ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы МЕХАНИКА КОНТАКТНОГО ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ТВЕРДЫХ ТЕЛ (И. Г. Горячева, Н.Б. Демкин) из "Трение износ и смазка Трибология и триботехника " Как известно, уже со второй половины XX века надежность, экономичность и экологичность машин, приборов, аппаратов, транспортных средств и технологического оборудования начали определяться в основном не показателями прочности, а трибологическими показателями узлов и деталей, работающих с трением. В XXI веке, безусловно, роль трибологических показателей возрастет еще больше. [c.20] Поэтому трибологические явления должны учитываться при проектировании и эксплуатации машин и механизмов. Они проявляются при земляных работах, в сельском хозяйстве, строительстве, добывающей промышленности и во многих других случаях. Потери средств от трения и износа в развитых государствах достигают 4...5 % национального дохода, а преодоление сопротивления трения поглощает во всем мире 20...25 % вырабатываемой за год энергии. [c.20] Управление трением, правильный выбор материалов по критериям трения и износостойкости, рациональное конструирование узлов трения и деталей машин и оптимизация условий эксплуатации могут существенно продлить срок жизни и повысить эффективность машин, снизить вредное экологическое воздействие при незначительном увеличении их стоимости. [c.20] В этой связи исключительное значение приобретают работы в области триботехнического материаловедения (сплавов, полимеров, композитов, порошковых материалов, керамики, покрытий, упрочнения поверхностей трения, смазочных материалов, присадок и т.д.), а также теоретические и экспериментальные исследования в области физико-химической механики процессов трения и изнашивания с использованием новейших испытательных средств и измерительной техники, которые могут раскрыть и изыскать новые способы снижения потерь на трение и повышения износостойкости машин, приборов и оборудования. [c.20] Принципиально новые конструктивные и смазочные материалы создаются один раз в 10-15 лет, а то и реже, и в этом отношении работа триболога-материаловеда более сложна и трудна, чем триболога-конструктора. Хотя хорошо известно, что командуют в машиностроении конструкторы. Они требуют новых материалов и технологий для решения своих вопросов и возлагают обычно все неудачи новых узлов на плохие материалы. Часто недостаточное внимание уделяется модельным испытаниям материалов и обоснованному выбору оптимальных пар и смазочных материалов. [c.20] Все сказанное выше особенно относится к узлам трения самолетов и космических аппаратов, скоростного магистрального, монорельсового и турбоконтейнерного транспорта при использовании линейных и реактивных двигателей с магнитным и газодинамическим подвесом, к оборудованию при глубинном бурении и работе в морских условиях. [c.21] Принципиально новой является задача повышения износостойкости элементов оборудования ядерной энергетики. Исключительное значение приобретают работы по изнашиванию узлов трения и деталей автоматизированных и программируемых устройств, особенно для роботов и манипуляторов. [c.21] Современная трибология располагает рядом фундаментальных теоретических и экспериментальных закономерностей, которые, безусловно, могут позволить в ближайшие годы успешно решать прикладные задачи в области сухого и граничного трения, газодинамической, гидродинамической и эластогидродина-мической смазки, которые реализуются в различных узлах машин при скольжении, качении или качении со скольжением [1 - 30]. [c.21] Для снятия этих проблем необходимо решить следующие конкретные задачи триботехники. [c.22] Необходимо во многих отраслях машиностроения перейти от принятых ранее расчетов сил и моментов трения, основанных на использовании постоянных значений коэффициентов трения и интенсивности изнашивания, к расчетам, в которых учитывается зависимость этих величин от параметров режима (скорости, нагрузки, работы, мощности трения, реализуемой температуры контакта), условий теплоотдачи, геометрии контактирования, влияния окружающей среды, электрического и магнитного полей и др. [c.23] При нафуженном трении с существенным тепловьщелением необходимо учитывать эффективные глубины проникновения теплоты на микро- и макроуровне и экранирующее действие тонких фаничных пленок смазочных материалов. Очень важно учесть динамические эффекты и их влияние на трение и износ, которые при износе и увеличении зазоров могут существенно изменить процессы трения и изнашивания. [c.23] Инженерные расчеты в задачах трения и износа могут быть целесообразными только тогда, когда в них используются физикомеханические характеристики материалов, соответствующие реальным режимам работы, особенно реальным температурным условиям. [c.23] Несмотря на то что трение является своеобразным и, в ряде случаев, нестабильным фаничным условием, обусловленным процессами физико-химической механики на поверхности трения, к инженерным расчетам на трение и износ предъявляются очень высокие требования по точности и надежности, значительно более высокие, чем требования к расчетам на прочность в задачах механики, в которых используются значительно большие значения коэффициентов запаса. [c.23] Вернуться к основной статье