ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Закономерности абразивного изнашивания из "Исследования методов испытаний на изнашивание " Детали большого числа машин работают в условиях абразивного изнашивания, характеризуемого механическим воздействием твердых тел или частиц с режуш,ими краями на изнашиваемый материал [1]. Абразивным называют также результат взаимодействия поверхности твердого тела с мягким материалом при определенных условиях трения со смазкой, например стальной цапфы и подшипника. [c.3] Для сравнительной оценки сопротивления изнашиванию образцы материала испытывают на лабораторных машинах трения, в той или иной степени воспроизводящих трение в реальных условиях работы материала. Обычно закрепленный неподвижно образец прижимается с определенным давлением к абразивной поверхности (чаще всего — к абразивной шкурке), перемещающейся с небольшой скоростью, и соприкасается с ней в одном и том же месте, как зто представлено, например, схемами а, в и д на рис. 1, или все время по свежему месту поверхности (см. схемы б, г и е на рис. 1), для чего образцу сообщают соответствующее перемещение. [c.3] Метод испытания трением по свежему месту абразивной шкурки стандартизован за рубежом. В нашей стране имеются стандарты на методы испытания пластмасс трением об абразивную шкурку [2] и испытания на абразивное изнашивание при трении о закрепленные абразивные частицы [31. [c.3] Испытания показали, что до некоторой величины давления, зависящей от механической прочности материала или вида абразивной шкурки, зависнмость вида (2 ) выполняется в достаточно широком диапазоне изменения скорости скольжения [4]. [c.5] Независимость износа от скорости скольжения при трении по абразивной ленте с разной величиной абразивного зерна описана в работе [5]. [c.5] Так как производная dh/ds с приближением s к бесконечности стремится к нулю, то применение зависимости (10) возможно только в случаях, когда в пределе достигается интенсивность изнашивания, равная нулю. Ниже, на примере анализа результатов испытаний по абразивной ленте, приведенных в работе [11], показывается преимущество описания износа образца уравнением вида (7), в котором член может принимать любое значение, в том числе и неравное нулю. [c.6] Показатель а характеризует протекание изнашивания и время достижения постоянной скорости изнашивания. Чем выше значение а, тем меньше износ и тем скорее достигается постоянная скорость изнашивания. Параметр о определяет положение кривой износа на графике при одинаковых значениях а, но разных 0 износы будут разные. [c.6] Для проверки применимости уравнения (7), если известны полученные из эксперимента точки на кривой изнашивания Оа (рис. 3), применяют такой способ. Проводят из начала координат линию Об, параллельную участку кривой изнашивания Оа, где скорость изнашивания установилась приблизительно постоянной, и приравнивают ее i = qo. Эта линия удовлетворяет уравнению h = ioat, где 00 представляет линейную составляющую уравнения (7). Вычитая из ординат h кривой Оа ординаты линейной составляющей Об, получают ординаты переменной составляющей — кривую Ов, которая описывается уравнением (7 ). [c.6] Соответственно при нанесении данных эксперимента на график с координатами по оси абсцисс 1п [(i — юЖч — оо)1 и по оси ординат t должна получиться прямая линия. [c.7] Можно также определить по каким-либо двум точкам экспериментальной кривой значения оо и а, построить по ним кривую, отвечающую уравнению (7), и определить ее соответствие данным эксперимента в остальных точках кривой. Преимущество этого способа состоит в том, что исключается графическое определение оо по кривой изнашивания, что могло бы привести к погрешности в тех случаях, когда из хода кривой трудно определить, стремится ли скорость изнашивания к нулю или она стремится к величине, отличающейся от нуля. [c.7] Значения о, ц, Ь2, 2 определяются по экспериментальной кривой в ее начале и в каких-либо двух точках 7 и 2, не очень близко расположенных друг к другу и по отношению к началу кривой. [c.8] Пользуясь этим отношением, можно определить, равно ли значение 00 нулю или не равно. [c.8] Таким образом, получили две характеристики, которые могут оказаться полезными при выявлении влияния различных факторов на изнашивание. Если износ выражен как потеря объема или веса, уравнение для определения о,01 соответственно изменится. При переходе к оценке износа не по времени, а по пути трения, уравнением (19) будет определяться не время 0,01 путь к моменту установления (условно) постоянной интенсивности изнашивания. [c.9] Экспериментальная проверка уравнений (6 ) и (7) возможна при таком лабораторном испытании, когда обеспечено постоянство всех факторов, кроме изменений абразивной поверхности при трении, и фиксируется обусловленное этими изменениями протекание износа образца с течением времени или в зависимости от пути трения. [c.9] Для такой проверки удобно использовать данные испытаний разных материалов при трении по одному и тому же месту поверхности, проведенные с постоянной нагрузкой. [c.9] Остается выяснить, в какой степени полученные выше уравнения согласуются с опубликованными данными разных авторов. Некоторые результаты такого рассмотрения приведены ниже. [c.9] Робэн проводил испытания трением по абразивной шкурке с постоянной скоростью (рис. 1, а). Значения коэффициентов в уравнении (6 ), определенные нами по данным автора работы, приведены в табл. 1. В ней даны также значения 0,01 и для сравнения — твердости испытанных материалов. [c.9] На рис. 4 нанесены кривые изнашивания для трех испытанных материалов из шести, приведенных в табл. 1. В целом имеется удовлетворительное соответствие данных эксперимента (обозначены кружочками) уравнению (6 ), характеризуемому на рис. 4 сплошными линиями. Из табл. 1 видно, что с повышением твердости материала время ощ падает. [c.9] Данные работы [4], полученные при трении образцов из меди и стали 40 (по схеме на рис. 1, а), использованы для определения их соответствия уравнению [6 1- Это соответствие выполняется если коэффициенты имеют значения, указанные в табл. 2. В данном примере время о,о1 было меньше для меди, чем для стали. [c.10] В опытах Микельса и Иовициу, результаты которых представлены на рис. 5, образцы из стали диаметром 2 и 10 мм испытывались трением по одному и тому же месту шкурки (согласно схеме испытания, приведенной на рис. 1, а). Испытания проводились по 6 раз, каждое в течение 1 мин. Сплошные линии проведены по уравнению (0 ), коэффициенты которого приведены в табл. 3. Значение для образца диаметром 2 мм (кривая 1) больше, чем для образца диаметром 10 мм (кривая 2). [c.10] Вернуться к основной статье