Исследование характеристик контактного взаимодействия элементов механизмов в среде высокотемпературных свинцового и свинец-висмутового теплоносителей

• Автор: Назаров, Антон Владимирович
• Шифр специальности: 05.04.11
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Нижний Новгород
• Количество страниц: 230 с. : ил.

Глава 1. Анализ условий контактного взаимодействия элементов конструкций в среде свинцового и свинец-висмутового теплоносителей

1.1 Общие положения

1.2 Узлы механизмов с контактным взаимодействием твердых поверхностей при их относительном движении в контурах

со свинцовым и свинец-висмутовым теплоносителями

1.3 Характеристики качества поверхности

1.4 Физико-химические свойства поверхности контактных пар

1.5 Пленки (покрытия) на поверхностях конструкционных материалов

1.6 Контакт и взаимное внедрение поверхностей

Глава 2. Особенности трения и изнашивания элементов конструкций в среде свинцового и свинец-висмутового теплоносителей

2.1 Общие положения

2.2 Механизм изнашивания металлических поверхностей

2.3 Сухое трение
2.4 Контактно-гидродинамическая смазка тяжелыми
жидкометаллическими теплоносителями
2.5 Жидкостная смазка свинцовым и свинец-висмутовым теплоносителями
2.6 Виды изнашивания рабочих поверхностей
2.6.1 Водородное изнашивание
2.6.2 Абразивное изнашивание
2.6.3 Окислительное изнашивание, изнашивание вследствие деформации, диспергирования и выкрашивания
2.6.4 Коррозионно-механическое изнашивание, коррозия, кавитационное и эрозионное изнашивание
2.6.5 Схватывание и заедание поверхностей при трении
2.6.6 Изнашивание при фреттинг-коррозии
Глава 3. Подшипниковые узлы в свинцовом, свинец-висмутовом и свинецлитиевом теплоносителях высокотемпературных энергетических
контуров
3.1 Общие положения
3.2 Гидростатические подшипники
3.2.1 Принцип работы гидростатических подшипников
3.2.2 Особенности эксплуатации гидростатических подшипников циркуляционных насосов работающих в тяжелых жидких металлах
3.3 Подшипники сухого трения
3.3.1 Условия работы гидродинамических подшипников и обоснование невозможности обеспечения этих условий в свинцовом и свинец-висмутовом теплоносителях энергетических контуров
3.3.2 Экспериментальные исследования характеристик подшипников сухого трения в тяжелых жидкометаллических теплоносителях
3.4 Гидростатодинамические (лабиринтно-винтовые) подшипники
3.4.1 Конструктивная схема и материалы
3.4.2 Экспериментальные исследования характеристик гидростатодинамических (лабиринтно-винтовых) подшипников в свинцовом теплоносителе
3.4.2.1 Условия испытаний
3.4.2.2 Характеристики изнашивания подшипника
3.4.2.3 Условия проведения исследований вибрационных характеристик насоса
3.4.2.4 Характеристики вибрации насоса НЦС - 04 с
гидростатодинамическим подшипником

Глава 4. Экспериментальные исследования характеристик
изнашивания контактных пар в зубчатых зацеплениях в среде свинца
4.1 Общие положения
4.2 Цели и задачи исследований
4.3 Описание экспериментального стенда Р - ФТ 2003
4.4 Методика исследований
4.5 Этапы испытаний и основные результаты
4.6 Характеристики изнашивания элементов зацепления
4.7 Выводы
Глава 5. Экспериментальные исследования напорных, расходных характеристик и изнашивания контактных поверхностей лабиринтно-винтового насоса в высокотемпературном РЬ - Ві теплоносителе
5.1 Общие положения
5.2 Описание экспериментального стенда ФТ-ЛВН
5.3 Методика исследований
5.4 Условия испытаний
5.5 Характеристики изнашивания винта и втулки насоса
5.6 Характеристики изнашивания лабиринтного уплотнения напорной камеры насоса
5.7 Вибрационные характеристики насоса
5.8 Экспериментальные зависимости напора от подачи лабиринтновинтового жидкометаллического электронасоса НЛВ
5.9 Выводы
Заключение
Список использованных источников
Приложение А

пленок, но тяжелые жидкометаллические теплоносители в этих условиях не являются смазочным материалом. Поэтому трение при граничной смазке достаточно широко распространенное при других условиях в условиях систем с ТЖМТ не возможно.
Контактно-гидродинамическая смазка тяжелыми жидкометаллическими теплоносителями может реализовываться при условиях качения со скольжением или при качении, при которых жидкий металл втягивается в зону контакта движущимися поверхностями. Необходимым условием реализации контактно-гидродинамической смазки является формирование в слое жидкого металла подъемной силы, аналогично условиям возникновения гидродинамической смазки (см. ниже). Примером качения со скольжением может являться работа поверхностей зубчатых зацеплений. Примером качения может являться работа подшипников качения (в случае реализации таких подшипников в среде ТЖМТ).
Условия образования жидкой прослойки более благоприятны при качении со скольжением, чем при качении. Однако, силы трения в контакте больше, чем при чистом качении. При проскальзывании контактирующих поверхностей возрастают наибольшие приведенные напряжения, и зона действия наибольших касательных напряжений располагается на меньшей глубине основы.
Условия возникновения контактно-гидродинамической смазки в системах с ТЖМТ достаточно ограничены. При малых относительных скоростях поверхностей жидкий металл выдавливается из зазора, при больших скоростях жидкий металл может «сбрасываться» с движущихся поверхностей силами инерции, в том числе, вследствие высокого значения коэффициента поверхностного натяжения ТЖМТ.