Термоэлектрический метод контроля температур в зоне сухого трения с учетом термоэлектрической неоднородности материалов трибосопряжения

• Автор: Кузнецова, Елена Владимировна
• Шифр специальности: 05.11.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Орел
• Количество страниц: 200 с. : ил.

Глава 1 Влияние максимальных температур на процессы изнашивания

трибоэлементов в режиме сухого трения и методы их контроля

1.1 Общие представления о процессе изнашивания при сухом трении

1.2 Температурные флуктуации в зоне трения как катализатор процессов изнашивания

1.3 Роль процессов трения в формировании поверхностных слоев трущихся материалов

1.4 Методы определения максимальной температуры в зоне трения

Выводы по главе 1

Глава 2 Теоретический анализ особенностей метода естественной термопары при контроле максимальных температур в зоне сухого трения

2.1 Особенности метода естественной термопары

2.2 Влияние одновременного включения множества источников термоЭДС на результаты измерения максимальной температуры в зоне трения
2.3 Влияние малой длительности существования единичных микроконтактов на результаты измерения максимальной температуры в зоне трения
2.4 Влияние термоэлектрической неоднородности материалов трибосопряжения на результаты измерения максимальной температуры в зоне трения
2.5 Разработка методики определения вероятности появления в зоне трения температур, превосходящих заданный предел на основе предварительного исследования термоэлектрической неоднородности материалов элементов пары трения Выводы по главе
Глава 3 Исследование коэффициента преобразования естественной термопары вал-подшипник скольжения
3.1 Исследования объемной ТЭС материалов
3.1.1 Анализ схем, используемых для исследования объемной ТЭС материалов
3.1.2 Методика определения объемной ТЭС материалов
3.1.3 Разработка устройства для определения объемной ТЭС материалов
3.1.4 Алгоритм определения объемных термоэлектрических свойств материалов с помощью разработанной установки
3.1.5 Экспериментальные исследования объемной термоэлектрической неоднородности материалов
3.1.6 Определение поверхностной термоэлектрической способности по данным, полученным на установке для исследования объемной ТЭС
3.2 Исследования ТЭС поверхностных слоев материалов
3.2.1 Разработка методики измерения ТЭС поверхностных слоев материалов
3.2.2 Разработка устройства измерения ТЭС поверхностных слоев материалов
3.2.3 Алгоритм проведения измерений поверхностной ТЭС материалов трибосопряжения вал - вкладыш подшипника скольжения

3.2.4 Исследования поверхностной термоэлектрической неоднородности материалов трибопары
3.3 Сравнение объемных и поверхностных термоэлектрических свойств материала
Выводы по главе 3
Глава 4 Экспериментальное определение температур в зоне сухого трения с учетом термоэлектрической неоднородности материалов трибосопряжения
4.1 Экспериментальная установка для апробации термоэлектрического метода контроля температур в зоне сухого трения с учетом термоэлектрической неоднородности материалов трибосопряжения
4.2 Предварительные результаты анализа полученных исследований на установке
4.3 Исследование термоЭДС, генерируемой зоной трения
4.4 Определение температур в исследуемой зоне трения с учетом термоэлектрической неоднородности поверхностей трибосопряжения
Выводы по главе 4
Заключение
Список использованных источников
Приложение А
Приложение Б
Приложение В
Приложение Г
Приложение Д
Приложение Е

При градуировке термопар температура горячего спая обычно изменяется медленно, и поэтому температурное поле у поверхности материала имеет относительно малый градиент и, следовательно, термоЭДС, создаваемая в поверхностном слое мала. При трении происходит фактически мгновенный нагрев сталкивающихся микровыступов, сопровождающийся высокими градиентами температуры в этих микровыступах, и, следовательно, значительными термоЭДС. Поэтому в отличие от глубинных слоев материалов, поверхностный слой является генератором всплесков термоЭДС, соответствующих максимальным температурам. Из сказанного вытекает необходимость определения локальной неоднородности поверхностного слоя и разработки метода определения ТЭС этого слоя с возможно меньшим влиянием на результаты измерения свойств глубинных слоев материала.
2.5 Разработка методики определения вероятности появления в зоне трения температур, превосходящих заданный предел, на основе предварительного исследования термоэлектрической неоднородности материалов элементов пары трения
Определение максимальной температуры в зоне трения методом естественной термопары основывается на том теоретическом положении, что в каждый момент времени мгновенные значения термоЭДС естественной термопары равны:
£,.=^.(©,.-0о), (2.16)
где Б у - усредненное значение коэффициента преобразования естественной термопары;
0(. - мгновенное значение температуры, усредненное по зоне контакта;
0О - температура в точках подключения измерительного прибора к объекту исследования.