Материалы трибосистем

ТРЕНИЕ И МОДИФИЦИРОВАНИЕ МАТЕРИАЛОВ ТРИБОСИСТЕМ [c.1]

ТРИБОЛОГИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ И МАТЕРИАЛЫ ТРИБОСИСТЕМ [c.7]

Надежность и долговечность в значительной степени зависят от свойств материалов и правильности их выбора для заданных условий работы узла трения. При выборе материалов для трибосистемы необходимо учитывать способность их к совместимости. Под совместимостью материалов трибосистем (деталей узлов трения) понимают способность обеспечить оптимальное состояние в заданном диапазоне условий работы по выбранным критериям (9, 10]. Такими критериями могут быть критическая температура, температура перехода в смешанный режим трения, предельная нагрузка переходного режима, предельная нагрузка образования задира, коэффициент нагруженности и т.п. [10]. При хорошей совместимости обеспечиваются невысокие уровни трения, износа и длительная работа трибосистемы без повреждения трущихся поверхностей. [c.10]

КОНСТРУКЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ ТРИБОСИСТЕМ [c.12]

Для обеспечения названных разнообразных технических требований и условий эксплуатации материалы трибосистем должны удовлетворять определенным требованиям. Одним из главных требований к материалу пары трения является достаточная износостойкость в заданных условиях работы, которая характеризуется интенсивностью изнашивания - отношением величины линейного износа к пути трения = Ui,IL. Износостойкость материалов по интенсивности изнашивания делится на классы [c.12]

Изучение физических закономерностей изменения структурно-фазо-вого и напряженно-деформированного состояния поверхностного слоя деталей при трении, накопление и обобщение результатов экспериментальных исследований и опыта эксплуатации трибосистем различного вида и назначения позволили определить физические основы структурной модификации материалов трибосистем. В главе 6 показано, что в качестве физической основы структурной модификации выступают закономерности фазовых переходов, определяемые уровнем потенциала Гиббса или свободной энергией системы. А переход из одного фазового состояния в другое сопровождается существенным изменением внутреннего строения и физических свойств системы. Фазы выступают в качестве элементов структуры любого материала (сплава, [c.268]

Области рационального использования различных антифрикционных сплавов разработаны с учетом аспектов совместимости материалов трибосистем, прежде всего сопротивления усталости (табл. 9.4). [c.340]

При решении прикладных задач трибологии - по созданию деталей и узлов трения для современных машин - не обойтись без материаловедения и технологии обработки материалов. При этом необходимо обеспечить максимальные износостойкость и срок службы деталей узлов трения и добиться высокой производительности процесса обработки конструкционного материала при максимальной стойкости (или износостойкости) металлообрабатывающего инструмента. В связи с многообразием условий эксплуатации различных трибосистем и условий резания сталей и сплавов (контактное давление, скорость скольжения, температура, окружающая среда, свойства конструкционных материалов) для решения вышеназванных задач разрабатывают различные методы модификации конструкционных и инструментальных материалов. [c.5]

Различные материалы деталей трибосистем могут подвергаться модификации различными методами с использованием соответствующих технологических процессов. Образование твердого износостойкого слоя на трущихся поверхностях деталей, изготовленных из средне- и высокоуглеродистых сталей, ковкого, серого и высокопрочного чугуна, обеспечивается соответствующей термической обработкой (закалкой и последующим отпуском). [c.235]

Развитие интенсивной пластической деформации на поверхностях трения облегчается термомеханическими факторами. Ббльшая или меньшая совместимость различных трибосистем при равных внешних воздействиях будет определяться скоростью прохождения процессов, связанных с максимальным снижением трения при данном режиме работы. Большое значение имеет также реакция трибосистемы на изменение внешнего воздействия. Это может служить одним из критериев совместимости при выборе материалов. [c.329]

В задачах по управлению трением необходимо ориентироваться на создание таких условий, когда трибосистема при заданных режимах трения не выводится в область высокой неустойчивости, сопровождаемой глубинным разрушением материалов. Переход из неравновесного термодинамически нелинейного состояния в стационарное равновесное связан с ускоренным образованием выгодной поверхностной структуры, проходящей в результате самоорганизации. В процессе достижения самоорганизации системе необходима соответствующая помощь. В задачу совместимости трибосистем входят разработки, обеспечивающие стабилизацию показателей трения и износа при выборе конструкционных и смазочных материалов, нагрузочно-скоростных параметров, геометрических размеров, конфигурации трущихся деталей и т.д. [c.335]

