватывания вкладыша с валом, возрастает интенсивность износа. Надежную работу подшипников в этом режиме обеспечить трудно, поэтому стремятся уменьшить время пуска и останова машин, увеличить интенсивность подачи смазки в подшипник, усилить отвод тепла. Значительное улучшение условий работы подшипников достигается добавкой в смазочные композиции твердых смазок - графита, дисульфида молибдена и др. [c.98]

Конструкции по типу рис. 4, а часто осуществляются в гидравлических демпферах и редко встречаются в подшипниках. В них смазка обычно непосредственно соприкасается с атмосферным воздухом (рис. 4, 6 и границы слоя смазки (фо, г) надежно определяются лишь для тех мест, где смазка сплошным потоком вытекает в воздух. Для определения граничных условий для давления р здесь необходимо исследовать взаимодействие смазки и соприкасающегося с ней воздуха, что выполнить весьма трудно. Кроме того, при работе нагруженных подшипников и гидравлических демпферов в самом смазочном слое происходит значи- [c.29]

Поэтому при решении уравнения Рейнольдса (43) или (44) для жидкостного смазочного слоя приходится пользоваться более или менее обоснованными гипотезами относительно протяжения смазочного слоя. Естественно, что это приводит к погрешностям при расчете давления р и действующих на цапфу гидромеханических сил. В противоположность этому граничные условия для давления в газовом смазочном слое выражаются вполне надежно, однако решить уравнение (43) или (44), нелинейное по искомому давлению р при п Ф О, значительно труднее, чем для жидкостной смазки, когда л = 0. [c.29]

При формулировании граничных условий для дифференциальных уравнений, описывающих течение жидкости, деформации твердого тела и т. п., могут возникнуть затруднения из-за того, что не всегда ясно, какие явления на границе следует считать основными. Очевидно, что в месте непосредственного контакта смазки с каверной или с атмосферой вязкое сопротивление отсутствует, вследствие чего градиент давления здесь равен нулю. Однако вслед за зоной прямого контакта существует небольшой переходный участок, где градиент давления быстро изменяется. В изложенных выше задачах этим переходным участком постоянно пренебрегали и нигде по торцам подшипника градиент давления не полагался равным нулю. Тем не менее некоторое распространение получил способ, называющийся способом Свифта или Рейнольдса или Свифта — Рейнольдса, в котором узко местное свойство равенства нулю градиента давления используется для определения границ протяжения смазочного слоя. Следует, однако, заметить, что хотя эти авторы и рассматривали такие граничные условия, но отнюдь не рекомендовали их для излагаемой задачи. [c.56]

Известны ошибочные работы в этой области. Иногда необоснованно пренебрегают теми или иными компонентами инерционного воздействия смазки при сохранении других компонент. В некоторых работах уравнение Навье-Стокса (83) или (90) решается при явно противоречивых предположениях о равенстве нулю как градиента давления, так и самого давления при невыполнении условия сплошности и тем не менее при сохранении обычных граничных условий для течения сплошной жидкости. Замечаются также иные погрешности. [c.73]

При газовой смазке подшипников с круговым гидростатическим подводом газа в условиях малых перепадов давления статические параметры опоры также определяются соотношениями (88) — (71). При этом устойчивость движения ротора исследуется теми же методами, которые были использованы при выводе уравнений (50), (61) гл. П1 и (55). В частности, для жесткого симметричного ротора, вращающегося в одинаковых и притом коротких подшипниках, решается система уравнений, состоящая из уравнения (55) гл. III и первого уравнения (51) при граничных условиях (29). В результате при = получается характеристическое уравнение [c.162]

В рассматриваемом случае движение ротора оказывается неустойчивым. Оно может быть стабилизировано путем постановки подшипников на упруго-демпферные опоры. Тогда движение его описывается аналогичными уравнениями, но с иными граничными условиями, выражаемыми соотношениями (20) для жидкостной смазки или (36) для газовой смазки. При этом, как и в случае податливых корпусов с внутренним трением, по мере возрастания угловой скорости вращения ротор последовательно проходит неустойчивые и устойчивые состояния. Области устойчивости здесь в своей основе имеют показанную на рис. 52 конфигурацию с добавленными повторяющимися зонами неустойчивости и устойчивости при больших значениях угловой скорости ротора (I). [c.234]

Для наглядности рассмотрим поперечные колебания простейшего статически ненагруженного симметричного жесткого ротора, вращающегося в одинаковых подшипниках типа, представленного на рис. 59. Здесь движение смазки и действующие на вал гидромеханические силы находятся из уравнения расхода смазки (42) гл. I, уравнения Рейнольдса (43) гл. I и граничных условий на концах каналов и при их стыковке. [c.242]

