ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Напряженно-деформированное состояние поверхностного слоя из "Трение и модифицирование трибосистем " Взаимное внедрение и деформация поверхностей трения обусловливают напряженно-деформированное состояние поверхностных слоев. Упругопластическая деформация является основным процессом, определяющим характеристики внешнего трения. Это объясняется ее непосредственным участием в процессах контактирования и сопротивления перемоцению при трении, а также в процессах теплообразования, формирования эксплуатационного состояния поверхности, сил трения и поверхностного разрушения. [c.64] На схеме напряженно-деформированного состояния материала в зоне трения (рис. 3.2) показаны зона сжатия впереди движущегося элемента контакта и зона растяжения сзади него, а также области упругой и упругопластической деформации. В условиях трения каждый элементарный поверхностный объем многократно воспринимает знакопеременные нафузки, влияющие на механизмы деформации и разрушения. [c.64] Установлено, что трение твердых тел имеет молекулярно-механическую природу. На участках фактического контакта поверхностей, как показано в главе 1, действуют силы межмолекулярного притяжения, которые проявляются на расстояниях, в десятки раз превы-и1ающих межатомное расстояние в кристаллических решетках. При отсутствии либо наличии промежуточной вязкой прослойки (влага, загрязнение и т.п.) между контактирующими поверхностями молекулярные силы вызывают адгезию на площадках фактического контакта и поверхности как бы прилипают друг к другу. Строго говоря, адгезия имеет сложную природу. Поэтому наряду с молекулярной теорией существует несколько других теорий адгезии. [c.65] Гипотеза отслаивания в модели Су нознолила качественно описать некоторые экспериментально наблюдаемые явления при изнашивании, но гюставила ряд новых вопросов, ответы на которые в рамках этой модели, как оказалось, дать практически невозможно. [c.67] Приведенные двухчленные выражения для силы и коэффициента трения применимы как в случаях трения без смазочного материала, так и при смазывании трущихся поверхностей. Многие исследователи (Хольм, Стренг, Льюис и др.) считают, что составляющая силы трения, обусловленная пластической деформацией (механическим взаимодействием) поверхностей, равна нескольким процентам от суммарной силы трения. Этот вывод подтверждается результатами исследования трения поверхности в вакуумной камере, которые показывают, что при трении в вакууме высокое значение силы трения обусловлено молекулярной составляющей. [c.68] С трением без смазочного материала в 2-10 раз и уменьшает износ сопряженных поверхностей в десятки и сотнн раз. [c.69] Все смазочные масла способны адсорбироваться на металлической поверхности. Прочность пленки зависит от наличия в ней активных молекул, их количества и качества. Минеральные смазочные масла являются механической смесью неактивных углеводородов, органических жирных кислот, смол и других поверхностно-активных веществ. Почти все смазочные масла образуют на металлической гюверхности граничную фазу квазикристаллической структуры толщиной до 0,1 мкм, обладающую относительно прочной связью с поверхностью и продольной когезией. Молекулы смазочного материала ориентируются перпендикулярно твердой поверхности, поэтому граничную пленку можно представить в виде ворса на металлической поверхности (рис. 3.3). [c.69] При взаимном перемещении поверхностей трения молекулы- вор-синки как бы изгибаются в противоположные стороны, Иа самом деле происходит сдвиг с перескоком элементов квазикристаллической структуры пленки. На восстановление ориентации молекул в прежнее положение - перпендикулярно поверхности тел - требуется некоторый промежуток времени, который можно рассматривать как время релаксации. [c.69] Благодаря высокой подвижности молекул смазочного материала на поверхности трения адсорбция протекает с большой скоростью, благодаря чему пленка обладает свойством самозалечивания при местных ее повреждениях. Это свойство пленок играет большую роль в предупреждении процесса лавинного схватывания. Невозобновляемая граничная пленка по мере увеличения пути трения изнашивается, при этом масло из пленки адсорбируется на продукты износа и уносится с поверхности трения. Окисление пленки способствует дезориентации структуры и ее разрушению. [c.70] При граничном трении в большинстве случаев скорость ижа-пшвания и износ деталей достаточно велики. Основная причина этого в том, что вследствие волнистости и шероховатости поверхностей их контактирование происходит на очень малых участках, а контактные давления имеют высокие значения. В этих условиях тонкая граничная пленка масла не предохраняет поверхности от пластического деформирования, что неизбежно ведет к изнашиванию деталей. [c.70] Высокая твердость и прочность фафита в направлении, перпендикулярном плоскости спайности, обеспечивают при смазке графитом почти полное отсутствие контакта металлических поверхностей при значительной пластической деформации контактируюи их поверхностей, а сдвиги поверхностных слоев протекают под пленкой смазочного материала или внутри его. Слабое сопротивление графита срезу по плоскостям обусловливает при трении послойное скольжение в нанесенных на поверхностях пленках. Коэффициенты трения фафитированных поверхностей могут достигать малых величин (0,0.3-0,04). [c.72] Вернуться к основной статье