Идентификация триботехнических характеристик металлополимерных трибосистем при низкочастотном вибронагружении

• Автор: Иванов, Сергей Иванович
• Шифр специальности: 05.02.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Ростов-на-Дону
• Количество страниц: 149 с. : ил.

Содержание
Введение
1. Состояние вопроса
1.1 Антифрикционные самосмазывающиеся покрытия
1.2 Влияние температуры на полимерные покрытия
1.3 Виброактивация реологических процессов
1.4 Цель и задачи исследований
2. Динамические особенности металлополимерных трибосистем
2.1 Влияние вибраций на путь трения
2.2 Виброактивация ползучести
2.3 Идентификация виброползучести антифрикционного
композита
2.4 Выводы
3. Методика исследований
3.1 Структура исследований
3.2 Экспериментальное оборудование
3.3 Экспериментальные образцы
3.4 Планирование экспериментов и обработка результатов
4. Эксплуатационные характеристики покрытий из полимерных
композитов
4.1 Статическая ползучесть, идентифицированная моделью
«типичного тела»
4.2 Статическая ползучесть, идентифицированная моделью
Бюргерса
4.3 Ползучесть в условиях динамического нагружения
4.4 Износостойкость покрытий в условиях динамического
нагружения
4.5 Выводы
5. Промышленные испытания покрытий

6. Общие выводы
7. Литература
8. Приложения
ВВЕДЕНИЕ
Антифрикционные самосмазывающиеся волокниты в виде покрытий на деталях трибосистем предназначены для эксплуатации при высоких нагрузках и относительно низких скоростях скольжения. Благодаря своим эксплуатационным свойствам эти материалы, представляющие собой полимерные композиты, широко применяются в авиакосмической, транспортной, строительной и ещё в целом ряде промышленных отраслей техники.
Области их использования характеризуются частыми значительными по величине перегрузками как статическими, так и динамическими в виде различных вибронагружений.
Одной из особенностей полимерных композитов является формирование ими зазора трибосопряжения не только в результате изнашивания, но и в следствие деформации ползучести под действием рабочих нагрузок. Кроме того, работая при температуре, близкой к области кинетических переходов, материал матричного связующего весьма чувствителен к её повышению. Температура генерируется в контактной зоне в процессе трения и в объёме композита в результате гистерезисного нагрева. Она снижает физико-механические свойства композита и увеличивает его износ и деформацию ползучести.
Следовательно, температура способствует росту двух процессов, формирующих величину зазора трибосопряжения, определяющего ресурс узла. Кроме того, одновременное термосиловое воздействие на полимерный композит может вызвать его кинетический переход в высокоэластическое состояние при гораздо более низких температурах, чем температура стеклования - состояние вынужденной высокоэластичности. Переход материала покрытия в это новое агрегатное состояние принципиально изменяет характер всех контактных (трение) и объёмных (гистерезис) процессов в полимерном покрытии и существенно снижает его износостойкость.

на время: —cot. Оценим отношение Lsibr(t) к пути, полученному при незави-

симом рассмотрении перемещений точки контакта.
(асо)2 ж _л соа
232D ~2асо~~А ~QD
(2.11)
Результат показывает, что чем больше окружная скорость вращения вала, тем больше отличается истинный путь перемещения точки контакта от пути, вычисленного в предположении о возможности независимого суммирования окружных и тангенциальных смещений. Этот результат легко понять, рассмотрев картину движения точки контакта при двух разных скоростях вращения вала и одинаковом тангенциальном движении (см. рис.3.1). В обоих случаях тангенциальное смещение точки за четверть периода будет равно амплитуде а. Но при угловой скорости /2, > /2, вклад тагенциального смещения в общий путь за четверть периода будет меньшим.
Результат решения задачи будет существенно отличным от полученного, если колебания происходят в двух плоскостях: вдоль
цилиндрической образующей поверхности вала и перпендикулярно ей
Пусть колебания с частотой со совершаются в двух плоскостях, и, кроме того, просходит вращение цилиндра с угловой скоростью 32. Тогда скорости в направлениях вдоль оси цилиндра и перпендикулярно ей будут
(Рис.2.2).

Рис.2.2 Колебания точки в контактной зоне: а)-схема, б)-траектория