Скольжение граничное

Рис. 70. Зависимость износа и температуры поверхности трения сталей от скорости скольжения при граничном трении

Смазывающая способность масел должна проявляться в двух положительных качествах масла во-первых, в способности предотвращать износ поверхностей трения в условиях устойчивой граничной пленки масла в области окислительного (по классификации Б. И. Костецкого) износа, т. е. масло должно обладать противоизносными свойствами во-вторых, в способности отодвигать в сторону больших нагрузок, больших скоростей скольжения и более высоких температур момент разрыва граничной пленки масла и наступления схватывания металлов, т. е. масло должно обладать противозадирными свойствами. [c.158]

В работе [7] было экспериментально выяснено, что сдвиг имеет трансляционно скачкообразный характер. Разрушение граничных слоев при сдвиге наблюдается лишь при большой толщине граничного слоя. Пластическое течение граничных слоев в большей или меньшей степени затруднено и переходит в скольжение граничный слой разделяется на две части, скользящие одна относительно другой. Возникновение такого процесса является специфическим свойством граничных слоев. [c.71]

Рис. 5.7. Граничная смазка при скольжении металла по металлу.

Понижение вязкости у ПМС с относительно узким МВР, как отмечалось в указанных работах, может быть следствием нарушения конформацион-ного равновесия в поле сил поверхности твердой фазы. При этом макро-молекулярные клубки разворачиваются в плоскости подложки, что обеспечивает легкое скольжение слоев жидкости по плоскостям скольжения. Граничный слой при этом имеет общие черты с состоянием вещества в жидких кристаллах [22], обладая анизотропией в направлении нормали к плоскости ориентации и параллельно ей. [c.34]

Теоретически можно допустить конечную скорость движения граничного слоя жидкости по отношению к твердой поверхности (расчеты течения с такими граничными условиями произведены в ряде работ), однако для большинства реальных систем, подобных исследованным нами, хорошо оправдывается экспериментально гипотеза полного прилипания жидкости и твердого тела (т. е. отсутствие скольжения граничного слоя жидкости по твердой поверхности) (например [4 ). Мы считаем поэтому, что вязкое тече- [c.92]

С другой стороны, при распределении температур в потоке газа может наблюдаться явление температурного скачка. В соответствии с характером движения со скольжением граничные условия изменяются таким образом, что массовая скорость газа на поверхности остается малой, но конечной. Решение задачи приближенным методом, основанным на стационарной задаче Релея с применением преобразования Лапласа, дает для скорости скольжения на стенке следующее выражение [c.94]

А. С. Ахматов рассматривает формирование граничных смазочных слоев как одно из явлений кристаллизации. Граничные слои, по мнению А. С. Ахматова, представляют собой моно- или поликри-сталлические тела, возникающие за счет зародышевой функции первичного слоя. Смазочные материалы в очень тонких слоях под двусторонним влиянием поверхностей трущихся металлов обнаруживают исключительные антифрикционные свойства. Молекулы смазочных веществ в граничных слоях обеспечивают достаточно большую прочность на сжатие и легкость сдвигов в горизонтальном направлении. Этим и объясняются небольшие коэффициенты трения при скольжении смазанных поверхностей. Тонкие смазочные слои могут не только в значительной степени снижать силу трения, но и оказывать большое влияние на величину износа. Причем, как показали исследования П. А. Ребиндера. Б. В. Дерягина и др., во многих случаях смазка, достаточно интенсивно снижающая силу трения, может значительно увеличивать износ. [c.131]

При трении металлов их поверхностные слои разогреваются до значительных температур. Количество тепла, выделяющегося при трении, зависит от скорости скольжения, нагрузки на трущиеся поверхности, свойств металлов, из которых изготовлены детали и свойств смазки. При увеличении скорости скольжения или нагрузки увеличивается количество тепла, выделяемого в процессе трения, — повышается температура граничной пленки масла. При достижении критической температуры, характерной для каждого сорта смазки, граничная пленка теряет смазывающую способность. Происходит разрыв граничной пленки и резко увеличивается износ металлов. При постоянных значениях нагрузки и скорости скольжения аналогичная закономерность получается при повышении внешней температуры испытания, что видно из рис. 70 и 71. [c.132]

Задаваясь распределением давления и скоростей на входе потока, нужно учесть еще и граничные условия отсутствия скольжения [c.21]

