Изменение контактного трения

ИЗМЕНЕНИЕ КОНТАКТНОГО ТРЕНИЯ [c.148]

При сжатии подобных цилиндрических заготовок из одного и того же металла, но разных по размеру сопротивление деформации тем больше, чем меньше размер образца. С. И. Губкин объясняет этот эффект тем, что для меньшего по размерам образца создаются в большей степени условия для всестороннего объемного сжатия за счет относительно более сильного развития контактной поверхности и возникновения относительно больших напряжений сжатия от сил контактного трения. Однако эффект увеличения напряжения — незначительный, и, видимо, более существенное значение фактора FjV обусловлено большей относительной развитостью поверхности и за счет этого более существенным воздействием внешней среды на пластичность и сопротивление деформации меньших по объему образцов. При этом на изменение пластичности и сопротивление деформации оказывают влияние 1) окружающая среда 2) состояние поверхности слоев, сформировавшихся по структуре и свойствам в результате обработки резанием 3) контактное трение и поверхностное натяжение. [c.480]

Как видно из представленных данных, образующаяся текстура неоднородно распределена по объему образца. Текстура у поверхности выражена слабо (значение X для /г = 0 и /г 7 мало отличается от соответствующих значений для образца без текстуры) в связи со значительным влиянием контактного трения между обрабатывающим инструментом и образцом. Исследования показали, что с повышением температуры деформации толщина поверхностного слоя со слабой текстурой увеличивается. Дальнейшее изменение интенсивности текстуры с увеличением глубины связано с различной степенью деформации. Это обстоятельство (зависимость от степени деформации) можно использовать и для создания текстуры, интенсивность которой зависит от расстояния до оси. На практике такая зависимость может быть легко реализована. [c.205]

Проведение эксперимента. Анализ литературных данных свидетельствует о том, что процесс разрушения металлов и сплавов при объемном циклическом деформировании характеризуется однозначными закономерностями структурных изменений только в области малоцикловой усталости. На этом основании область контактных давлений, превышающих предел текучести материала, была выбрана для анализа закономерностей структурных изменений при трении. Малоцикловая усталость (область пластического контакта) реализуется преимущественно при сухом трении скольжения при больших контактных давлениях и температурах выше 100 °С. В этих условиях работают муфты, тормозные устройства, опорно-поворотные круги экскаваторов [20, 22, 51, 93]. Наиболее распространенным материалом в такого рода узлах являются стали и металлокерамики на железной основе. Выбор материала для исследования (сталь 45) обусловлен не только его практической применимостью в узлах трения, но и изученностью с точки зрения развития разрушения при объемном циклическом деформировании, что является необходимым условием для сопоставления механизма разрушения при объемной и фрикционной усталости. [c.38]

Методы определения параметров контактно-фрикционной усталости материалов. При испытаниях материалов иа усталостное изнашивание необходимо обеспечить повторное деформирование микрообъемов материала поверхностного слоя выступами контр-тела при трении со смазкой и без нее. Внешним признаком усталостного износа должно быть отсутствие (вплоть до разрушения) каких-либо макроскопических изменений поверхностей трения. Признак начала усталостного разрушения поверхности трения — лавинообразное образование частиц износа. Испытания могут проводиться в условиях упругого, пластического и упругопластического контакта. [c.225]

Данные по распределению нормальных и касательных контактных напряжений, полученные поляризационно-оптическим методом при волочении свинцовых полос сечением 4,75- 5,5Х 10 мм через плоскую матрицу с углом конусности а = 2°, 4° и 8°, приведены на рис. 59. Скорость волочения составила около 0,02— 0,03 м/с. Характер распределения нормальных давлений существенно зависит от угла конусности волоки и в меньшей мере от величины обжатия. При а = 2° максимум давления смещен к плоскости выхода, в то время как при а — 4° давление распределяется вдоль очага деформации приблизительно равномерно, а при а = 8° имеется ярко выраженный максимум вблизи плоскости входа (последнее согласуется с результатами других исследований [74]). Эпюры удельных сил трения во всех случаях имеют седлообразный вид, но изменение сил трения на протяжении очага деформации не очень велико. [c.68]

