Коэффициент поверхностном слое

В большинстве твердых и жидких тел поглощение тепловых лучей завершается в тонком поверхностном слое, т. е. не зависит от толщины тела. Для этих тел тепловое излучение обычно рассматривается как поверхностное явление. В газе в силу значительно меньшей концентрации молекул процесс лучистого теплообмена носит объемный характер. Коэффициент поглощения газа зависит от размеров ( толщины ) газового объема и давления газа, т. е. концентрации поглощающих молекул. [c.91]

Полученное уравнение показывает, что А зависит от коэффициента абсорбции к и толщины слоя тела s. При толщине s = О коэффициент А . = О, т. е. поглощение происходит в слое вещества конечной толщины. Если s = оо, то Л), = 1, т. е. слой большой толщины поглощает луч целиком, как абсолютно черное тело. На величину Лх влияет также коэффициент абсорбции к. Если к велик, то поглощение происходит в тонком поверхностном слое. В связи с этим состояние поверхности тела оказывает большое влияние на его поглощательную и излучательную способность. Если к == О, то и Л), = 0. [c.461]

В деталях, подвергающихся симметричному знакопеременному изгибу (коэффициент амплитуды а = 1), при котором поверхностные слои периодически испытывают напряжения растяжения и сжатия, наложение напряжений сжатия снижает коэффициент амплитуды, что, как известно. Повышает предел выносливости (см. рис. 164). Коэффициент амплитуды для поверхностного слоя с остаточными напряжениями сжатия (Тсж равен [c.319]

Различные способы поверхностного упрочнения детали могут существенно повысить значение коэффициента качества поверхности р (до 1,5—2 и более вместо 0,6—0,8 для деталей без упрочнения). Подробные данные о величине Р в зависимости от способа упрочнения поверхностного слоя (наклепа, цементации, азотирования, поверхностной закалки нагревом т. в. ч. и т. д.) приведены в справочниках. [c.229]

Если при статических нагрузках состояние рабочих поверхностей незначительно влияет на их прочность, то при циклических нагрузках разрушение деталей связано с развитием усталостных трещин, возникающих в поверхностном слое. Развитию этих трещин способствует шероховатость поверхности в результате механической обработки. При расчетах это явление учитывается коэффициентом влияния шероховатости поверхности [c.248]

Повышение прочности поверхностного слоя достигается поверхностной закалкой, химико-термической обработкой, наклепом и учитывается коэффициентом влияния поверхностного упрочнения [c.248]

Трение представляет собой явление сопротивления относительному перемещению, возникающее между двумя звеньями на элементах кинематических пар. По характеру относительного движения различают трение скольжения и качения, по состоянию поверхностного слоя элементов пары и наличию смазочного материала — трение без смазывания, граничное и жидкостное. Эти факторы и многие другие влияют на силу трения, которая направлена в сторону, противоположную направлению относительной скорости. Сила трения Р, согласно формуле Кулона (см. прил.) зависит от нормальной составляющей Р нагрузки, действующей на кинематическую пару, н определяется через коэффициент трения / [c.245]

Если взять проволоку со стороной АВ, вдвое большей длины, то значение силы поверхностного натяжения оказывается вдвое большим. Опыты с проволоками разной длины показывают, что отношение модуля силы поверхностного натяжения, действующей на границу поверхностного слоя длиной I, к этой длине есть величина постоянная, не зависящая от длины I. Эту величину называют коэффициентом поверхностного натяжения и обозначают греческой буквой сигма [c.84]