Теория граничной смазки и граничного трения. Увеличение нагрузки на смазочную пленку, снижение вязкости масла или скорости скольжения трущихся поверхностей приводят к уменьшению толщины пленки. Это уменьшение может достигнуть такого предела, при котором законы гидродинамики становятся неприемлемыми. Возникают условия граничного трения. [c.236]

Граничный режим трения (смазки), как правило, реализуется в сопряженных деталях двигателей и механизмов, работающих в условиях высоких удельных нагрузок, повышенных температур и сравнительно низких скоростей скольжения (тяжело нагруженные передачи, цилиндро-поршневая группа в районе верхней мертвой точки и т. п.). Наиболее отчетливо граничный режим трения проявляется в период запуска и остановки двигателей и механизмов. Этот режим характеризуется самым высоким износом и коэффициентом трения. [c.239]

Как было показано Б. В. Дерягиным и А. С. Ахматовым, под действием силового поля металла в тонких граничных слоях жидкость (смазка) приобретает свойства, существенно отличные от свойств жидкости в объеме. Существует критическая толщина граничной пленки (Лк), меньше которой прекращается скольжение между молекулярными рядами смазки. При этом слои с толщиной ниже критической способны выдерживать [c.239]

Существуют и другие подходы к оценке эффективности противоизносного действия при граничном трении в присутствии химически активной среды. Так, на основании представлений об упруго-пластической деформации, вызванной трением, рассматриваются границы перехода от нормального процесса трения к повреждаемости. При этом связывают нагрузочный критерий (критическое давление Ркр) и температурно-скоростной критерий (критическая скорость скольжения Vкp, при которой происходит десорбция смазки, обусловленная повышением температуры). [c.246]

Капиллярный осмос. Явление капиллярного осмоса, открытое Б. В. Дерягиным [57], состоит в том, что жидкость в капиллярах и порах способна перемещаться под действием градиента концентрации раствора. Причи.чой капиллярного осмоса является диффузность адсорбционных слоев растворенного компонента. Увлечение потоком жидкости подвижной части диффузных слоев с повышенной (или пониженной) концентрацией С х) растворенного вещества приводит к возникновению градиента концентрации. В соответствии с уравнениями термодинамики необратимых процессов это обусловливает, возможность перекрестного эффекта, а именно — течения жидкости под действием перепада концентраций. В связи с тем что граничные слои воды вблизи гидрофильных поверхностей обладают пониженной растворяющей способностью, толщина диффузных слоев того же порядка, что и толщина граничных слоев. В соответствии с теорией [57], это может заметно увеличивать скорость капиллярно-осмотического скольжения, равную [c.24]

Механизм срабатывания смазочного материала в таких условиях специфичен и сложен. В осциллирующем контакте, особенно при трении качения, не наблюдаются столь высокие температуры как при трении скольжения с граничной смазкой, которые инициируют химические реакции. При одноразовой системе смазки срабатывание смазочного материала развивается в нестационарных условиях и сопровождается непрерывным изнашиванием металла, что приводит к образованию центров с высокой каталитической активностью. Значительное влияние на стабильность материалов в таких условиях имеет состав окружающей газовой среды. Продукты распада смазочной среды и изношенный металл остаются в зоне трения и рядом с ней. Одним из основных вопросов в изучении механизма контактной вибростойкости является оценка роли окислительных процессов, что составляло цель проведенного исследования. [c.30]

Силы притяжения между метильными группами углеводородных цепей согласно вычислениям составляют около 1700 кал. Сила притяжения между полярными частями молекул, например между карбоксильными группами, равна около 9000 кал. Отсюда очевидно, что плоскости скольжения молекул могут быть только на границе соприкосновения молекул их метильными группами, т. е. по плоскости Ь или с1 (фиг. 13). Толщина слоя ориентированных у поверхности металла молекул зависит как от длины самих молекул, тЗ К и от влияния силового поля металла. Т рил л а наблюдал в граничном слое от 400 до 500 молекулярных слоев. Если в качестве пол яр но активной молекулы мы примем молекулу олеиновой кислоты, то, так как каждый слой состоит из двух молекул, а длина молекулы этой кислоты равна 11,2-10 8 получим общую толщину слоя ориентированных молекул 0,9—1,1 1-. [c.237]