При разработке композиционных самосмазывающихся материалов на основе полимеров не менее важной является оценка трибохимических реакций в контактных зонах. Снижение износа и увеличение долговечности трибосистем зависят от прохождения термоокислительных реакций. [c.355]

Большой класс подшипников скольжения эксплуатируется с антифрикционными сплавами из цветных металлов. Развитие этих материалов проходило по пути создания все более прочных сплавов, обладающих по сравнению с баббитами повышенной усталостной прочностью, но худшей антифрикционностью. Большую прочность требовали ужесточение условий работы трибосистем в связи с ростом мощности агрегатов, в том числе двигателей внутреннего сгорания, при существенном снижении металлоемкости. [c.49]

Рассмотрение аспектов взаимодействия поверхностей трибосистем позволило обосновать выбор в качестве добавок для металлических композиционных материалов, которые работают в тормозах и муфтах, графит, диоксид кремния, оксид аммония, карбиды, асбест, свинец, висмут, сурьму и др. металлы и соединения. [c.54]

Совместимость различных комбинаций материалов во многом определяется реакцией трибосистемы на ужесточение режимов трения. Возмущения, возникающие в трибосистеме при изменении условий работы, проявляются в виде повышения характеристик трения, температуры, величины износа. Анализируя эту характеристику, возможно оценить способность трущихся поверхностей приспосабливаться друг к другу во времени, обеспечивая большую или меньшую жесткость контактирования, проявляющуюся во всплеске показателей трения и скорости их снижения. Способность обеспечить устранение вредного воздействия изменений условий работы в короткий промежуток времени без больших возмущений позволяет оценивать влияние перегрузок на работу различных трибосистем. [c.34]

Ограниченный объем знаний о влиянии температуры и температурного градиента на фрикционные характеристики металлополимерных трибосистем не позволяет расширить диапазон использования полимерных материалов в узлах трения. Это также одна их главных причин медленного развития научно обоснованных принципов создания композиционных полимерных материалов как фрикционного, так и антифрикционного назначения. [c.52]

Затраты на ремонт и недополучение выпускаемой продукции, В1,1з-ванное простоем оборудования, приводят к значительным экономическим потерям, а отказы узлов трения транспортных машин - к аварийным ситуациям. Избежать или свести к минимуму вероятность отказа узлов трения машин и элементов технологических систем возможно на основе применения и развития методов модификации структуры и свойств конструкционных и инструментальных материалов при грамотном использовании основных положений трибофизики и рациональном использовании различных методов (технологий) поверхностного модифицирования материалов трибосистем, рассмотрение которых является содержанием настоящего учебного пособия. [c.6]

Переход трибосистемы из неравновесного термодинамически нелинейного состояния в стационарное равновесное связан с образованием диссипативной поверхностной структуры, происходящим в результате самоорганизации. Для реализации процесса самоорганизации необходимы соответствующие условия. Задача создания таких условий должна решаться при выборе и разработке материалов трибосистем для конкретных условий трения, выборе смазочных материалов, конструкции деталей узлов трения. Так, при разработке полимерных композиционных материалов для металлополимерных трибосистем предложен комплекс требований к составу, структуре и свойствам (табл. 1.1), обеспечивающий минимизацию накопления энтропии в трибосисте-ме [6]. [c.12]

Вещества - компоненты систсмг.1 - присутствуют в системе в различных фазах. Фаз о й называется однородная часть системы, ограниченная от других частей поверхностью раздела, при переходе через которую свойства изменяются скачком. Фазы выступают в качестве элементов структуры любого материала, следовательно, структурнофазовый состав материала (системы) во многом определяет его свойства. Отсюда понятно значение закономерностей фазовых переходов при анализе процессов и разработке методов структурной модификации материалов трибосистем. [c.147]

Рассмотренньп" пример наглядно показывает, каким образом изменение условий внешнего энергетического воздействия и внутреннего элементного состава системы преобразует фазовый состав системы. Но поскольку каждая фаза имеет свои физические свойства, то и свойства систем ) изменяются в соответствии с изменением качественного и количественного фазового состава. Эти свойства материальных систем (металлов, полимеров, сплавов, ком1юзиционных материалов) и термодинамический подход к оценке фазового состояния и фазовых переходов в системах являются физической основой известных и разрабатываемых методов структурной модификации конструкционных материалов, включая материалы трибосистем. [c.150]