Основное предположение линейной механики разрушения состоит в том, что трещина распространяется тогда, когда величина коэффициента интенсивности достигает критического значения, характерного для данного материала. Совершенно эквивалентная формулировка этого предположения состоит н том, что сила G, движущая трещину, превосходит критическое значение — сопротивление распространению трещины. Формула (19.4.4) утверждает эквивалентность двух этих формулировок. Что касается механического содержания принятой гипотезы и всей теории в целом, на этот вопрос можно ответить по-разному, а в рамках формальной теории вообще его можно не ставить. Тем не менее некоторые соображения могут быть высказаны. В оригинальной работе Гриффитса предполагалось, что освобождающаяся при росте трещины упругая энергия расходуется на увеличение поверхностной энергии если есть поверхностная энергия на единицу площади, то сила сопротивления движению трещины G = Анализ Гриффитса в течение долгих лет считался безупречным, хотя в нем содержится некоторый органический дефект. Энергия поверхностного натяжения вводится в уравнения теории как нечто данное и постороннее по отношению к упругому телу. На самом деле, поверхностная энергия есть энергия поверхностного слоя, свойства которого в той или иной мере отличаются от свойств остального материала и при решении задачи теории упругости этот поверхностный слой нужно как-то моделировать. Простейшая схема будет состоять в том, чтобы рассматривать поверхностный слой как бесконечно тонкую пленку с постоянным натяжением 7. Если контур свободного отверстия имеет кривизну, то поверхностное натяжение дает нормальную составляющую силы на контуре. При переходе к разрезу, в вершине которого кривизна становится бесконечно большой, поверхностное натяжение создаст сосредоточенные силы. В результате особенность у кончика трещины оказывается более высокого порядка, а именно, вида 1/г, а не 1/У г. На это обстоятельство было обращено внимание Гудьером, однако полное решение задачи было опубликовано много позже. В связи с этим можно выразить сомнение, связанное с тем, в какой мере пригодно представление о поверхностном натяжении в твердом теле как о натянутой бесконечно тонкой пленке, а особенно в какой мере эта идеализация сохраняет смысл при переходе к пределу, когда отверстие превращается в бесконечно топкий разрез. [c.664]

Следует иметь в виду, что с увеличением положительных значений и х уменьшается величина удельного скольжения, а вместе с ней и возможный износ профилей зубьев. Одновременно уменьшается контактное напряжение сдвига поверхностных слоев зубьев и повышается их изгибная прочность. Однако при возрастании и Ха коэффициент перекрытия ty уменьшается. [c.99]

Влияние качества обработки поверхностей деталей. При статических нагрузках качество обработки рабочих поверхностей деталей оказывает незначительное влияние на их прочность. При циклических нагрузках разрушение деталей связано с развитием усталостных трещин, возникающих в поверхностном слое. Развитию этих трещин способствует возникшая в результате механической обработки детали шероховатость поверхности в виде рисок, царапин, следов резца и т. п., которые являются концентраторами напряжений. С увеличением шероховатости поверхности предел выносливости снижается, что учитывается коэффициентом влияния шероховатости поверхности Ki , представляющим собой отношение предела выносливости образца с данной шероховатостью поверхности к пределу [c.23]

Рис. 2.61. Графики изменения коэффициента, учитывающего состояние поверхностных слоев образцов

Различные методы поверхностного упрочнения детали могут существенно повысить значение коэффициента качества поверхности. К числу таких методов, применяемых в различных сочетаниях, относятся химико-термические (азотирование, цементация), поверхностная закалка ТВЧ и наклеп поверхностного слоя обкаткой роликами или обдувом дробью. [c.186]

Момент окончания процесса приработки может быть определен также по величине остаточных напряжений второго рода в поверхностных слоях трущихся тел, так как эти напряжения более четко определяют характерные стадии изнащивания, по сравнению с коэффициентом трения или кривой накопления износа [58]. Как показывает опыт, достаточно надежным и простым способом является регистрация силы трения и температуры, изменяющихся во времени, по установившемуся значению которых судят об окончании приработки. [c.21]

Учитывая полученную нами ранее формулу для расчета критерия Д,. соответствующего минимальному значению коэффициента трения /тш, можно рассчитать /лшш. При прочих равных условиях число циклов до разрушения, определяемое по формуле (VI. 19), при /шш будет максимальным, т. е. материал поверхностного слоя будет более износостоек. [c.97]