Выше рассмотрены пути теоретического определения эпюр удельных сил трения для наиболее распространенных процессов деформации с сухим или смешанным (полусухим, полужидкостным) трением. Вместе с. тем ранее было отмечено, что при деформации с применением вязких технологических смазок возможно существование жидкостного трения на контактной поверхности. В этом случае изменение сил трения в зоне контакта описывается законом Ньютона (24). Для определения силы трения в любой точке контактной поверхности надо знать скорость скольжения и толщину слоя смазки в данной точке, а также вязкость смазки. [c.73]

Для определения коэффициента трения в любой точке контактной поверхности необходимо исследовать распределение удельных сил трения и нормального давления в очаге деформации. Сопоставление эпюр сил трения и давления позволяет получить полное представление об изменении коэффициента трения по контактной поверхности, а также найти его среднее значение как для всего очага деформации в целом, так и на отдельных участках. В этом состоит ценность методов исследования удельных сил трения по всей поверхности контакта. [c.75]

Рис. 45. Изменение контактного напряжения (кривая I) и силы трения (кривая II) за цикл возвратно-поступательного перемещения манжеты

Эти модели слитка дают возможность регулирования распределения единичных (местных) и полных деформаций посредством изменения граничных условий — формы инструмента, сил контактного трения. [c.152]

В этом разделе рассматривается модель, в которой поверхностный слой представляет собой композиционный материал, состоящий из матрицы и наполнителя (смазки). При нагружении слой деформируется как упругое или вязкоупругое тело и смазка выдавливается на поверхность, обеспечивая режим гидродинамического трения с ограниченным потоком смазки. Проведённый Анализ позволяет установить особенности изменения контактных характеристик (давления, размера области контакта, коэффициента трения) со скоростью и нагрузкой при качении тел в условиях ограниченной смазки (например, при использова-йии пластичной смазки, пористых антифрикционных покрытий Й т.д.). [c.297]

В этой главе дается математическая постановка контактной задачи с учётом изнашивания поверхностей взаимодействующих тел, исследуется характер решения задачи для различных видов сопряжений, анализируется кинетика изменения контактных характеристик при изнашивании для ряда конкретных пар трения. [c.354]

Усталостное изнашивание. Усталостные повреждения при контактном взаимодействии твердых тел в результате повторного деформирования поверхностных слоев сводятся к изменению свойств этих слоев, разрыхлению материала и образованию микротрещин. Рентгеновский анализ структурных изменений поверхностей трения [c.62]

На рис. 54, а показано увеличение износа по шагам во времени за первые пять шагов. С каждым шагом износ на внутреннем радиусе растет, а на внешнем падает вследствие перераспределения давления сохраняя свое максимальное значение на внешнем радиусе. Характер изменения контактного давления показан на рис. 54, б. Контактное давление возрастает на внутреннем радиусе и уменьшается на внешнем, так как повышенный износ происходит на внешнем радиусе в результате большего пути взаимного трения поверхностей. Очевидно, что в этом примере происходит установление контактного давления и процесс износа будет иметь стационарный характер. [c.155]

Температура валков. В результате пластической деформации, а также контактного трения при прокатке в очаге деформации выделяется тепло, вследствие чего происходит тепловое расширение материала валка, т. е. увеличивается диаметр валка. Однако важно не общее повышение температуры валка, а разность температур середины и краев бочки валка. Если температура середины бочки будет отлична от температуры ее краев, произойдет неравномерное изменение диаметров валка подлине бочки. В результате изменится [c.138]

Установленные авторами данной книги закономерности структурных изменений при трении пары медь—сталь в условиях избирательного переноса позволили подойти к оценке эффективности действия смазочной среды с новых, позиций — с учетом взаимодействия рабочей жидкости с материалом зоны контактного взаимодействия твердых тел, выявляемого исследованием физического состояния поверхности трения. Такой подход предусматривает совокупное рассмотрение физического и химического аспектов смазывающего действия рабочих сред. [c.118]

В условиях формирования структуры поверхностных слоев, определяющих механизм контактного взаимодействия и уровень разрушения, важная роль принадлежит обратной связи при изменении концентрации легирующего элемента в твердом растворе меняются факторы, способные влиять на характер движения и распределения дислокаций при пластической деформации. К этим факторам можно отнести изменение силы трения при движении дислокаций, энергии дефекта упаковки и ближнего порядка в расположении атомов легирующих элементов. Кроме того, в поликристаллическом материале на распределение дислокаций существенно влияют размер зерна и степень его изменения. [c.200]