Если подшипники короткие 1 <С 3/ ), причем радиальная толщина втулки 4 мала ( 5 <С ) и длина ее совпадает с длиной подшипника, а дроссельные каналы имеют форму щелей с толщинами Яг и Яб или эквивалентных им капилляров с диаметрами 02 и Ов и числом п [см. стр. 150 и соотношение (48) гл. IV] и смазка сплошная жидкостная (простейший случай), то граничные условия для названных уравнений выражаются в виде [c.242]

При рассмотрении граничной смазки металлов отмечалось, что сопротивление сдвигу для пленки смазки значительно ниже, чем для металлов. В условиях смазки полимеров слой пленки состоит из длинно-цепных молекул, которые мало отличаются от молекул полимерной подложки. Следовательно, если даже поверхностный слой полимера сильно адсорбирует смазку, то его прочность при сдвиге (и следовательно, коэффициент трения скольжения) не может слишком отличаться от прочности при сдвиге самого полимера [13]. [c.102]

Для газовой смазки уравнение Рейнольдса имеет более сложную форму, чем для жидкостной смазки, но сопровождается более определенными граничными условиями, так как газовый слой — сплошной, а границы жидкой смазки достоверно неизвестны. [c.81]

Опыты Харди были настолько убедительны, что в течение многих лет для оценки маслянистости , или поведения смазки в граничных условиях, применяли предложенный им статический метод. Однако практическая ценность этих данных очень сомнительна, так как они не раскрывают свойств адсорбированных пленок в условиях скольжения. Действительно, как мы увидим позже, в условиях продолжительного скольжения, в некоторых точках соприкосновения возникают чрезвычайно высокие температуры. Представляется совершенно невозможным, чтобы в таких тяжелых условиях мог сохраняться мономолекулярный слой, если только он не обладает свойством самовосстанавливаться. [c.239]

При снижении толщины смазочного слоя или его разрушении, что наблюдается при уменьшении вязкости масла и частоты вращения, а также увеличении нагрузки, трущиеся пары начинают работать в режимах полужидкостной, смешанной (рис. 1.4,6) или граничной смазки (рис. 1.4, в), т. е. с непосредственным контактом сопряженных деталей. В ДВС такие условия смазки наблюдаются для пары шейка — вкладыши подшипника коленчатого вала при пуске двигателя, для поршневых колец при положении поршня в верхней мертвой точке, где вязкость масла и скорость поршня минимальны, и для пары рычаг — кулачок распределительного вала при максимальных нагрузках и низких частотах вращения, например при движении автомобиля на подъеме на прямой передаче. [c.28]

Максимально возможная степень деформации алюминия (вытяжка с утонением стенки) в инактивной среде (при тщательном предварительном обезжиривании образца и матрицы) равна 25—30%, а в активной смазке— 55—60%. Вполне понятно, что улучшение граничных условий в значительно большей степени позволяет использовать способность металла к обработке давлением. [c.95]

Для зубчатых механизмов характерно полужидкостное трение. В зависимости от условий работы шестерен (скорости, нагрузки, чистоты обработки зубьев, конструктивных особенностей и т. д.) режим трения несколько изменяется. В относительно слабо нагруженных редукторах режим трения может приближаться к жидкостному. При нормальных условиях работы таких редукторов главную роль играют гидродинамические силы и важным качественным показателем масла является вязкость. При более высоких нагрузках начинают превалировать граничные условия трения и гидродинамические силы, а, следовательно, вязкость играет очень небольшую роль в процессе смазки. Важное значение здесь приобретают не объемные свойства смазочных материалов, а свойства отдельных (граничных) слоев их молекул, адсорбировавшихся на поверхности металла. Повышается значение химической природы, структуры и свойств молекул, входящих в состав смазочных масел. [c.477]

Насыщенное воздухом масло не способно обеспечить необходимую несущую способность масляного слоя при жидкостном трении, а также нормальные условия смазки при граничном трении. [c.58]

Влияние смазочного масла на величину коэффициентов трения между зубьями шестерен значительно, поскольку от вязкости масла зависит возможность установления гидродинамического режима смазки, а также относительная доля жидкостного трения в общем режиме трения. Химический состав масла влияет на величину коэффициентов трепия в условиях граничного режима смазки. [c.165]

Между трущимися поверхностями находится слой смазки, увлекаемый трущимися поверхностями благодаря прилипанию молекул масла к металлу. Следовательно, между поверхностями трения (рис. 86, а) создается масляный клин под давлением р, превышающим удельное давление от силы Р, действующей на плоскость трения. Чем выше скорость V и вязкость масла, тем выше удельное давление Р в слое смазки. Эти два фактора создают условия разделения трущихся поверхностей слоем масла при гидродинамической или жидкостной смазке. На плоскостях трения создаются граничные слои смазки из прилипших к металлу молекул, а между ними создается слой смазки, в котором и происходит трение (рис. 86, б). [c.139]