Антифрикционное действие масел (уменьшение силы или коэффициента трения) основано на объемном и граничном эффектах. В случае высокой скорости скольжения и малых контактных нагрузок поверхности соприкасающихся тел разделены непрерывным объемным слоем смазочного материала, и его антифрикционное действие определяется значением вязкости. При этом высокое внешнее трение между твердыми поверхностями заменяется низким внутренним трением вязкостного течения масла. [c.31]

В реактивных и дизельных двигателях топливо одновременно является источником энергии и смазочным материалом пар трения агрегатов топливной системы. Пары трения в этих агрегатах работают в режимах трения качения, скольжения и комбинированного трения при изменяющихся нагрузках, температурах, скоростях относительного перемещения, в условиях жидкостной и граничной смазки топливом. [c.93]

Отсюда после интегрирования в граничных условиях, учитывающих скорость скольжения на стенке (м = Ип при г = Й), получаем [c.141]

Исключим из полученных выражений скорость скольжения, для чего воспользуемся граничным условием (9), установленным в 2 [c.142]

Коэффициент трения при граничном трении принимает значения 0,05—0,4. Граничные слои уменьшают потери на трение по нескольким причинам. Слои смазывающего материала выдерживают большие нагрузки и обеспечивают сдвиг по плоскости наилучшего скольжения, не разрушаясь. Активные компоненты смазывающего материала взаимодействуют с поверхностью пар трения. Происходит избирательное растворение некоторых составляющих поверхностного слоя металла и перенос его на другую поверхность, что также снижает трение. [c.657]

Отсутствие гидродинамически неподвижных граничных слоев является несомненным для молекулярно-гладких поверхностей (см. раздел XI. 1), однако возможность такого утверждения для любых других систем пока не доказана. В то же время вязкость жидкости, по-видимому, изменяется по мере приближения к твердой поверхности в тонком слое. Поэтому поверхность скольжения целесообразно рассматривать (см. раздел V. 1) как разделяющую поверхность в гидродинамически эквивалентной (в отношении потока жидкости при данном давлении), идеализированной системе, где Г) = lio при X = d и г] = оо при х < d, где d — расстояние между поверхностью и границей скольжения. [c.191]

В зависимости от свойств трущихся поверхностей, условий работы трущихся деталей и вида смазки различают следующие основные виды трения скольжения — сухое, граничное и жидкостное. [c.6]

Интенсивность изнашивания металлов при скольжении в условиях граничной смазки предлагается также рассматривать как разность скоростей истирания и регенерации поверхностных соединений, образующихся в результате трибохимических реакций. между металлом с одной стороны и отдельными компонентами смазочной среды с другой. В этом случае процесс износа оказывается возможным аппроксимировать выражением, предложенным Ю. Я. Подольским с сотр. [c.245]

Развитие современного машиностроения связано с увеличением скорости скольжения и нагрузок на трущиеся элементы. При этом значительно возрастают температуры в зоне контакта когда они превышают 250° С [64], применять обычную смазку нельзя. Поэтому для поверхностей, работающих в тяжелых условиях, необходимы более устойчивые защитные пленки. Материалы, пригодные для этой цели, представляют собой особый класс граничных смазок, называемых смазками для высоких давлений. [c.47]

В работе [5] было экспериментально выяснено, что схщиг имеет трансля-ционно скачкообразный характер. Разрушение граничных слоев при сдвиге наблюдается лишь при большой толщине граничного слоя. Пластическое течение граничных слоев в большей или меньшей степени затруднено и переходит в скольжение граничный слой разделяется на две части, скользящие 34 [c.34]

В. Гарди. Высказанная им, по ассоциации с известными работами Ленг-мюра, гипотеза ориентации молекул на поверхности твердой фазы нашла исчерпывающие экспериментальные подтверждения в рептгено-и электронографических, а также электрометрических исследованиях ряда ученых (Е. Мюллер, И. Трийа, П. И. Лукирский и А. В. Иоффе и др.). На основе этих работ в науке более 30 лет существует идеальная схема структуры и механизма скольжения граничных смазочных слоев в виде пресловутой колоды карт . Указанная схема, качественно объясняя механизм граничного скольжения, не дает, однако, никаких сведений о втором фундаментальном свойстве смазочных слоев — чрезвычайно высокой их механической прочности иа сжатие (раздавливание, вытеснение). Неясной оставалась и природа сил, определяющих указанные свойства этих слоев. Автором было показано [1], что в определении механических свойств граничных слоев участвует ряд категорий сил ориентационные Дебая, дисперсионные Лондона, химические (в случае хемисорбции) и ковалентные тетраэдрической алмазоподобной структуры метиленовых цепей. [c.119]

