Эффективность пар трения технического назначения

• Автор: Качиньски, Роман
• Шифр специальности: 05.02.04
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Белосток
• Количество страниц: 303 с. : ил.

1. ИЗНОСОСТОЙКОСТЬ ТРИБОСОПРЯЖЕНИЙ - ОСНОВА

НАДЕЖНОСТИ МАШИН И МЕХАНИЗМОВ

1.1. Анализ потока отказов трибосопряжений различной природы

1.2. Анализ изнашивания деталей трибосопряжений

1.3. Анализ критериальных подходов к оценке износостойкости материалов, деталей и трибосопряжений
1.4. Анализ эффективности технических решений по управлению физико-химическими процессами на фрикционном контакте и организации трибосопряжений повышенной износостойкости

1.4.1. Совместимость контртел

1.4.2. Смазочные среды

1.4.3. Бинарные поверхности

1.5. Определение общей цели и постановка научных задач исследования

2. МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1. Общие методические принципы аналитического исследования
2.2. Методика и программа экспериментальных исседований
^ 2.2.1. Выбор объектов исследования
2.2.2. Макро- и микроскопические исследования и профилографиро-вание
2.2.3. Определение износостойкости и триботехнических свойств пар трения
2.2.4. Создание специального лабораторного оборудования
2.3. Методика математической обработки экспериментальных данных и компьютерное моделирование процессов изнашивания трибосопряжений
Выводы по главе
3. АНАЛИТИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ ТРИБО
СОПРЯЖЕНИЙ
3.1. Гипотеза об основных принципах организации эффективных
^ трибосистем
3.2. Принципы прогнозирования ресурса трибосопряжений
3.3. Системный анализ трибосопряжений
Выводы по главе

4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ТРИБОСОПРЯЖЕНИЙ РАЗЛИЧНОЙ ПРИРОДЫ
4.1. Исследование износостойкости трибосопряжений типа "металл-металл" при наличии и без смазочного материала
4.1Л Трибосопряжение "Медь-сталь" без смазки
4.1.2 Трибосопряжение "Железо-сталь" без смазки
4.1.3 Трибосопряжение "Чугун-сталь" при смазке маслом SAE
15W/40
4.1.4 Трибосопряжение "Чугун-сталь"при наличии в масле 0,04% присадки перекиси дикумила
4.1.5 Трибосопряжение "Чугун-сталь"при наличии в масле 0,5%
н афтиламина
4.1.6 Трибосопряжение "Подшипниковый сплав L6 - сталь" в масле
SAE 15W/40
4.1.7 Трибосопряжение "Баббит Б82 - сталь" при смазке маслом
4.1.8 Общий анализ экспериментальных данных по разделу 4
4.2. Исследование износостойкости трибосопряжений типа "металл-неметалл" при наличии и без смазочного материала
4.3. Исследование износостойкости трибосопряжений типа "металл-неметалл" при наличии бинарной поверхности трения на микроуровне
4.3.1 Исходные данные
4.3.2 Трибосопряжение "СИГМА - бронза"
4.3.3 Трибосопряжение "СИГМА - сталь нержавеющая"
4.3.4 Трибосопряжение "СИГМА - сталь углеродистая сырая"
4.3.5 Трибосопряжение "СИГМА - сталь углеродистая термообработанная"
4.3.6 Трибосопряжение "СИГМА - чугун серый"
4.3.7 Исследование трибосопряжений "Металл - СИГМА" без смазки
4.3.8 Зависимость коэффициента трения от продолжительности эксперимента
4.3.9 Предельные условия эксплуатации
4.3.10 Общий анализ экспериментальных данных по разделу 4
4.4. Исследование износостойкости трибосопряжений типа
"неметалл-неметалл" при наличии и без смазочного материала

4.4.1 Трибосопряжение "твёрдых" неметаллических материалов
4.4.2 Трибосопряжение "твёрдых" неметаллических материалов с полимерами
4.4.3 Общий анализ экспериментальных данных по разделу 4
N 4.5. Исследование некоторых трибосопряжений в экстремальных
условиях эксплуатации
Выводы по главе
5. ПРАКТИЧЕСКОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ
ИССЛЕДОВАНИЙ
5.1. Разработка практических рекомендаций по оценке эффектов
ности трибосопряжений
5.2. Разработка рекомендаций по практическому использованию
результатов исследований в конкретных отраслях промышленности Польши
5.3. Использование результатов исследований в учебном процессе
Выводы по главе
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ ПО ДИССЕРТАЦИИ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
# ПРИЛОЖЕНИЯ
Приложение 1. Акты внедрения
Приложение 2. Фотографии поверхности образгрв из серого чугуна
после работы с контртелом из термообработанной стали
Приложение 3. Фотографии поверхности образцов из подшипникового сплава после работы с контртелом из
термообработанной стали
Пршожение 4. Образцы поверхности образцов из материала «сигма» после работы с контробразцами из различных
материалов
Пршожение 5. Материалы по трибосопряжению «СИГМАбронза»
Пршожение 6. Материалы по трибосопряжению «СИГМАнержавеющая сталь»
Пршожение7. Материалы по трибосопряжению «СИГМА - ст ал ь 45»
Пршожение 8. Материалы по трибосопряэ/сению «СИГМА-стачъ
термообработанная»
Пршожение 9. Материалы по трибосопряжению «СИГМА-серый
£ чугун»
Пршожение 10. Материалы по пластмассе «сигма»
И.В.Крагельским рассмотрена оценка интенсивности изнашивания для следующих модификаций основной расчетной схемы:
A) шероховатое тело обладает упругими свойствами;
Б) истираемое тело также обладает шероховатостью;
B) на поверхности контакта имеется равномерное температурное поле;
Г) основные параметры фрикционного контакта испытывают случайные
вариации.
Процесс изнашивания, согласно теории А.В.Крагельского, расчленяется на три явления, описанные в разделе 1.2.
По всем этим явлениям И.В.Крагельским, его учениками и последователями проведены большие исследовательские работы, опубликованы многочисленные статьи и написано много монографий [109-114 и др.]. В целом это направление именуется как молекулярно-механическая теория трения и изнашивания, цель которой дать инженерный расчет на трение и износ. Эта задача еще далека до завершения. Тем не менее молекулярно-механическая теория трения и изнашивания наиболее полно отражает физическую картину изнашивания в режимах трения при граничной смазке и без смазочного материала.
Энергетические критерии (модели) с различной полнотой и успехом использовали при описании различных процессов трения и изнашивания: Костецкий, Рабинович, Фляйшер, Федоровы В.В. и С.В., Тирувенгадам, Попов, Чичинадзе, Грегер, Спринжер, Ларсен-Бадзе, Виттвер, Бершадский и многие другие исследователи [12,99,156,178, 202,225,227229 и др.].
Энергетические модели, учитывающие обычно сразу несколько параметров внешнего нагружения и характеристик материалов, позволяют во многих случаях достаточно правдоподобно отразить влияние процессов в зоне трибоконтакта на поведение изнашиваемых материалов. Однако в уравнениях баланса энергии при этом трудности представляет определение:
1 - части подведенной энергии, вызывающей необратимые структурные изменения в деформируемых объемах, т.е. идущей на увеличение внутренней (скрытой) энергии материала;
2 - составляющих энергии, идущих на жазовые превращения и на изменение структуры от воздействия температуры в зоне контакта;