В условиях граничного слоя смазки на коэффициент трения в значительной степени влияют твердость материала и состояние поверхности трения. Низкая твердость материала цапфы обусловливает высокий коэффициент трения даже при высокой степени чистоты поверхности. Высокая твердость и высокая степень чистоты поверхности цапфы служат хорошей предпосылкой снижения трения в подшипниках. [c.143]

Приводятся схемы установок, позволяющих производить исследования физико-механических свойств граничных слоев смазки па поверхностях твердых тел. Описан метод исследования площади фактического контакта в статических и кинетических условиях с помощью ультразвуковых импульсов. Приводятся результаты исследования латентного периода формирования граничного смазочного слоя. Сообщается о сдвиговой упругости неполярного вазелинового масла при частотах 200 ец. [c.326]

Ф. Дж. Кей (F. G. Кау). Ачесон Коллоиде. Лондон. В подразделе, озаглавленном Качество масла (т. VII, стр. 220), докладчики указывают на применение цилиндровых смазочных масел для тяжелых условий работы до полного их израсходования и высказывают предположение, что вследствие малой скорости подачи масла не удается использовать все его преимущества. Имеющиеся данные показывают, что добавка коллоидного графита или дисульфида молибдена к маслу уменьшает коррозионный и абразивный износы. Не проводили ли докладчики каких-либо испытаний с применением подобных твердых добавок, особая ценность которых состоит в том, что они улучшают смачивание и смазку при граничных условиях [c.404]

Это интегральное соотношение и может быть использовано для нахождения распределения давления в слое смазки. В самом деле, исходя из граничных условий для скорости и, можно задать приближенное выражение для и = и х, у, t) в пределах смазочного слоя, подставляя которое в равенство (16), получим выражение для производной давления по координате х. [c.118]

Величины i и Сг определим из граничных условий прилипания смазки к пластинкам [c.138]

Из граничного условия прилипания смазки к неподвижной пластинке /= 3 (1, /г) = 0. У движущейся пластинки существует сплошная стопорная [c.140]

Выясним, возможно ли, зная исходные показатели режима смазки, т. е. периодичность и, межремонтный пробег деталей 1 и удельную суммарную стоимость смазочных и ремонтных работ С1, найти граничные условия, которые ограничивают область возможного расположения искомой функции L =г1 (/). [c.301]

Таким образом, любая функция, отражающая связь между межремонтным пробегом Ь и периодичностью смазки / и лежащая между функциями, соответствующими первому и второму граничным условиям, дает более эко- [c.302]

По-видимому, для каждого конкретного значения / и L более экономичное, чем при исходном режиме смазки 1 , решение будет получено в том случае, если фактическая интенсивность износа пар трения при новом режиме Иф будет ниже, чем для случаев, соответствующих второму граничному условию Иа [c.303]

Таким образом, решение задач по сравнению и выбору различных режимов смазки при использовании второго граничного условия значительно упрощается и сводится к сравнению интенсивности износа пар трения при различных режимах смазки. [c.303]

Как видим, зависимости (3.29) н (3.30) аналогичны разница заключается лишь в значениях поправочных шoжитeлeй и Однако при задании граничных условий для определения температурного состояния поршня исследователя интересуют не значения коэффициентов теплоотдачи от кольца в смазку и от смазки к втулке, а коэффициент теплопередачи от кольца к втулке. [c.167]

Температура околоконтактной зоны(О более чувствительна к изменению условий смазки, чем коэффициент трения (/). Это свидетельствует о том, что отклонение режима смазки, от граничных условий, в первую очередь, указывается на ве--личине упруго-пластических деформаций, а запаздывание из-] менения коэффициента трения показывает, что для качественной перестройки вторичных структур необходимо определенное время (т). Отклонение микротвердости от оптимальных значений в любую сторону приводит к уменьшению п и %2, к возрастанию тз (тз>0) и Т4. [c.34]

Случаи, рассмотренные выше, относятся к кинетическому трению смазочных масел без присадок. В условиях граничного режима смазки применение таких масел не дает должного эффекта поэтому в данном случае необходимо использовать смазочные материалы, содержащие присадки. Раундз [48], использовавший нафтеновое масло в качестве базового компонента, установил, что при введении в масло различных присадок снижается кинетическое трение при этом может повышаться или понижаться коэффициент статического трения. Жирные кислоты и родственные им соединения оказались наиболее эффективными из присадок, использованных автором для снижения статического трения. Хлор- и серосодержащие соединения наиболее эффективно снижают кинетическое трение при скоростях выше 0,5 м сек. [c.40]