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]

ДЫ параллельно поверхности [2—10]. При этом эффект упорядоченной ориентации распространяется на ,0 значительное расстояние, т. е. является дальнодейст-вующим. Такое расположение молекул воды приводит к снижению плотности вблизи стенок и повышает подвижность молекул в тангенциальном направлении, что можно интерпретировать как снижение вязкости граничных слоев. Макроскопически этот эффект может проявляться как скольжение воды по гидрофобной подложке. [c.8]

Наличие смазки начительио С1 нжает механический износ, гак как ири достаточной толщине смазочного слоя трение деталей одна о другую заменяется трением слоев смазки. Например, для пары сталь—бронза износ при наличии смазкн уменьшается примерно в 30 раз по сравнению с износом, имеющим место при отсутствии смазки. Даже кратковременное отсутствие смазки приводит к резкому повышению износа и заеданию деталей. Выделение больших количеств теплоты при трении без смазки приводит к выплавлению баббита из подшипников скольжения и заклиниванию. В зависимости от толщины и характера слоя, образуемого смазкой, возможны следующие виды трения жидкостное (полное разделение трущихся поверхностей смазкой), полужидкостное (смазка покрывает только часть полной поверхности трущихся деталей), полусухое (большая часть поверхности деталей не имеет смазки и лишь небольшая часть поверхности имеет смазку), сухое (смазка отсутствует полностью), граничное (слой смазки настолько тонок —менее 0,1 мкм, что его свойства не подчиняются законам гидродинамики). [c.43]

Твердые смазки —это материалы, которые обеспечивают смазку между двумя поверхностями в условиях сухого или граничного трения при экстремальных режимах. К ним относят дп-сульфиды молибдена и вольфрама. Наиболее характерным представителем самосмазывающихся материалов является графит, применяющийся для работы на воздухе. Для условий вакуума в подшипниках скольжения применяют материал АМАН-2. В прецизионных и силовых узлах трения, работающих в широком диапазоне температур, применяют металл1г п-ские покрытия ВНИИНП-209, ВНИИНП-212 и другие, выполняющие роль смазки. [c.253]

Смазочную способность исследуемых галоидполиорганосилокса-нов оценивали на вибрационном трибометре фирмы "Optimo -". Преимуществом данного прибора является небольшой расход исследуемого материала (не более 0,5 г). Прибор позволяет оценивать изме-вевие коэффициента тревия в процессе испытания в зависимости от нагрузки, скорости скольжения, длительности испытания и температуры в условиях граничного режима трения. Общий вид прибора представлен на рис.1. Прибор SRV состоит из механической и электронной частей. Механическая часть представляет собой испытательную камеру, где находится узел трения и посредством съемных держателей могут создаваться различные виды контакта плоскостной, точечный и линейный в зависимости от геометрии трущихся пар [c.10]

Область граничных температур лежит примерно в интервале 60—80°С. Это не противоречит полученным ранее данным Ацелло и Грина [64а], что нержавеющая сталь 18-8 подвергается КРН при комнатной температуре в сильнокислом растворе, содержащем 5М H2SO4 + 0,5М Na l. С большой долей уверенности можно утверждать, что разрушение в последнем случае происходит по другому механизму. По нашему мнению, в сильных кислотах водородное растрескивание напряженных сталей 18-8 может протекать вдоль плоскостей скольжения, где имеет место превращение -у-фазы в а-фазу. Именно а-фаза стали 18-8 (с объемно-центрированной кубической решеткой) подвержена водородному растрескиванию. Нержавеющая сталь с 25 % Сг и 20 % Ni (марки 310) не претерпевает заметных фазовых превращений при холодной обработке и относительно стойка к водородному растрескиванию, но не стойка к КРН в кипящем растворе Mg lj. См. [64Ь]. —Примеч. сшт. [c.322]