Для определения коэффициента поверхностных слоев прогводим усталостное испытание образцов диаметром d с концентратором напряжений, выполненных по обычной технологии (стандартного образца) с упрочнением. Коэффициент пй-верхностных слоев [c.215]

Целью 1Х1счета яьляется предотвращение остаточных деформаций или хрупкого разрушения поверхностного слоя или самих зубьев при действии пикового момента Действие пиковых нагрузок оценивают коэффициентом перегрузки [c.24]

В низкоуглеродистых сталях и других деформационно стареющих материалах наблюдается четкий предел выносливости, т. е. ниже некоторого значения приложенного напряжения усталостная долговечность образцов неограниченно велика. Важность деформационного старения подтверждается так называемым эффектом тренировки образец в течение длительного времени подвергают циклическому нагружению при напряжениях ниже предела выносливости, после чего его усталостная долговечность существенно повышается благодаря увеличению напряжения течения в результате деформационного старения. Ранее считалось, что предел выносливости является характери-ристикой, отражающей сопротивление материала зарождению разрушения (т. е. зарождению усталостной трещины). В настоящее время взгляд на предел выносливости несколько трансформировался. Показано, что усталостная трещина может зарождаться и прорастать через поверхностные слои образца при напряжениях меньше предела выносливости, но не развивается в глубь образца и не приводит к разрушению [263, 423]. Таким образом, наличие предела выносливости не является следствием невозможности зарождения трещины, а скорее неспособности ее распространения в материале при данном уровне напряжений [152]. Данная закономерность позволяет связать предел выносливости с пороговым значением коэффициента интенсивности напряжений AKth, характеризующим отсутствие развития трещины при АК < А/Сгл- Указанный подход был нами использован при прогнозировании влияния асимметрии нагружения на предел выносливости. Подробное изложение полученных по данному вопросу результатов будет приведено в подразделе 4.1.4. [c.128]

Другое направление заключается в улучшении антифрикционных свойств поверхностей осаждением фосфатных пленок (фосфатирование), насышением поверхностного слоя серой (сульфидирование), графитом (графитирование), дисульфидом молибдена и др. При умеренной твердости такие поверхности обладают повышенной скользкостью, малым коэффициентом трения, высокой устойчивостью против задиров, заедания и схватывания. Эти способы (особенно сульфидирование и обработка дисульфидом молибдена) увеличивают износостойкость стальных деталей в 10 — 20 раз. применяют и сочетание обоих методов (например, сульфо-цианирование, повышающее одновременно твердость и скользкость поверхностей). [c.30]

Если пористые порошковые металлы получены прессрванием с последующим спеканием, то поверхностные слои из расплющенных частиц обладают повышенным сопротивлением, что может в некоторых случаях привести к зависимости коэффициентов сопротивления от толщины образца. [c.23]

Исследование температурных полей и деформаций. Исследования температурных полей нужны для оценки работоспособности узлов трения, теплостойкости и точности машии. Температура сказывается на работе узлов трении в связи с температурными изменениями зазоров, резким изменением вязкости масла, изменением свойсги поверхностных слоев материалов, особенно коэффициентов сухого трения. При высоких температурах понижаются механические свойства материалов, происходит тепловое охрупчивание и ползучесть. Температурные деформации существенно влияют на точность измерительных маптин, прецизионных станков и других машин. [c.481]

