Управление процессами контактного взаимодействия элементов трибосопряжений машин и технологических систем путем применения активных сред

• Автор: Петров, Владимир Маркович
• Шифр специальности: 05.02.04
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 335 с. : ил.

1. СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ. ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ. СОВРЕМЕННЫЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ О ТРЕНИИ И КОНТАКТНЫХ ПРОЦЕССАХ В ТРИБОСОПРЯЖЕНИЯХ

1.1. Квазистатическая теория трения

1.2. Трение при наличии граничного слоя смазочного материала

1.3. Динамические характеристики! трения

1.4. Процесс контактного взаимодействия при трении как сложная

система
1.5. Способы влияния на процессы трения и износа, основанные на учете явлений структурной приспосабливаемости и совместимости контактирующих поверхностей трибосопряжений
1.6. Методы динамического моделирования контаткных взаимодействий в элементах трибосопоряжений технологических систем при механической лезвийной обработке
1.7. Параметры качества поверхностного слоя деталей трибосопряжения при нормальном трении

1.8. Цельи задачи исследования

2. РАЗРАБОТКА МОДЕЛЕЙ КОНТАКТНОГО ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ПРИ ТРЕНИИ ДЛЯ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧИ РАЦИОНАЛЬНОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ ТРИБОСОПРЯЖЕНИЙ
2.1. Управление и оптимизация параметров процессов, происходящих в трибосистеме. Способы их осуществления
2.2. Общий подход при составлении схемы для определения основ-
^ ных эксплуатационных параметров качества трнбосистемы с

целью повышения ее эффективности
2.3. Основные моменты деформирования и разрушения металлов в
процессе трения при резании
2.4. Физические основы моделирования стружкообразования в процессе разрушения единичным микровыступом
2.5. Реологическое представление контактных взаимодействий поверхностей при отсутствии смазочного материала в зоне трения
2.6. Реологическое представление контактных взаимодействий поверхностей при наличие активных сред в зоне трения
2.7. Результаты и выводы по главе
# 3. МОДЕЛИРОВАНИЕ КОНТАКТНЫХ ВЗАИМОДЕЙСТВИЙ В
ПРОЦЕССЕ ТРЕНИЯ В СИСТЕМАХ МАЛОЙ РАЗМЕРНОСТИ НА ОСНОВЕ НЕЛИНЕЙНОГО ПОДХОДА
3.1. Математическая модель трибосопряжения
3.2. Моделирование условий фазовых переходов в процессе разрушения триботехнических материалов мпкрорезанием при трении
3.3. Определение основных характеристик, описывающих условия
контактного взаимодействия в процессе трения и разрушения триботехнических материалов при сухом трении
3.4. Определение характеристик, описывающих основные реологические и теплофизические характеристики активных смазочных сред
3.5. Применение основных положений теории чувствительности
для решения задач управления трибосопряжениями
3.6. Результаты и выводы по главе

4. УПРАВЛЕНИЕ ПРОЦЕССАМИ, ПРОТЕКАЮЩИМИ В ТРИ-
* БОСОПРЯЖЕНИИ, ПОСРЕДСТВОМ ПРИМЕНЕНИЯ АКТИВНЫХ АНТИФРИКЦИОННЫХ ПРЕПАРАТОВ
4Л. Основные эксплуатационные требования, предъявляемые к антифрикционным препаратам
4.2. Основные характеристики присадок и антифрикционных препаратов, входящих в состав СМ трибосопряжений двигателей внутреннего сгорания (ДВС)
4.3. Применение геомодификаторов трения на основе серпентинитов для решения триботехнических задач
4.4. Применение наномодификаторов карбонной группы (фуллеро-идных наномодификаторов) для решения триботехнических заф дач
4.4.1 Общее состояние проблемы получения и использования фуллероидных наномодификаторов
4.4.2 Применение теории фракталов при решении триботехнических задач с использованием фуллероидных наномодификаторов
4.4.3 Механизм работы углеродных фуллероидных наномодификаторов в трибосопряжениях
4.5 Триботехнические испытания смазочных материалов, содержащих антифрикционные препараты, на машинах трения
4.6 Исследование влияния антифрикционных препаратов в пластичных смазках на изменение основных параметров трения, микротвердости и реологических свойств смазок
4.7 Исследования структурных изменений поверхностных слоев
стальных образцов под действием антифрикционных препаратов
4.8 Результаты и выводы по главе
саморегулированием процессов активации, пассивации и образованием экранирующей фазы вторичных структур. В работе [20], было представлено условие совместимости материалов триботехнического назначения в узлах машин. По данному определению под совместимостью (совместимостью трущихся поверхностей - С777) следует понимать такое сочетание материалов и среды, которые в заданном диапазоне нагрузочно-скоростных условий обеспечивает устойчивое проявление СП и следовательно, минимальный износ и оптимальное сочетание параметров процесса трения.
Это направление исследования процессов трения и изнашивания достаточно подробно отражено в работах Б.И.Костецкого [107], М.М.Хрущева [223, 224], Ф.П. Боудена [15], P.M. Матвеевского [138] и др. Наиболее полно ключевые моменты данного направления развиты в работах
H.A.Буше и его сотрудников [20], применительно к условиям гидродинамического трения, граничного трения и трения без смазочного материала. Данное направление позволяет основные процессы трения и изнашивания рассматривать с энергетической точки зрения.
На практике разработано и применяется достаточно большое количество частных решений обеспечения износостойкости и фрикционности трущихся сопряжений использующих явления СП и СТМ. При проектировании узла трения необходимо учитывать также технологичность и себестоимость изделий. Широкий диапазон условий работы материалов триботехнического назначения (скорость движения, воспринимаемое давление, состав и температура окружающей среды, возможность применения смазочных материалов, воздействие вибраций и т.д.) не позволяет сформулировать совокупность универсальных требований к структуре и свойствам поверхностей материалов триботехнического назначения, для всех пар трения. При этом требуется индивидуальный подход и дополнительные исследования. Все существующие способы управления параметрами процесса трения и износа можно представить в виде схемы, изображенной на рис. 1.2.