П./1а стификаторы в полимерных материалах выполняют своеобразную роль граничной сма-зки, облегчающей скольжение макромолекул друг относительно друга. На их пластифицирующее действие значительно влияет строение молекул нефтяных углеводородов (размеры и форма, число и тип колец, длина углеводородных цепей и полярность полимерного материала). В наибольшей степени улучшают морозостойкость резин (снижают температуру стемования) парафиновые и парафино-нафтеновые углеводороды. Однако они плохо совмещаются с полярными полимерами, замедляют вулканизацию каучуков и склонны к выпотева-нию из готовых изделий. [c.391]

Роза числа пересечений является важной ориентационной характеристикой металлографической структуры материала Граничные поверхности зерен являются пограничными зонами, свойства которых могут весьма сильно от.шчвться от свойств регулярной кристал.пической решетки. Эго связано с тем, что уровень свободной энергии пограничных зон намного вьппе, чем в самом зерне в этих зонах создаются наиболее благоприятные условия для образования и скопления вакансий, выделения растворенных атомов, миграции примесей. При пластическом деформировании пограничные зоны являются высокоэнергетическими барьерами на пути движения дислокашш, одновременно они блокируют скольжение по атомным плоскостям. Отсюда вытекает связь многих важнейших свойств металла с протяженностью пограничных зон (граничных поверхностей), отнесенной к единице объема металла В частности, выявлена прямолинейная зависимость твердости по Бринеллю простых металлов от удельной поверхности микрочастиц [83] [c.43]

Оценка смазочных свойств образцов исследования производилась по толщине граничного слоя (ГС), образующегося в системе масло -металлическая поверхность Необ.ходимость в подобных исследованиях возникла в силу того, что режим смазки, имеющий место в подшипниках скольжения, определяет не только объемные реологические свойства смазочного материала, но и свойства, обусловленные специфическим взаимодействием масла и твердого тела [69]. Наилучшие антифрикционные свойства узла трения обеспечиваются в случае, если ГС - слой жидкости с аномально-высокими структурно-механическими свойствами - является твердообразным и превышаепг размеры микронеровностей поверхностей трения [c.82]

Имеющиеся теоретические и экспериментальные данные свидетельствуют о том, что при очень малых значениях числа Кнудсена (К <0,01) газ ведет себя как сплошная среда. В интервале значений числа Кнудсена 0,01 < К < 0,1 можно также пользоваться уравненнямп газовой динамики сплошной среды, однако при этом, как будет показано ниже, следует в граничные условия на твердой поверхности вводить поправку на так называемые скольжение и скачок температуры . [c.133]

Граничные слои образуются также и при применении твердых смазок. Последние имеют главным образом слоистую структуру решетки (графит, дисульфид молибдена, слюда и т. д.). Чешуйки этих веществ адсорбируются на поверхностях трения, образуя защитную пленку. Под действием касательной и нормальной сил граничные слои проявляют способность к легчайшим тангенциальным скольжениям и высокому сопротивлению сжатия. [c.8]

Автором была проведена целая серия лабораторных испытаний (по принятой методике) по определению влияния различных сред, в которых происходит трение сопряженных поверхностей, на образование и развитие процессов схватывания первого и второго рода при переменных скоростях относительного скольжения в пределах от 0,005 до 150 ж/се/с и удельных нагрузках в пределах от 1 до 300 кг/см . Испытания проводились в жидких средах — маслах МС-20, АМГ-10, гипоидном (ГОСТ 4003-53), вазелиновом, вазелином с добавкой 0,5% олеиновой кислоты, спирте и глицерине в условиях граничной смазки и в газовых средах — аргоне, углекислом газе и кислороде в условиях сухого трения на образцах, изготовленных из стали марок 45,У8, серого чугуна и бронзы Бр.АЖМц в паре с валами, изготовленными из стали марок 10,45 и У8. В результате проведенных испытаний установлено, что газовые и жидкие среды могут по-разному влиять на развитие процессов схватывания первого и второго рода. Одни газовые и жидкие среды тормозят развитие процессов схватывания, сужают [c.50]

Фиг. 34. Микроструктура поверхности трения в сечении образца (сталь марки 45) после испытания в условиях граничной смазки (МС-20) ири скорости скольжения 9 м/сек и удельной нагрузке 200 кг/см (Х480).

А) а — исходная поверхность (до испытания) б — поверхность после испытаиня в условиях граничной смазки (МС-20) при скорости скольжения 9 м/сек и удельной нагрузке 200 кг/см (на данной спектрограмме линия углерода значительно интенсивнее линии углерода спектрограммы исходной поверхности). [c.56]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология