ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы СВОЙСТВА ТРУЩИХСЯ ТЕЛ И ИХ ПОВЕРХНОСТЕЙ (ЮМ. Лужнов) из "Трение износ и смазка Трибология и триботехника " Простым методом измерения фактической и контурной площади контакта шероховатых непрозрачных поверхностей, предложенным Н.Б. Демкиным, A.A. Лайковым, является метод тонких угольных пленок, напыляемых в вакууме на одну из контактирующих поверхностей. Такие пленки весьма однородны, имеют малую толщину (0,03...0,05 мм) и легко разрушаются в местах контакта. Телевизионные планиметры автоматически подсчитывают площадь контакта. Один из таких приборов разработан И.И. Берковичем. При ручной обработке фотофафии площади контакта берется ряд сечений, по которым определяется вероятность контакта, и на основании этого рассчитывается площадь контакта. [c.55] Используются также пленки, содержащие люминесцентные добавки. При контактировании материал пленки за счет адгезии переносится на сопряженную поверхность и зоны контакта определяются при облучении поверхности ультрафиолетовыми лучами. Метод обладает высокой чувствительностью. [c.55] При экспериментальном измерении площади фактического контакта по его электропроводности обычно используют формулы Р. Хольма. Полное электрическое сопротивление дискретного контакта для единичной контурной площади складывается из сопротивления, зависящего от числа и размера пятен фактического касания (ситочное сопротивление), и сопротивления растекания, обусловленного размером контурной площади. Таким образом. [c.55] Преимущество этого метода в том, что его можно применять для движущихся образцов. Недостатком метода является трудность определения числа контактов и сильное влияние поверхностных пленок оксидов и загрязнений, которые существенно меняют величину переходного сопротивления. Эта методика требует тарировки с помощью другого метода. Не пригоден этот метод для диэлектриков. [c.56] На рис. 2.25 показаны кривые зависимости фактической площади контакта от контурного давления р для различных металлов. Отклонение зависимости от линейной связано с упрочнением материала и влиянием упругих деформаций. [c.56] При измерении сближения шероховатых поверхностей требуется большая точность ввиду малости перемещений. Поэтому трудно устранить влияние посторонних факторов на результаты измерений. К ним относятся объемные деформации контактирующих тел, деформации в измерительной системе, перекосы, термические деформации и др. [5,18,19,28]. [c.56] При приложении нафузки Р к верхнему образцу I шток толкателя 4 смещается по отношению к трубке 3. Это смещение измеряется с помощью датчика. [c.56] Описанная конструкция позволяет исключить из отсчета пофсшность за счет сближения между нижней поверхностью образца 2 и станиной и свести к минимуму пофешность за счет упругого деформирования образца. [c.56] На рис. 2.27 показана зависимость сближения И от контурного давления р (стальные шлифованные поверхности Кг =20 мкм). [c.56] Свойства фрикционного контакта оказывают сильнейшее влияние на процессы трения и изнашивания, поскольку вследствие дискретности контакта касание выступов происходит только на отдельных площадках, образующих фактическую площадь контакта. Только на этой площади происходит взаимодействие выступов, в результате которого возникает сила трения, которой сопутствует процесс изнашивания. Поэтому сила трения пропорциональна фактической площади, а диаметр площадок контакта при трении определяет время взаимодействия выступов. [c.57] Сближение поверхностей влияет на напряженно-деформированное состояние контакта, хараетер взаимодействия и деформацию выступов, от которых зависит износ поверхностей. [c.57] Величина фактического давления определяет разрушение поверхностных пленок и возникновение адгезионных связей на контакте. Объем межконтактного пространства обусловливает максимальное количество смазки в контакте и т.д. [5]. [c.57] Примеры. Сила трения прямо пропорциональна фактической площади контакта, поэтому конструкция тормозных механизмов должна обеспечивать большую площадь, т.е. желательна упругая деформация выступов, малый коэффициент упругости материала, распределение нагрузки на большее число выступов, которое достигается увеличением контурной площади. [c.57] Последнее слагаемое в формулах (2.96) и (2,98) характеризует гистерезисные потери при упругом восстановлении материала. [c.57] На рис 2.29 показаны зависимости коэффициента трения и его адгезионной /га деформационной д составляющих от контурного давления р , рассчитанные на основе приведенных выше формул. [c.57] На рис 2.30 представлены зависимости доли выступов Дп / и деформируемых упруго, упругопластически и пластически от нафузки Р для контакта двух одинаковых стальных поверхностей с различной микрогеометрией [6]. [c.58] Выбирая условия, при которых доля упруго деформируемых выступов будет значительной, можно повысить износостойкость узла трения. Как видно из рис. 2.30 доля упруго деформируемых выступов невелика, преобладает упругопластическая деформация выступов. [c.58] Наличие волнистости и макроотклонений формы влияет на свойства контакта (рис. 2.31). [c.58] С увеличением температуры твердость убывает и возрастает скорость деформации материала с увеличением времени контактирования. Модуль упругости также убывает с ростом температуры, однако для металлов его изменение весьма невелико и им можно пренебречь. [c.59] Подставляя значение твердости в формулы для расчета характеристик контакта, можно оценить влияние температуры и времени на свойства фрикционного контакта [8]. [c.59] Вернуться к основной статье