Механизм обесцинкования не получил еще удовлетворительного объяснения. Имеются две точки зрения. Первая предполагает, что первоначально протекает коррозия всего сплава, а затем медь осаждается на поверхности из раствора с образованием пористого внешнего слоя. Согласно второй, цинк, диффундируя к поверхности сплава, преимущественно растворяется прИ -а,том поверхностный слой обогащается медью. Каждую из этих гипотез можно успешно применить для объяснения явлений, наблюдающихся в определенных случаях обесцинкования. Однако накопленные факты свидетельствуют, что второй механизм применим намного чаще. Пикеринг и Вагнер [17, 18] предположили, что объемная диффузия цинка происходит вследствие образования поверхностных вакансий, в частности двойных. Они образуются в результате анодного растворения, а затем диффундируют при комнатной температуре в глубь сплава (коэффициент диффузии для дивакансий в меди при 25 °С D = 1,3-10" см с) 117], заполняясь преимущественно атомами цинка и создавая градиент концентраций цинка. Данные рентгеновских исследований обесцин-кованных слоев е-латуни (сплав Zn—Си с 86 ат. % Zn) и -у-латуни (сплав Zn—Си с 65 ат. % Zn) показали, что в обедненном сплаве происходит взаимная диффузия цинка и меди. При этом образуются новые фазы с большим содержанием меди (например, а-латунь), и изменение состава в этих фазах всегда идет в сторону увеличения содержания меди. Как отмечалось ранее, аналогичные закономерности наблюдаются в системе сплавов золото— медь, коррозия которых идет преимущественно за счет растворения меди. Растворения золота из этих сплавов не обнаруживают. В результате коррозии на поверхности возникает остаточный пористый слой сплава или чистого золота. Скопления двойников, часто наблюдаемые в полностью или частично обесцинкованных слоях латуни, также свидетельствуют в пользу механизма, связанного с объемной диффузией [19]. Это предположение встречает ряд возражений [20], однако данные рентгеноструктурного анализа обедненных цинком слоев невозможно удовлетворительно объяснить, исходя из концепции повторного осаждения меди. Хотя предложен ряд объяснений ингибирующего действия мышьяка, сурьмы или фосфора на обесцинкование а-латуни (но не Р-латуни), механизм этого явления нельзя считать полностью установленным. [c.334]

При оптимальных значениях показателей качества поверхностного слоя материала (твердости, шероховатости и др.) скорость изнашивания деталей наименьшая, детали прирабатываются быстрее, возрастают долговечность машин и их точность. При сглаживании неровностей уменьшается (до некоторого предела) коэффициент трения. Очень важно установить минимально допускаемый износ деталей, при достижении которого должна быть прекращена эксплуатация механизма и проведен его рем(шт, так как увеличенные зазоры могут вызвать дополнительные динамические нагрузки и интенсивное увеличение скорости изнашивания (участки Б В[ и Б2В2). [c.195]

Повышение сопротивления тепловому потоку в месте контакта двух поверхностей обусловлено меньшим коэффициентом теплопроводности газовой прослойки по сравнению с твердым телом, отклонением направления теплового потока от нормали к поверхности контакта, повьш]енным термическим сопротивлением поверхностного слоя из-за окисной пленки и загрязнения. [c.283]

При постоянных значениях указанных параметров и внешних условий после достаточно длительного прирабо-точного периода устанавливаются специфическая для данного комплекса параметров микрогеометрия поверхностей трущихся тел, состав и структура поверхностных слоев, значения силы и коэффициента трения. [c.125]

Упрощение расчетов состоит в том, что появляется возможность использовать информацию о величине коэффициента массоотдачи при испарении воды с открытой либо с обильно смоченной поверхности Рв [64]. Величина би при этом приобретает смысл аналога терморадиапионных характеристик поверхности продукта степени черноты (относительной излучательной способности) е и поглощательной способности А. Некоторая неопределенность толщины поверхностного слоя не должна препятствовать вве дению новой характеристики Ей, так как и для расчетов лучистого теплообмена при обработке различных продуктов используют е и А, хотя процессы поглощения и отражения происходят по толщине некоторого слоя. Опытные данные показывают, что при охлаждении мяса изменение влажности происходит на глубине 2...3 мм, до 4...5 мм [(5]. [c.130]

Материалы на основе фторопласта. Фторопласт занимает особое место среди других полимеров, его нельзя отнести ни к термопластам, ни к реактопластам, так как ему присущи свойства обеих групп. Он отличается самым низким и стабильным коэффициентом трения (0,04) при трении по стали и лучшими смазывающими свойствами среди полимеров. Однако твердост , чистого фторопласта невелика, что приводит к значительному деформированию поверхностных слоев при контактном взаимодействии и к интенсивному изнашиванию при трении. Поэтому для изготовления деталей узлов трения чистый фторопласт не применяют, а исгюльзуют ком[юзиционные материалы на основе фторопласта. В табл. 1.8 приведены физико-механические и триботехнические свойства ПСМ на основе фторопласта-4 [13]. [c.28]

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]

Другой характер имеет зависимость коэффициента трения от про-должител1.ности трения. Сначала коэффициент трения снижается, достигая минимального значения после 2 часов, затем увеличивается до максимального значения к 8 часам и далее постепенно понижается примерно до постоянного значения. Активное разрушение и разупрочнение исходной структуры в начальный период обеспечивают быстрое снижение коэффициента трения. Затем перестройка и угюрядочеиие структуры поверхностного слоя, снижая износ, вызывают некоторое увеличение силы трения. Далее сила трения постепенно снижается по [c.100]

Сульфидирование - процесс насыщения поверхностного слоя сульфидами, проводят обычно в солевых ваннах. Такая обработка существенно повышает противозадирные свойства и значительно снижает коэффициент трения. Износостойкость при этом повышается в несколько раз. Аналогичный эффект достигается при сульфоцианиро-вании - одновременном насыщении поверхностей нитридами и сульфидами. [c.239]

Получившийся контур ограничивает зону возможного выбора коэффициентов сдвига /1 и Хг- Накладывая дополнительные ограничения, можно найти в пределах построенной зоны возможные решения. Так, например, при известном суммарном коэффициентесдвига решение следует искать на линии 5—5. С увеличением положительных значений XI и Хг уменьшается величина удельного скольжения, а вместе с ней и возможный износ зубчатых профилей. Одновременно уменьшается относительная кривизна профилей, т. е. увеличиваются их радиусы кривизны. Следовательно, уменьшается контактное напряжение сдвига поверхностных слоев зубьев и повышается изгибная прочность зубьев. Однако при возрастании XI и Хг коэ( )фициент перекрытия гу уменьшается. [c.239]

Выражение (2.161) получено без vчeтa влияния концентраиии напряжений, размеров детали и ссстояния поверхностных слоев материала. Указанные факторы в большей степени влияют на прочность при переменных напряжениях и в меньшей степени на прочность при постоянном напряжении. Учитывая это обстоятельство, коэффициент запаса следует вычислять по выражению [c.205]

Метод пригоден только для контроля поверхностного слоя толщиной, соизмеримой с длиной рэлеевской волны. Его применение особенно целесообразно в случае, когда геометрия изделия не позволяет использовать эхо-метод или метод сквозного про-звучивания, когда коэффициент затухания или толщина изделия слишком велики. При определении упругой анизотропии он имеет преимущества по сравнению с другими методами, так как ультразвуковая волна распространяется вдоль поверхности, что эквивалентно смещению отраженного луча. Кроме того, нет необходимости преобразователи для возбуждения сдвиговых волн приклеивать к изделию, и процесс контроля можно автоматизировать. [c.288]

Производная dF" jdQ) t представляет собой энергию поверхностного слоя, отнесенную к единице площади поверхности, и играет роль потенциала для поверхностных явлений, в качестве которого принимается коэффициент поверхностного натяжения ст. Таким образом, ст представляет собой удельную поверхностную энергию в изохорно-изотермических условиях, так как только в этих условиях свободная энергия приобретает свойства характеристической функции. Это означает, что а имеет единицу Дж/м , между тем как в большинстве справочников единица ст дается в виде Н/м. Следовательно, в последнем случае коэффициент поверхностного натяжения трактуется как сила, отнесенная к единице длины. С математической точки зрения, замена понятия энергии единицы поверхности понятием силы, отнесенной к единице длины, допустима, так как Дж/м = = Н-м/м =Н/м. Следует, однако, помнить, что, по существу, а нельзя рассматривать как некоторую отнесенную к единице длины упругую силу, действующую по касательной к поверхности пузыря и стремящуюся уменьшить его поверхность. Подтверждением этому служат опытные данные, говорящие о том, что ст зависит от температуры и не зависит от поверхности, в то время как любая упругая сила зависит от деформации. В действительности поверхностный слой находится в поле нормальных сил, равнодействующая которых всегда направлена по нормали к поверхности. Именно действием этих нормальных сил определяются все свойства поверхностного слоя (способность к уменьшению своей поверхности, его энергия). [c.168]