За критерий износа во всех случаях принимается наибольшая ширина о (в мм) изношенной контактной площадки на задней поверхности инструмента. Наибольшая ширина изношенной контактной площадки обычно имеет место на угловых со.пряжениях главных и вспомогательных режущих кромок и по ней определяются нормы износа инструментов. При работе всухую интенсивность износа токарных проходных резцов мала, и на протяжении всей их работы на задней грани наблюдается медленное увеличение узкой полоски истёртой контакт ной площадки. По истечении некоторого времени, разного для различных условий резания, главным образом для разных скоростей резания, наступает резкое изменение условий трения на [c.613]

Равенство скоростей справедливо при отсутствии упругого скольжения ленты. Оно получается при холостом ходе лентопротяжного механизма. В действительности же при шлифовании натяжение ленты претерпевает изменения. Вследствие трения на ободе приводного ролика и силы резания ведущая ветвь ленты натянется, а ведомая ослабнет. Напряжение ленты в точках А и ) (рис. 3.13) увеличится и станет больше напряжений в точках Л и С. На приводном ролике наблюдается отставание ленты, а на контактном — увеличение ее скорости по сравнению со скоростью обода соответствующего ролика. Отставание ленты от приводного ролика называется упругим скольжением. Численно упругое скольжение характеризуется [c.65]

Возможность деформирования при любых, даже очень малых скоростях. Поскольку сопротивление деформации зависит от ее скорости, последняя ограничена величиной, при которой удельные усилия больше несущей способности штампа. В то же время уменьшение скорости снижает производительность процесса. Поэтому формулы для определения параметров изотермической штамповки должны обязательно учитывать скорость деформации металла в различных элементах заготовки. Высокая равномерность распределения температуры и малый коэффициент контактного трения позволяют рассчитать поле скоростей деформации в заготовке и учесть соответствующее этому полю изменение сопротивления деформированию. [c.113]

Графики, изображенные на рис. 6, построены для различных углов поворота пирамиды вокруг оси внедрения = О, = тг/4, различных углов наклона оси внедрения пирамиды от нормали к полупространству 6 = 0, 5 = тг/6, 5 = тг/4 и для различного контактного трения на гранях пирамиды // = 0, д = 0,1, = = 0,5 (на рисунках графики для различного контактного трения расположены соответственно снизу вверх). Из этих графиков видно, что вертикальное давление на пирамиду возрастает с ростом угла С наклона грани к оси пирамиды, а угол поворота пирамиды вокруг оси ее внедрения существенного влияния на изменение давления не оказывает (влияние уменьшается с увеличением числа граней пирамиды М), в то время как угол 5 наклона оси внедрения пирамиды от нормали к полупространству вертикальное давление увеличивает. [c.260]

Годограф скоростей перемещений показывает непрерывное изменение скоростей в пластической области с уменьшением скорости от 1 до наименьшего значения в точке А вдоль границы В-А, изменением величины и направления вектора скорости в точке А к границе контакта и увеличением скорости вдоль границы контакта от точки Л до 1 в точке О. При ф О скорость в особой точке А уменьшается до нуля при предельном значении ад. Увеличение контактного трения // приводит к уменьшению пластической области и предельного значения ад. [c.588]

Современная установка должна давать возможность определять такие характеристики манжеты, как природа контактной поверхности и изменение ее площади изменение контактного усилия точный момент трения толщина смазочного слоя между губкой и валом в процессе работы распределение контактного давления по ширине контакта температура в зоне трения. Эти характеристики необходимо увязать с закономерностями появления и изменения утечки при работе. Одновременное измерение данных характеристик на одной установке является чрезвычайно сложной задачей. [c.257]

Следует отметить, что тепловыделение в контактных ГУ в большинстве случаев изменяется в процессе работы, что связано, например, с изменением коэффициента трения, поэтому в общем случае суммарное тепловыделение в испытательном устройстве переменно во времени (наибольшее значение в первоначальный момент работы). [c.260]

В работе [5] не учитывалась возможность изменения граничных условий. В частности, изменение величины коэффициента трения допускалось в пределах (а = 0,1ч-0,15. Исходя из этого, контактное трение определялось из условия прямой пропорциональности его нормальному давлению на всей длине очага деформации. [c.5]

Рис. 8. Графики изменения коэффициентов I (а) и V (б) от условий контактного трения