Многообразие конструкций узов трения (трибосистем) и условий их работы в мап)инах и приборах не позволяет рекомендовать какой-то универсальный материал, обеспечивающий высокую надежность различных технических устройств. Основными факторами, которые должны учитываться в первую очередь при выборе материалов, являются нафузочные характеристики (контактное давление, скорость скольжения), заданный технический ресурс (общая продолжительность работы узла трения в часах), температурные условия эксплуатации, условия смазки (наличие и вид смазочного материала), характер окружаюЕцей среды (атмосферный воздух или инертный газ и их влажность, вакуум), требования к моменту (коэффициенту) трения. [c.12]

Рассмотренные механизмь[ трения при граничном трении относятся к парам трения металл-металл. Применение в узлах трения деталей из полимерн1з1х и композиционных материалов на полимерной основе выдвигает необходимость рассмотрения металлополимерных систем (трибосистем), в которых при граничном трении наблюдаются более сложные физнко-хпмические процессы, чем в системе металл-смазоч-ный материал-металл, в силу проявления дополнительных взаимодействий между частями системы. [c.73]

Приведенное выражение показывает пути снижения интенсивности изнашивания уменьшение плотности накопленной материалом энтропии, локализация энергетических процессов в тонком поверхностном слое изнашиваемого материала, применение материалов с максимальным значением Sq или повышение этой величины различными методами (поверхностным упрочнением, легированием элементами с высокими энергиями активации и др.)- Однако оно не отражает влияния отдельных физических и химических процессов на увеличение плотности накоплений энтропии и производства избыточной энтропии, которые необходимо знать для теоретической оценки долговечности или износостойкости узла трения. Не умаляя ценности полученных результатов, необходимо отметить, что они не позволяют выразить об1цую связь внешних взаимодействий с термодинамическими и физикохимическими процессами в трибосистеме, определяюш,ими интенсивность изнашивания или долговечность различных трибосистем. [c.110]

Определение для основных классов трибосистем доминирующих факторов, вызывающих формирование эффективного с трибологической точки зрения третьего тела (фрикционный перенос, трибополимеризация, формирование пленок из металлоплакирующих смазочных материалов и т. д.). [c.35]

В. Гарди, Ф. Боудена, Д. Тейбора, A. . Ахматова, В. Дерягина, P.M. Матвеевского, И.А. Буяновского и др. Показатели совместимости трибосистем при использовании различных смазочных сред и материалов поверхностей рассмотрены P.M. Матвеевским, И.А. Буянов-ским и О.В. Лазовской [32]. В условиях граничной смазки наибольщее влияние на изменение режима трения оказывает температура в контакте сопряженных поверхностей. При достижении критической температуры происходит десорбция молекул масла на поверхностях трения, смазочный слой теряет свою способность разделять поверхности трения, увеличиваются коэффициент трения и износ. Дальнейшее повышение температуры может привести к задиру, но иногда химические реакции активных компонентов присадки к маслу с поверхностными слоями приводят к снижению трения, что подробно рассмотрено Г. Хайнике [54] (см. гл. 6 и 7). [c.320]

Прогресс техники немьюлим без работ в области повышения служебных характеристик материалов, используемых в трибоси-стемах. Из табл. 1 мы видели, что это направление работ вносит наиболее ощутимый вклад в повышение износостойкости машин. Определение рационального использования материалов и разработки новых устанавливается с учетом принципов совместимости трибосистем, предусматривающих оптимизационную оценку с помощью различных критериев [19], раскрытия механизмов взаимодействия поверхностей, физики происходящих процессов, вкпючая структурные изменения, аспектов износостойкости, разрушения поверхностей и др. факторов, связанных с долговечностью и надежностью работы трибосистем. [c.47]

Работоспособность антифрикционных спеченных материалов обусловливается процессами взаимодействия контртела с матрицей и мягкими включениями твердой смазки. Оптимальное сочетание свойств матрицы и мягких включений обеспечивающих в принятых режимах трения минимальный износ и минимум затраты энергии, определяется физико-химическими процессами, происходящими в активных поверхностных слоях. Широкий спектр- работ в этом направлении подтверждает сказанное. Управление поведением активного поверхностного споя достигается эффектами самоорганизации трибосистем, опредепяемыми как наследственными, так [c.53]

При решении этих задач достаточно полно использовались принципы совместимости трибосистем, изложенных в трудах [7, 8]. Под совместимостью понимается способность трибосистемы реализовывать оптимальные состояния по выбранным критериям и в заданном диапазоне условий рабо1ы. По существу решаются задачи по оптимизации различных сочетаний материалов, смазки, условий приработки и эксплуатации трибосистем. [c.30]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...