Частотная зависимость фотопроводимости. Как видно из рис. 8-7, в области малых длин волн (левее максимума кривой) наблюдается спад фотопроводимости. Это объясняется быстрым увеличением коэффициента поглощения с ростом частоты и уменьшением глубины проникновения падающей на тело электромагнитной энергии. Поглощение происходит в гонком поверхностном слое, где и образуется основное количество носителей заряда. Появление большого числа избыточных носителей заряда только у поверхности слабо 01ражается на проводимости всего объема полупроводника, потому что скорость поверхностной рекомбинации больше, чем объемной, и проникающие внутрь неосновные носители заряда увеличивают скорость рекомбинации в объеме полупроводника. [c.246]

Контурное критическое давление Ре р, соответствующее моменту перехода, определяется по формуле (V. ). На расположение минимума оказывает влияние величина молекулярной слагаемой коэффициента трения. С увеличением критерия Д молекулярная слагаемая уменьшается пропорционально величине А в степени v/(2v -l), а механическая слагаемая увеличивается пропорционально А в степени v 2 + . Однако следует отметить, что увеличение происходит значительно медленнее, чем падение, вследствие некоторого различия в коэффициентах А и В. На фиг. 42 в качестве примера приведен теоретический график, иллюстрирующий это положение применительно к трению пары сталь 45 — резина. Расчетные данные Рс кг1слР, Е= = 100 кг1слР, р=0,5, То=1 кг/с.м, смазка ЦИАТИМ-201. Предполагается, что скорость скольжения не изменяет физико-механических свойств поверхностного слоя резины. [c.87]

На рисунке приведены электронные микрофотографии поверхности облученных материалов. Видно, что с уменьшением коэффициента проницаемости склонность к блистерингу увеличивается (см. рисунок, а—в) на образце № 1 блистеры практически отсутствуют на образце № 2 наблюдаются блистеры диаметром 0.5—1.5 мкм, плотностью 10 см , на образце № 3 — многочисленные кратеры диаметром до 1.5 мкм, плотностью 5 -10 см . Характер блистеров свидетельствует о пластичном состоянии поверхностного слоя, т. е. о его значительном радиационном нагреве потоком Не . Следует также иметь в виду, что газодиффузионные характеристики материалов могут существенно меняться за счет радиационных повреждений структуры материала. Возможность подавления блистеринга за счет увеличения коэффициента проницаемости при повышении температуры показана в работе [4] [c.197]

Влиянию ионного внедрения шести различных элементов в поверхностные слои стали 45 на триботехнические характеристики при фреттинг-процессе посвящена работа [181]. Авторы рассматривают ионную имплантацию как технологию, позволяющую получать пленку-покрытие, своеобразный поверхностный сплав с переменным составом, постепенно переходящий в основной металл. Результаты испытания на изнашивание при фреттинг-коррозии показали, что образцы после имплантации изнашиваются меньше. Так, при внедрении ионов бария фреттинг-усталостная прочность при базе 10 — 10 циклов повышается более чем на 30%. Это происходит вследствие того, что во-первых, на поверхности образца образуется плотная, прочная и пластичная окисная пленка ВаТЮз, во-вторых, отсутствует явление схватывания, в-третьих, в поверхностных слоях наводятся весьма значительные напряжения сжатия. Нанесенные пленки уменьшают коэффициент трения на 10—17% и сохраняют его в течение длительного времени испытаний, причем изнашивается в основном неупрочненный контробразец. [c.106]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...