При уменьшении скорости постоянная времени демпфирования будет возрастать, но рост этот не будет бесконечным. При определенной малой скорости число точек металлического контакта между стыками станет настолько большим, что направляющие будут себя вести как неподвижные стыки. Изменение режимов работы направляющих смешанного трения выражается в изменении коэффициента трения (рис. 6, кривая 1). Вначале направляющая ведет себя как неподвижный стык, затем существенную роль начинают играть гидродинамические подъемные силы по сравнению с контактными силами на вершинах микронеровностей. Обратным отражением графика зависимости коэффициента трения будет график зависимости постоянной времени демпфирования от скорости движения (кривая 2). [c.26]

Зная закон изменения контактной деформации с изменением нагрузки и зависимость силы трения от контактной деформации (14), можно получить основное выражение для силы смешанного трения. В первом приближении оно будет иметь следующий вид [c.267]

Структура метода расчета на износ с учетом физических, химических и механических факторов. Проблема трения, износа, смазки является комплексной и базируется на фундаментальных законах физики, химии, механики сплошных сред, термодинамики, материаловедения. Закон изнашивания твердых тел в общем случае должен учитывать физические, химические, механические явления, протекающие в контакте, а также изменение контактной ситуащ1и (геометрических характеристик контакта, кинематики движения, структуры, состава приповерхностных и поверхностных слоев материалов, химических соединений на поверхностях твер- [c.178]

Для случая трения одноименных пластичных металлов меди МО по меди МО были проведены испытания с шестью различными удельными нагрузками в контакте трущихся поверхностей (25 30 40 50 75 и 100 Kzi M -). Обобщенные результаты этих испытаний в виде графика зависимости критической температуры от удельной нагрузки приведены на рис. 6. Как следует из графика, изменение контактной нагрузки от 25 до 40 не влияет на величину критической температуры, рав- [c.180]

Для оценки возможности применения формулы (3.1), полученной при формовании деталей непосредственно из железных порошков, для пересчета удельной силы холодного выдавливания спеченной заготовки на другую марку железного порошка было проведено исследование влияния материала спеченного образца, его плотности, диаметра пуансона, направления сил контактного трения и типа смазочного материала на удельную силу при вьщавливании деталей типа стаканов. Сравнение результатов этого исследования с расчетами по формуле (3.1) показывает, что изменение удельной деформирующей силы при изменении марки порошка в случае штамповки спеченных заготовок уменьшается примерно в [c.123]

Динамическая система станка схематически показана на рис. 7, а. Взаимодействие упругой системы и процесса трения показано стрелками. Эквивалентная упругая система (ЭУС) в этом случае учитывает влияние процессов в двигателе на характеристики упругой системы. Амплитудно-фазовая частотная характеристика ЭУС определяется, как правило, расчетным путем, поскольку экспериментальное ее получение связано со значительными трудностями. Распределенный характер сил трения не только в пределах одной направляющей поверхности, но и по нескольким направляющим, очень часто расположенным в различных плоскостях, и замена этих сил равно-еиствующей делает соответствующие модели системы еще более приближенными. 3 рис. 7, б показана частотная характеристика ЭУС такой модельной системы. Там же Сипоказана частотная характеристика контактного трения как отношение лы трения к нормальной контактной деформации поверхности трения. Статическое ачение (статический коэффициент трения) представляется видоизменением из-J. ого коэ( ициента трения в законе Амонтона, где берется отношение силы трения Ко °Р - >ьной нагрузке. Отставание по фазе изменения силы трения от нормальной щ гной деформации связано с явлением так называемого предварительного сме- 6 с тангенциальной деформацией контакта трущихси поверхностей, пред-лщ У °щей их взаимному скольжению. Практически это отставание имеет значение ь при очень малых скоростях скольжения ввиду малости смещения. Характерис- [c.125]

Во время пластической деформации верхний слой инструмента нагревается, что также оказывает влияние на величину сил трения. Кроме того, нагрев изменяет состояние контактной поверхности в результате образования слоя оксидов. Образовавшаяся окалина чаще всего состоит из трех разл)4чных по толщине слоев наружного тонкого слоя FejOa (толщиной 2 %), среднего слоя ( 18 %) и прилегающего к подложке слоя FeO. Процесс окисления чистых металлов до сих пор детально не выяснен. Это явление очень сложно и в случае стали,кроме железа на окисление оказывают влияние также легирующие элементы, которые при наличии больших количеств могут совершенно изменить ход окисления. Характер изменения коэффициента трения в зависимости от температуры деформируемого металла приведен на рис. 28. [c.43]

