ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Общая постановка задачи теплопроводности при трении из "Трение износ и смазка Трибология и триботехника " Как показали исследования, геометрия контактирования оказывает существенное влияние на температурные поля в парах трения. А.В. Чичинадзе ввел в рассмотрение коэффициент взаимного перекрытия [см. [c.251] Эксперименты были выполнены на стандартных модельных кольцевых образцах (=28 мм, i/gH = 20 мм, /г = 15 мм) при трении торцами на универсальной машине трения Унитриб . В табл. 7.1 и 7.2 представлены результаты экспериментов трения фрикционных полимерных материалов (ФПМ) по серому чугуну СЧ 15. [c.252] С изменением условий теплоотдачи в окружающую среду при вз = onst температурное поле существенно меняется, что значительно изменяет фрикционно-износные характеристики. [c.253] Температура на фрикционном контакте является функцией параметров режима трения и свойств контактирующих материалов. Известно, что в парах трения, где оба элемента представляют собой сплавы на основе железа, поверхностные температуры, соответствующие фазовому превращению аРе уРе, достигаются при более легких режимах трения, чем для пар, у которых один из элементов выполнен из сплава на основе меди или никеля. В парах трения сталь или чугун - алюминиевый сплав, как показали Г. Утц, К. Зоммер и К. Рихтер, температура фазового превращения аРе — уРе, как правило, не достигается даже при тяжелых режимах вследствие размягчения и оплавления поверхностных слоев алюминиевого сплава. [c.254] Наиболее существенно взаимное влияние температурных и фрикционных характеристик проявляется у таких композиционных материалов, как ФПМ на различных связующих (каучуке, смоле, комбинации каучука и смолы). [c.254] Температурные поля в элементах фрикционной пары при торможениях в основном нестационарные. Возникающие микро- и мак-ротемпературные градиенты на поверхности трения в объемах материалов при их различном конструктивном исполнении приводят к переменным температурным напряжениям на поверхности и в объеме. Они оказывают иногда рещающее влияние на прочностные характеристики, вызывая микро- и макроразрущения. [c.254] Оценка влияния температуры и температурного градиента на изменение физико- механических характеристик материалов фрикционных пар была выполнена на ФПМ. Для этого был отработан метод воздействия нагрева поверхность трения колодок и накладок без трения, косвенно моделирующий тепловое воздействие процесса торможения. [c.254] При модельном и натурном эксперименте были получены одинаковые температурные поля 9 по глубине 2 колодки из ФПМ (рис. 7.5). [c.254] Материаловедческий анализ показал, что такому температурному полю соответствуют различные цветовые зоны поверхностных слоев колодки по глубине - по вертикальному сечению колодки из ФПМ 6КФ-32 (рис. 7.6) Повторно-кратковременные и длительные тепловые воздействия на материалы фрикционной пары тормоза приводят к различным физикомеханическим и химическим изменениям в них. [c.254] Измерение микротвердости НУ материала колодки на различной глубине г колодки (в соответствии с рис. 7.6) показали существенный нелинейный характер ее изменения (рис. 7.7, а). Более чем шестикратное изменение НУ по глубине колодки (в соответствии с цветовыми зонами) хорошо согласуется с изменениями НУ по температуре 9 (рис. 7.7, б). [c.254] Как известно, тепловыделение при трении происходит на пятнах фактического касания поверхностей, которые в процессе трения и износа изменяются и перемещаются по поверхности контурного и номинального контактов. Характер изменения и перемещения пятен контакта определяется процессами физикохимической механики трения и изнашивания на микро- и макроуровне, на которые влияют те.мпература, нагрузка, скорость скольжения и окружающая среда. Распределение и миграция фактических пятен касания по контурной и номинальной поверхностям трения неизвестны. Однако можно рассчитать размеры фактической и контурной площадей, а также среднего пятна касания. [c.255] Температура Э на поверхности трения распределена неравномерно, поэтому измеренные значения температуры в различных точках номинальной поверхности трения получаются разными (рис. 7.9). Их можно ограничить некоторой зоной (заштрихована) со средней температурой 9 (штриховая линия). [c.255] Следует отметить, что экзо- и эндотермические процессы, возникающие при физикохимических изменениях в материалах, могут изменять поверхностные и объемные температуры. [c.255] В случае неизотропных тел, наличия теплового сопротивления на контакте (оксидных и смазочных пленок, продуктов износа, различных зафязнений), сложных условий теплообмена на границе с окружающей средой задача теплопроводности при трении усложняется. [c.256] При расчетах средней поверхностной и объемной температур теплоотдачей во внещ-нюю среду в процессе трения можно пренебречь, так как этот тепловой поток в этих условиях не превышает 5 % общего количества теплоты, вьщеляемой при трении. [c.256] Вернуться к основной статье