ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Прочность масляной пленки при трении из "Долговечность двигателей Издание 2 " На износостойкость поверхностей трения деталей оказывают существенное влияние смазывающие жидкости. Поверхностные пленки защищают трущиеся тела от непосредственного контакта. Сопротивление разрушению смазочной пленки зависит от природы металлической поверхности, нагрузки, скорости, температуры трения, состояния поверхности, толщины пленки и ее состава. [c.64] Боуден и Тейбор [52] указывают, что при граничной смазке толщиной в один или два молекулярных слоя между металлическими поверхностями (покрытыми окисными пленками) трение уменьшается приблизительно в 20 раз (от / = 1 до / = 0,05), в то время как количество перенесенного металла уменьшается в 20 ООО раз и больше. [c.64] При продолжительном нагревании свыше 120° С происходит старение масла, оно окисляется и его поведение определяется свойствами окислов. При применении присадок жирных кислот, химически не взаимодействующих с неактивным и активным металлами, при температурах плавления кислот увеличивается износ и коэффициент трения. В области температур ПО—130° износ и коэффициент трения активных металлов снижаются в результате химического взаимодействия между жирной кислотой и поверхностью трения и образования адсорбированного слоя (металлического мыла). [c.65] Последующее повышение температуры до температуры плавления металла приводит к резкому повышению износа и коэффициента трения. Жирные кислоты, добавленные или находящиеся в масле, образуют металлические мыла, которые плавятся при более высоких температурах, чем сами жирные кислоты, и предохраняют поверхности от металлического контакта. [c.65] Прочность масляной пленки понижается также в зависимости от скорости трения. И. А. Альшиц установил, что при увеличении скорости скольжения от 0,136 до 0,554 м/с, т. е. в 4 раза, грузоподъемность брайтстока уменьшилась почти в 8 раз. [c.65] На прочность масляной пленки оказывает влияние шероховатость поверхностей трения. Максимальной прочности масляной пленки соответствует оптимальная шероховатость поверхности. На вершинах гребешков неровностей поверхностей трения создаются повышенные контактные давления, вследствие чего масляная пленка легче разрушается. При оптимальной шероховатости прочность масляной пленки, очевидно, достигает своего наибольшего значения и это приводит к повышению сопротивления изнашиванию деталей. Известно, что при уменьшении толщины масляного слоя давление в нем возрастает, а при увеличении — падает. Несущая способность масляного слоя увеличивается при сближении трущихся поверхностей. [c.65] Шероховатость поверхности влияет на прочность масляной пленки и на коэффициент трения. С. А. Суховым доказано, что при увеличении шероховатости коэффициент трения переходит через минимум, причем у тонких масляных пленок минимум выражается более четко. На рис. 40 приведены графики изменения коэффициента трения в зависимости от шероховатости при различных расчетных толщинах слоя касторового масла. [c.65] На коэффициент трения при граничной смазке оказывает влияние направление штрихов обработки. На рис. 41 приведены кривые зависимости коэффициента трения от давления. Коэффициент трения возрастает с увеличением давления, что естественно при скольжении в условиях смешанного трения. [c.65] В табл. 1 приведены данные фирмы Роллс-ройс о грузоподъемности масляного слоя в зависимости от шероховатости поверхности шеек вала. Из табл. 1 видно, что грузоподъемность масляного слоя повышается по мере понижения шероховатости поверхности. Со снижением шероховатости повышается величина опорной поверхности и уменьшается удельное давление все это оказывает благоприятное влияние на прочность масляной пленки и на ее более быстрое восстановление в случае разрыва. [c.66] Установлено, что наибольшее влияние на снижение износа и возможность заедания оказывают образующиеся при трении органические пленки. В интервале температуры 70—110° С происходит интенсивное образование пленок. При непосредственном трении органических пленок износ снижается в 1,5—2,0 раза, уменьшается коэффициент и температура трения. [c.66] На рис 42 показано изменение момента трения и температуры виброобкатанного ролика, наплавленного проволокой НПЗОХГСА под флюсом АН-60, с площадью канавок 36% и углом сетки 64 , подачей в начале испытания одной капли масла ДП-11, давлением 6-10 Па, при трении на машине МИ-1 по колодочке из чугуна СЧ 18-36. Из графика видно, что снижение момента трения и температуры происходит в результате образования пленок и оптимального рельефа поверхности. При повышении давления до 80, 90, 100-10 Па (точки 1,2, 3) соответственно увеличился момент трения и температура, однако схватывания в этот период трения не наблюдалось [42]. [c.67] Химические соединения могут происходить в результате взаимодействия имеющихся в введенных в смазку химически активных присадок или путем термохимической обработки металла, например путем сульфидирования деталей в жидких, газовых и твердых средах. Наиболее эффективным способом является обработка стальных деталей в расплавленных соляных ваннах, содержащих соединения активной серы. [c.68] Сульфидирование значительно повышает противозадирные свойства черных металлов. При легких режимах работы (невысоких давлениях) сульфидный слой сохраняется относительно продолжительное время и предохраняет трущиеся поверхности от повышенного износа. При абразивном изнашивании сульфидированные детали изнашиваются так же интенсивно, как и несульфидированные. [c.68] Для стальных деталей, работающих в условиях циклического нагружения, целесообразно применять сульфоазотирование или сульфоцианирование. Сульфоцианированный слой имеет структуру, аналогичную структуре азотированных слоев, и отличается наличием на поверхности сульфидной пленки, карбонитридной фазы и цементита. Наличие твердого слоя карбонитридных фаз под слоем сульфидов обеспечивает длительное сохранение высокой износостойкости хорошо приработанных поверхностей. Сульфоцианирование значительно повышает усталостную прочность. [c.68] Таким образом, защиту деталей от коррозионного изнашивания и предохранение поверхностей трения, наиболее опасных в отношении задира, в той или иной мере можно обеспечить присадками к моторным маслам, которые содействуют образованию защитных пленок на поверхностях трения и нейтрализуют действие агрессивных кислот. Роль пленок и химических соединений заключается в том, что они способствуют ускорению приработки за счет расклинивающего действия и предохраняют трущиеся поверхности от непосредственного контактирования. [c.68] Вернуться к основной статье