Присадки, улучшающие масляшютость или смазывающие свойства масел. В условиях граничной смазки, когда смазываемые детали испытывают огромные давления, что повышает опасность быстрого износа, необходимо к маслам добавлять специальные присадки, повышающие их смазывающую способность. В частности это особенно важно для масел, предназначенных для смазки различных зубчатых, гипоидных и червячных передач в двигателях, в которых условия смазки очень тяжелы. В качестве подобного рода присадок предложено очень большое число различных поверхностно-активных веществ, обладающих большой полярностью. Как правило, эти присадки представляют собой кислородсодержащие соединения кислоты, эфиры, кетоны, а также различные органические соединения, содержащие в своем составе серу, хлор или фосфор. Перечислять все эти вещества нет возможности, поэтому приводим только краткий перечень некоторых групп соединений и веществ, предложенных для улучшения смазывающей способности масел. [c.400]

Большое влияние на устойчивость ламинарного течения оказывают разрыв и кавитация жидкостной смазки. Эти явления существенно нарушают спокойствие течения жидкости и граничные условия течения. Перемещающиеся каверны и брызги вызы- вают значительные возмущения в виде местных случайных вихревых течений. Такие вихри еще не образуют обычного беспорядочного турбулентного течения, отличаясь от него большей масштабностью, более низкими частотами и меньшей устойчивостью. Тем не менее они могут заметно повышать вязкое сопротивление и изменять действующие гидромеханические силы. [c.84]

В настоящее время еще не ясно значение / ст и /гист в условиях граничной смазки при одинаковой скорости V. В условиях сухого трения при скоростях, достаточно больших, чтобы сделать существенным член / 1ст или / ст возникают высокие температуры. В результате этого появляется тенденция к снижению / ют (см. гл. 9 по влиянию температурных эффектов). С другой стороны, в условиях смазки наблюдается тенденция к разделению поверхностей гидродинамическим давлением, которое стремится снизить Твст- Можно говорить лишь в общем, что [c.102]

Поскольку 1в большинстве случаев зубчатые передачи работают безотказно на протяжении довольно продолжительного периода времени, можно исключить возможность как полностью жидкостного, так и граничного режима смазки для средних условий эксплуатации. Так, Крук 21], использовавщий электрическое сопротивление для измерения толщины масляного слоя между металлическими дисками, делает вывод о том, что гидродинамические пленки толщиной 1 мк образуются после завершения приработки. Крук пишет [c.25]

Очень трудно строго определить условия граничной смазки. Лучшим критерием, по мнению автора, является независимость коэфициента трения от вязкости и от скорости скольжения. Чистая граничная смазка, по такому определению, практически является чрезвычайно редким явлением, так как трудно устранить квази-гидродинамическое действие смазочного масла. Как будет показано ниже, в лабораторных условиях можно воспроизвести условия граничной смазки. Очевидно, именно отсутствие определенности в этой проблеме побудило исследователей испытывать, почти наугад, тысячи веществ в качестве таких п )исадок к маслам, которые могли бы снизить износ трущихся поверхностей в условиях граничного трения. Было сделано немало работ по присадкам, снижающим износ, однако ни в одном случае не было достигнуто полного понимания механизма их действия. С другой стороны, давно известно, что различные масла имеют различные коэфициенты трения в граничных условиях. [c.238]

Изучение структуры и механических свойств тонких смазочных слоев свидетельствует о том, что при контакте с металлом происходит структурирование полимоле-кулярных граничных слоев смазки, причем степень ориентации граничных слоев наибольшая у поверхности металла и уменьшается с увеличением расстояния от последней [16]. Это приводит к изменению реологических свойств по толщине слоя смазки. Увеличение предела прочности тонкого слоя смазки с ростом контактного давления способствует повышению герметизирующей способности, в то время как пристенное скольжение смазки под действием давления среды может уменьшить герметизирующую способность смазок. Тонкий смазочный слой, разделяющий контактные поверхности в запорной арматуре, в условиях эксплуатации находится под действием нормальных и тангенциальных нагрузок, [c.157]

Для случая цилиндрического подшипника Рейнольдсу не удалось получить точного решения. Такое решение было получено в 1904 1. Зоммерфельдом [1]. Однако опо было основано ня предположении о наличии в масляной 11ленке зкачителькых отрицательных давлений. Опыт показал некоторое несоответствие выводов Зоммерфельда экспериментальным данным. В том же году Н. Е. Жуковский и С. А. Чаплыгин [3] получили и проинтегрировали точное уравнение гидродинамической теории смазки, применив биполярную систему координат Неймана. При использовании этой системы появляются определенные трудности в задании граничных условий. Погрешности, полученные при неточном задании граничных условий, сводят на нет преимущества точного уравнения. [c.18]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология