Вакуум износ материалов

Для исследования трения и износа в обычных условиях, в газовой среде, в вакууме, при низких и высоких температурах применяются различные приборы и установки. В лаборатории специального материаловедения была разработана и изготовлена универсальная установка для исследования трения и износа материалов во всех указанных выше условиях. [c.20]

При разработке вакуумной камеры с встроенной в нее машиной трения для исследования трения и износа материалов в высоком вакууме при низких температурах надлежало решить некоторые вопросы технического и методологического характера. [c.20]

Один из практически важных вопросов, связанных с обеспечением минимального износа трущихся деталей, —оптимальный выбор сочетания материалов для них. К материалам деталей предъявляются также требования конструктивной прочности, жесткости и технологичности, поэтому задача оптимального сочетания материалов трущихся поверхностей часто решается путем нанесения на одну из деталей слоя иного материала (металлического или неметаллического), нри котором в наибольшей мере удовлетворяется требование антифрикционности данного сопряжения. Громадное влияние на трение и изнашивание в условиях несовершенной смазки оказывают свойства смазочных материалов, поэтому вопрос антифрикционности включает также учет взаимодействия трущихся материалов со смазкой. При отсутствии смазки трение и изнашивание зависят от свойств газовой среды и степени вакуума. Работы по изучению трения и изнашивания в связи с выбором материалов для трущихся деталей проводились в разных направлениях. [c.51]

Испытания материалов на износ, сопровождающиеся схватыванием материалов треиия, можно проводить на различных универсальных установках трення, позволяющих задавать широкие диапазоны скоростей скольжения и имеющих устройства для изменения объемных температур и создания контролируемой атмосферы (среды), в том числе вакуума. [c.231]

Высокохромистые сплавы как химически стойкие материалы находят широкое применение также в пищевой и других отраслях промышленности. Из них изготовляют центробежные насосы, реакторные аппараты, дистилляционные колонны, конденсаторы, реторты, вентиляторы, трубы, колена, тройники, переходы, вентили, полые ролики барабанных вакуум-фильтров, регуляторы сточных вод, мешалки и т. д. Высокохромистые сплавы также пригодны для аппаратов, работающих под давлением, и деталей, испытывающих абразивный износ. [c.227]

В ИМАШ созданы и успешно используются уникальные стенды для исследования процессов трения, износа, смазки катящихся со скольжением тел (зубчатые передачи, кулачковые механизмы и др.), в глубоком вакууме и газовых средах (рис. 12), а также другое оборудование, установки и приборы для исследования и контроля характеристик надежности материалов, элементов конструкций и натурных технических объектов и для установления закономерностей сопряжения функций оператора и машины. [c.33]

Главным направлением в исследованиях износа на протяжении многих десятилетий было получение эмпирических зависимостей величины износа от скорости взаимного перемещения трущихся материалов, нормального давления, физико-химических характеристик смазочных сред (поверхностно-активных, химически активных и др.), свойств материалов (твердости, состава, структуры), газовых сред (кислородсодержащих, нейтральных, вакуума), температуры, времени, масштабного фактора, видов трения (скольжения, качения), наличия и характеристик абразивной среды, характера динамических нагрузок и т. п. [c.329]

На рис. 11 для более наглядного представления о конструкции карданного подвеса измерительного рычага представлена упрощенная изометрическая проекция описываемого прибора трения. В заключение приводятся основные технические данные универсальной установки для исследования трения и износа покрытий и материалов предельный вакуум 10 мм рт, ст. интервал температур контртела от —185 до -f-250° размеры образца диаметр 5 мм, длина 9 мм диаметр шарика 5 мм размеры контртела диаметр 60 мм, высота 3 мм удельная нагрузка на образец до 59 кгс/см контактная нагрузка на шарик до 200 кгс/см2 скорость скольжения 19, 24,5, 32,7, 43,5 и 56 мм/с ход образца 21 мм. [c.23]

Метод испытания на фрикционную теплостойкость нашел применение и в оценке материалов на трение и износ в высоком вакууме [3]. Особенности [1, 81 поведения материалов в высоком вакууме позволяют считать условия высокого вакуума принципиально новыми для трения материалов. [c.172]

Испытания подшипниковых материалов на износ в вакууме и па воздухе проводились в течение 8 ч на каждой ступени. Образцы взвешивали до начала, через каждые 2 ч и в конце испытания. [c.175]

В приведенных рассуждениях не учитывалось изменение относительной твердости материала инструмента и обрабатываемого изделия с повышением температуры. В действительности, как установлено, с увеличением главным образом скорости резания повышается температура инструмента и изделия Б зоне резания. Это приводит к пластической деформации инструмента. Тепловая твердость в этом случае недостаточна, чтобы противостоять деформации инструмента. Эта деформация вызывает его износ. Данные явления хорошо согласуются с результатами, полученными при изучении изменения твердости материалов инструмента при нагреве их в вакууме. Испытания проводились на специально изготовленной в Институте машиноведения АН СССР установке, описание которой приведено в ранее опубликованных статьях [19]. [c.218]

Фреттинг обычно проявляется в атмосфере, в глубоком вакууме его практически нет. Повышение влажности атмосферы снижает проявление фреттинга. Степень поражения от него существенно возрастает с ростом нагрузки на соприкасающиеся детали, а также с увеличением амплитуды скольжения и частоты перемещения. С повышением твердости материалов износ от френиига обычно снижается. [c.54]

Работоспособность узлов трения (подшипниковых и тормозных) опреде--тяется фрикционной совместимостью участвующих в процессе трения материалов. В этом процессе участвует сильный материал (вал, шток, тормозной барабан и др.), слабый (подшипник, уплотнение, тормозные колодки и др.) п рабочая среда (вакуум, газ, жидкость, пластичные и твердые смазки). Физическая природа трения и изнашивания изучена еще недостаточно, и поэтому вопросы фрикционной совместимости решаются на основе опыта и эксперимента с избирательным привлечение.м многих сильных материалов, часто называемых контртелом (обычно сталей и других твердых материалов), и слабых материалов, характеризующихся хорошей приспособляемостью к сильным и снижающих их износ за счет собственного износа, и великого множества рабочих сред, которые следует рассматривать в качестве ненремен-ного третьего компонента при создании узла трения. [c.213]

Обеспечение нормальной работы узла трения обычно достигается путем введения смазки, разделяющей рабочие поверхности, скользящие одна относительно другой. Благодаря этому, трение переносится в глубь смазочного слоя и определяется вязкостью смазки. Однако при необходимости эксплуатации механизмов в условиях высоких температур и вакуума применение имеющихся смазок становится невозможным вследствие их окисляемости и испарения. В результате работа узла происходит, по существу, в условиях сухого трения. В таких условиях надежно при достаточно низком коэффициенте трения и малом износе могут работать лишь немногие материалы. Одним из таких материалов является графит. В настоящее время имеется значительное число антифрикционных марок графита, созданных за рубежом и в нашей стране. Создание и изучение трения антифрикционных марок графита производится в Институте машиноведения в Москве и других организациях. В результате многочисленных работ установлено, что низкий коэффициент трения графита является следствием его пластинчатой структуры. Под воздействием касательных напряжений на поверхности графита образуется ориентированный слой, состоящий из чещуек, расположенных параллельно одна другой. Эти чешуйки расположены таким образом, что нормаль к их поверхности наклонена под углом 5—10° навстречу движению контртела. При изменении направления движения происходит довольно быстрая переориентация, сопровождающаяся некоторым повышением коэффициента трения. При работе пары металл—графит поверхность металла быстро покрывается слоем графита и в дальнейшем, по сути дела, происходит трение между двумя графитовыми поверхностями. Такого взгляда на механизм трения графита придерживаются исследователи в разных странах. [c.370]

В связи с тем, что время действия теплового источника для опережающей и отстающей поверхности при качении со скольжением тел будет различным, при прочих равных условиях глубина воздействия, величина теплового слоя будут больше на отстающей поверхности. Если также учесть, что материал или смазка поверхности, находящаяся на отстающей поверхности будут подвергаться более продолжительному температурному влиянию в контакте, то при прочих равных условиях интенсивность изнашивания (износ на единицу пути трения) на отстающей поверхности должна быть больше. Теоретический вывод подтвержден экспериментально. Различие наблюдали при исследовании износостойкости твердых материалов даже при работе в вакууме. Приняв форму пятна контакта в виде круга с радиусом ГфИ с равномерно распределенной тепловой интенсивностью q =fPVf. получаем следующие зависимости [c.176]

Контакты этого типа представляют собой своеобразную пару трения, в которой контактирующие элементы скользят друг по другу не нарушая их электрической связи. Поэтому наряду с указанными выше требованиями контактный материал должен обладать также комплексом антифрикционных свойств применительно к условиям сухого трения. Контактная пара должна состоять из разнородных материалов, так как в случае одинаковых материалов будет происходить схватывание труш,ихся поверхностей даже в обычных условиях эксплуатации, не говоря уже о работе в вакууме. Желательно, чтобы контртело (токонесущий элемент) было более твердым (примерно в 1,3-2 раза), чем подвижный контакт (токоснимающий элемент) тогда возрастает срок службы контактной пары, а заменить токосъемник обычно более просто, чем другие элементы электрической цепи. Требуемого соотношения твердостей достигают добавлением к соответствующему контактному материалу твердых смазок (дисульфида молибдена, сульфида цинка, селенидов некоторых редких металлов, фтористого кальция, графита и др.) или легкоплавких металлов (например, галлия), становящихся жидкими при работе контактной пары. Участки твердых смазок выполняют антифрикционные функции, а металлическая основа с малым электросопротивлением обеспечивает основную электрическую связь в сопряженном контактном узле при наличии в материале легкоплавкого металла, участвующего вместе с основой в электропередаче, износ уменьшается благодаря замене сухого трения жидкостным при расплавлении этой добавки. В процессе эксплуатации при перемещении контактных поверхностей относительно друг друга изменяется как действительная физическая поверхность контакта (срабатывание трущихся поверхностей идет неравномерно), так и действительная поверхность электрического контакта (в электроперб даче участвует не вся поверхность контакта из-за шероховатости и наличия на ней непроводящих или малопроводящих фаз). [c.196]

Высокие значения коэффициента трения и интенсивный износ наблюдаются Ри трении графитовых материалов в акууме и в нейтральных газовых Средах [74], особенно после предварительного обезгаживання (например, рокалнванием в вакууме). [c.189]

При других скоростях резания (2, 18 и 25 м/мин) такого резко выраженного торможения не наблюдалось. После прекращения резания на резцах, работавших в вакууме, остаются большие объемы затоможенного обрабатываемого материала, срыв которых настолько затруднен, что влечет за собой поломку режущей кромки. На резцах, работающих на воздухе и низко,м вакууме, подобные образования не наблюдались. Во всех случаях на передней поверхности режущего инструмента после 100 м пути резания не было видно следов изнашивания (на ней просматривалась исходная поверхность инструмента). Краевого износа в зоне 3 не было, наблюдали износ Б зоне 1 (вершина резца). Контактная поверхность по задней грани при резании в вакууме сплошь покрыта обрабатываемым материалом, и четкой ее границы не просматривается (рис. 13). Был проведен опыт на скорости резания 8 мАмин, в котором резцом. [c.69]

Уменьшение интенсивности изнашивания резцов за счет интенсификации процессов торможения в зоне наростообразования для Ф = 90° при переходе к высокому вакууму и экстремальные зависимости износ — давление с экстремумом при давлении 1 — ЫО- Па, а также значительное уменьшение интенсивности изнашивания при ср= 30°, в том числе в зоне резания без нароста, можно также объяснить защитной ролью заторможенных слоев обрабатываемого материала. Последний выступает во всех случаях как менее твердый и прочный металл по сравнению с инструментальным материалом. В начальные периоды резания происходит перенос ме- нее прочного металла на сопряженную поверхность, и далее последующее трение уже одинаковых металлов. Поэтому некоторые режимы трения, признанные для трущихся пар деталей машин недопустимыми, как вызывающие схватывание, задир и заедание, могут оказаться на некоторых участках пары инструмент — обрабатываемый металл даже полезными, предохраняющими поверхности инструмента от усиленного изнашивания. В качестве иллюстрации приведем фотографии контактных иоверхностей. инструмента и стружки, полученные на растровом электронном микроскопе (РЭМ). В данном случае РЭМ имеет ряд преимуществ ввиду большой глубины резкости, что позволяет одинаково четко наблюдать микропрофиль грубой поверхности во впадинах и на выступах при больших увеличениях. Кроме того, в режиме поглощенных электронов представляется возможным выявить на прирезцовой стороне стружки и на поверхности резания частицы износа инструмента. На рис. 19 показана полученная на РЭМе после резания в вакууме 5-10 Па передняя грань резца в районе полки, защищенной наростом (нарост удален), и часть поверхности, на которой происходит интенсивный непрерывный перенос обрабатываемого материала. Очень хорошо видны налипы обрабатываемого металла в области краевого износа на передней поверхности быстрорежущего инструмента после резания на воздухе (рис. 20). Поверхность стружки, срезанной в вакууме, когда наблюдается малый износ инструглента, выглядит более рельефно (большие неровности, связанные с периодическим дискретным срывом и размазыванием ранее заторможенных частиц обрабатываемого металла), однако частицы износа инструмента на ней не просматриваются (рис. 21, а). Поверхность же стрз жки, срезанной на воз- [c.80]

Другим направлением подавления водородного износа является исключение смазывающих жидкостей, служащих источником образования водорода, или введением в них различных ингибиторов, препятствующих наводороживаиию трущихся поверхностей. Для трения в вакууме большое значение приобретает содержание водорода в материале трущихся пар, способного диффундировать из глубинных слоев и скапливаться на поверхности трения. [c.14]

Для теплопрочных вакуумных шарикоподшипников (вакуум до 10- мм рт. ст., температура до 400 "С) были исследованы [И] корончатые самосмазывающиеся выносные сепараторы, направляемые по бортам внутреннего или нарулсного кольца (рис. ПО). Корончатые сепараторы обеспечивают работоспособность теплопрочных вакуумных шарикоподшипников, так как у них гнезда под шарики открыты с одной стороны, что облегчает удаление продуктов износа, а центровка сепаратора относительно колец улучшена. Корончатый сепаратор снабжен замком, размер проходного паза А которого меньше на 0,1 мм для металлических сепараторов и на 0,2—0,4 мм для неметаллических. Исследования показали надежную работу таких конструкций в течение более 1000 ч с использованием самосмазывающихся материалов ФН-202 (до 250 °С) и АМАН-24 (до 300 °С) для выносного сепаратора и не менее 500 ч для металлического корончатого сепаратора, размещенного в подшипнике и изготоз ленного из бронзы БрАЖМцЮ-3-1,5 (до 400 °С). [c.218]

Маслянит [45]. Этим термином названа группа самосмазывающихся антифрикционных материалов, разработанных в лаборатории специального материаловедения, построенных по одному принципу, но имеющих различный состав и технологию изготовления, что продиктовано необходимостью получения материалов с различными свойствами. Теоретические основы строения, механизма трения и износа этих материалов были развиты на базе исследований, о которых говорилось выше. Экспериментальные исследования, проведенные в лаборатории специального материаловедения, показали, что, используя теоретические основы строения маслянита, можно создавать материалы с заранее заданными свойствами. Так, в лаборатории были созданы материалы для работы в обычных условиях, в речной или в морской воде, в среде инертных газов и глубоком вакууме, в агрессивных жидких средах. [c.72]

Современная химическая промышленность объединяет огромное число разнообразных производств. Установленные на химических заводах аппараты и машины работают в условиях воздействия различных агрессивных сред при температурах от —200 до п-2500° и при давлениях, колеблюш,ихся в весьма широких пределах—от глубокого вакуума до 1000 ати и выше. От правильного выбора материалов для изготовления аппаратуры в значительной мере зависит производительность оборудования и себестоимость продукции, так как преждевременный износ аппаратуры приводит не только к необходимости замены аппаратов новыми, но и к остановкам производства. В химической промыш лениости, широко использующей непрерывные процессы, потери материальных ценностей вследствие простоев нередко превышают стоимость заменяемых аппаратов. [c.9]

Оценка материалов на трень е и износ в вакууме осложняется потерей в весе полимерных материалов за счет газоотделения и деструкции. В процессе газовыделения можно выделить две стадии (см. рис. 99, кривые 2, 3). Первая стадия характеризуется выделением растворенных в материале газов (начальный участок кривой). Вторая стадия обусловливается скоростью диффузионных процессов н процессов деструкции материала в вакууме (прямолинейный участок кривой). Естественно, что в зависимости от количества выделяемых газов фрикционные характеристики материалов могут существенно изменяться. В связи с этим эксперименты на трение начинались с установлением стабилизированного процесса газовыделения. [c.175]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...