Трение при контактном взаимодействии поверхностей в условиях гидростатического давления

• Автор: Стрельников, Юрий Алексеевич
• Шифр специальности: 05.02.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Тверь
• Количество страниц: 156 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

ОСНОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯ

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1 СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА

1.1 Влияние гидростатического давления на механические

свойства металлов

1.2 Влияние гидростатического давления на механические

свойства полимеров

1.3 Влияние гидростатического давления на свойства жидких

смазок и граничных пленок

1.4 Основные закономерности трения
1.5 Влияние гидростатического давления на процессы трения
материалов при гидроэкструзии и гидропластической обработке
1.6 Влияние гидростатического давления и температуры на
процессы трения для различных материалов
ГЛАВА 2 РАЗРАБОТКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО
ОБОРУДОВАНИЯ И МЕТОДИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ 5
2.1 Назначение, описание прибора и условия работы. Узлы
трения в геофизических приборах
2.2 Теоретическое исследование влияния гидростатического
давления на коэффициент трения различных материалов
2.2.1 Упругий контакт
2.2.2 Пластический контакт
2.3 Материалы и образцы для экспериментальных исследований
2.3.1 Образцы для экспериментальных исследований
2.3.2 Термическая обработка образцов
2.3.3 Механическая обработка образцов
2.3.4 Очистка поверхности образцов
2.3.5 Материалы для экспериментальных исследований

2.4 Зависимость изменения нормальной нагрузки для сферического индентора от гидростатического давления при

пластическом контакте
2.4.1 Оборудование для определения зависимости нормальной нагрузки и деформационной составляющей от

гидростатического давления
2.4.2 Методика определения нормальной нагрузки на внедренный сферический индентора при пластическом контакте под

действием гидростатического давления жидкости
2.4.3 Изменение фактической площади контакта внедренного сферического индентора под влиянием гидростатического

давления
2.4.4 Изменение фактической площади контакта нескольких сферических инденторов под влиянием гидростатического

давления
2.4.5 Обсуждение результатов
2.5 Определение глубины внедрения сферической микронеровности при различном контакте от

гидростатического давления
2.6 Установка для определения параметров удельной силы
трения при действии гидростатического давления
2.7 Методика определения адгезионных параметров при
действии гидростатического давления
2.8 Методика определения адгезионных параметров при
действии гидростатического давления для полимеров
ГЛАВА 3 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ВЛИЯНИЯ ГИДРОСТАТИЧЕСКОГО ДАВЛЕНИЯ И ТЕМПЕРАТУРЫ
НА ТВЕРДОСТЬ МАТЕРИАЛОВ
3.1 Определение твердости различных материалов по методу
Бринелля

3.2 Влияние гидростатического давления и температуры на
твердость различных материалов
3.2.1 Методика определение твердости материалов по методу Бринелля при действии гидростатического давления и

температуры
3.2.2 Влияние температуры на характеристики контакта и на коэффициент трения
3.2.3 Определение твердости различных материалов по методу Бринелля при действии гидростатического давления
3.2.4 Определение твердости различных материалов по методу Бринелля при действии температуры и гидростатического

давления
3.3 Зависимость деформационной составляющей от действия
гидростатического давления и температуры
ГЛАВА 4 ИСЛЕДОВАНИЕ УДЕЛЬНОЙ СИЛЫ ТРЕНИЯ ПРИ
ДЕЙСТВИИ ГИДРОСТАТИЧЕСКОГО ДАВЛЕНИЯ
4.1 Анализ удельной силы трения
4.2 Определение нормальной нагрузки для расчета адгезионных характеристик
4.3 Определение сил молекулярного взаимодействия для расчета адгезионных характеристик
4.4 Экспериментальное определение удельной силы трения и фактического давления
4.5 Экспериментальные результаты и их обсуждение
4.5.1 Экспериментальное исследование поверхностей на атомносиловом микроскопе
4.5.2 Обсуждение результатов
4.6 Влияние гидростатического давления на адгезионные характеристики полиамида ПА-

основанный на измерении момента сил трения при проворачивании под нагрузкой шарика из стали ШХ15, расположенного между пластинами из исследуемого материала.
На одношариковом трибометре ОТ-1 [58] К.С. Ляпиным получены параметры удельной силы трения для ряда материалов, значения которых приведены в [46, 47].
В книге [46] предложена идея более перспективного и универсального метода определения параметров удельной силы трения при пластической деформации, основанного на вдавливании конусов с различными углами при вершине из твердого сплава ВК6 в образец с отверстием. Отверстие гарантирует центрирование конусов и снижает неравномерность распределения нормального давления.
Деформационная составляющая силы трения обусловлена формоизменением (обратимым или необратимым) рельефа соприкасающихся тел за счет внедрения неровностей шероховатых поверхностей более твердого тела.
Основными безразмерными критериями, оценивающими механическую составляющую, являются относительное внедрение единичного выступа моделированного в виде сферы
где Ь - глубина внедрения; г - радиус кривизны выступа; агис. - коэффициент гистерезисных потерь.
Так как силовые воздействия твердых тел при внешнем трении существенно зависят от напряженно-деформированного состояния в зонах контактов микронеровностей, рассмотрим определение сил и коэффициентов трения при упругих и пластических деформациях в этих зонах.
При упругих деформациях в зонах касания взаимодействие твердых тел может осуществляться при ненасыщенном и насыщенном фрикционных контактах. Представления об ненасыщенном и насыщенном фрикционных контактах предложено и разработано Н.М. Михиным [58, 59].