Физико-химические процессы при трении и изнашивании

32. Что такое «Антифрикционные и фрикционные материалы»?

Антифрикционные материалы используются для работы в несущих или направляющих узлах трения с коэффициентами трения при наличии смазки от 0,001 до 0,05, а без неё от 0,004 до 0,3. В качестве антифрикционных наполнителей могут выступать, например, фторопласты, графит, дисульфид молибдена.

Фрикционные материалы используют в узлах трения, передающих или рассеивающих кинетическую энергию движущихся масс (в тормозах, муфтах, сцеплениях, демпферах, вариаторах и др.).

33. Что такое «Адсорбция и Абсорбция»?

Адсорбция — поглощение в объёме тела поверхностным слоем какого-либо компонента вещества

Абсорбция — извлечения из поверхностного слоя какого-либо компонента вещества

34. Что такое «Адгезия и когезия»?

Адгезия — характеризует слипание поверхностей двух разнородных твёрдых или жидких тел. Об уровне адгезии судят по силе отрыва одного тела от другого или по удельной адгезии как отношение силы отрыва к площади отрыва. Предельные значения адгезии наблюдаются при сварке, пайке, лужении, склеивании, при контакте ювенильно чистых твёрдых тел. Если разрыв в зоне контакта двух тел происходит по границе раздела, то это адгезионная (молекулярная) связь.

Когезия — характеризует силу сцепления между молекулами, атомами или ионами вещества внутри одного твёрдого тела. Это сцепление молекул (атомов, ионов) физического тела под действием сил притяжения. Об уровне когезии судят по силе сцепления частиц внутри данного тела. и отрыва внутри наименее прочного из двух соприкасающихся тел. В этом случае разрыв происходит по объёму одного из соприкасающихся тел. Примеры когезионного разрушения- задиры и питтинговые повреждения материалов пар трения.

35. Приведите «Примеры трибологических законов».

Зависимость силы трения качения F от радиуса R катка и нагрузки N на него по Шарлю Кулону: F=kN/R, где к- коэффициент трения качения (именуемый плечом трения и имеющий размерность длины). Общий трибологический закон имеет двухчленный вид:F = FM0JI + FMЕХ, где суммируемые члены есть силы молекулярного (адгезионного) и механического (деформационного) характера соответственно. Или эта же формула, но в записи по Кулону будет: F = А + fP, где А здесь характеризует сцепление двух тел. По Б.В. Дерягину: F=f(N+Arp0), где р0 - сила молекулярного притяжения на единицу площади фактического контакта. Истинное значение коэффициента трения он определяет как тангенс угла наклона прямой (см. рис. 2).

Физико-химические процессы при трении и изнашивании - student2.ru

Рис. 2. Зависимость силы трения F от нагрузки N при независимости

фактической площади контакта от нагрузки

То есть, зависимость силы трения от нагрузки N в его опытах оказалась прямолинейной. В ряде опытов нагрузка была и отрицательной (-N), когда образец несколько разгружали.

Гийом Амонтон предложил следующую формулу для силы трения: F = fN. где N- нормальная нагрузка на узел трения; f- коэффициент пропорциональности (коэффициент трения). Леонардо да Винчи считал, что f=0,25, а Амонтон полагал, что f=1/3.

36. Объясните, что такое «Номинальная Аa, контурнаяАc и фактическая Аr , площади контакта/трения»? Площадь контакта, состоящая из площадок контакта отдельных пар выступов сопряжённых поверхностей, образует фактическую площадь контакта А,. Номинальная площадь контакта Аa для детали в виде прямоугольника равна произведению длины на ширину. Контурная площадь Ас контакта дискретна и состоит из множества пятен фактического контакта, общая площадь которых является фактической площадью контакта Аr, составляющую десятые или даже сотые доли процента от номинальной площади контакта Аa|.

37 Приведите формулы и объясните понятия «Насыщенный и ненасыщенный контакты».

Ненасыщенным называется контакт, при котором деформированные микронеровности не оказывают влияния друг на друга, так как они расположены далеко один от другого.

Насыщенным называется контакт, при котором давление на контакте очень велико и в контакт вступают все выступы, находящиеся на контурной площади.

При контактировании шероховатой поверхности общая нагрузка Р состоит из нагрузки, воспринимаемой выступами, деформируемыми упруго, упругопластически и пластически: Р = PУ +Pупп. По среднему фактическому давлению рг и приложенной нагрузке Р для упругопластической деформации шероховатой поверхности можно вычислить фактическую площадь контакта: Аг = Р/ рг. При пластическом контакте среднее фактическое давление с учётом максимальной твёрдости (по Мейеру) будет равно: рг = к×НВ, причём для неупрочняющегося материала к=1. а для упрочняющегося к=1,3.



Наши рекомендации