Влияние смазочного материала на форму зазора при качении двух цилиндров см. в гл. 4. При малой толщине смазочного слоя трение зависит от свойств материала. Для анализа причин усталостных контактных повреждений представляет интерес картина изменения коэффициента трения в зависимости от скорости качения и удельной скорости скольжения, т. е. отношения ско-рости качения к скорости скольжения. Коснемся некоторых результатов исследования Г. К. Трубина относительно изменения коэффициента трения между прямыми зубьями по длине [c.243]

Цикл возвратно-поступательного движения (ВПД) состоит из ряда зон с различными кинематическими параметрами запуск, прямой ход, реверс, обратный ход, остановка. Как следует из кинематической диаграммы прямого хода [32], при запуске и торможении перед изменением направления движения скорость и ускорение переменны во времени (рис. 44). Подобное изменение кинематического режима в механизмах с ВПД может происходить с частотой до 1 Гц. За цикл ВПД в силу различия кинематического режима в каждой зоне изменяется режим трения, т. е. условия работы уплотнителя различны даже в одном цикле. На рис. 45 сопоставлены полученные экспериментально характеристики изменения силы трения (кривая 2) и максимального контактного напряжения Стмакс (кривая 1) за цикл ВПД, В моменты запуска и остановки, когда сила трения изменяет свое значение, происходит некото- [c.74]

В результате неравномерности свойств металла контактного трения, недостаточной точности изготовления инструмента и заготовки, а также других явлений редуцированная часть заготовки, как правило, оказывается несколько изогнутой. Прогиб у увеличивается с возрастанием длины I редуцированной части и уменьшается с увеличением высоты h калибрующей части матрицы н диаметра d редуцированной части. Изменение относительного прогиба стальной заготовки уИ в зависимости от относительной высоты пояска (ft/d), полученное па основе статистической обработки указанных величин, представленов табл. 1. Для уменьшения прогиба заготовки прибегают к увеличению калибрующего пояска ft до размера равного d, и к введению дополнительных на- [c.309]

Многосторонняя проблема трения и изнашивания становится предметом интенсивного изучения не только техники, но и различных разделов физики, химии и механики. Достижения в области отдельных естественных наук вызывают стремление перенести их на пограничные области, к которым относятся процессы контактных взаимодействий. Однако прямые попытки переноса решения классических задач на задачи трибологии в ряде случаев сомнительны. Решение проблемы износостойкости связано с изучением II поиском закономерностей процессов в зоне контактного взаимодействия твердых тел, необходимых для разработки новых методов снижения трения и изнашивания. Одним из направлений получения дополнительных резервов повышения износостойкости пар трения является возможность управления взаимодействием дефектов кристаллической решетки металла. В этой связи исследования структурных изменений при трении представляют глубокий теоретический интерес и имеют важнейшее практическое значение. За последние годы проведено относительно большое количество исследований структуры металла при трении, которые в литературе в основном представлены в виде отдельных разрозненных публикаций. Обобщающий материал по исследованию процессов трения и изнашивания в металловедческом аспекте содержится лишь в немногих монографиях советских авторов (В. Д. Кузнецов, Б. Д. Грозин, Б. И. Костецкий, И. М. Любарский) и зарубежных (Ф. П. Боуден, Д. Тейбор, Т. Ф. Куинн). [c.3]

Изменение угла конусности влияет на напряжение волочения. С одной стороны, увеличение угла конусности повышает напряжение волочения из-за роста неравномерности деформации, скорости деформации и ухудшения (отгон) смазки. С другой стороны, увеличение угла конусности уменьшает поверхность контакта металла с волокой и тем самым уменьшает силу контактного трения и напряжения волочения. Поэтому в зависимости от протягиваемого материала, профиля и условий волочения имеется область оптимальных углов конусности (5—15°), при которых напряжение волочения получается минимальным. [c.293]

Заметим, что в окрестности поверхности АцВпСв происходит изменение направлений продольных главных нормальных напряжений. Левее этой поверхности направления (при отсутствии контактного трения) параллельны оси XX, правее они изменяются, лаворачнваясь к центру О. Эти изменения происходят не моментально, так как траектории главных нормальных напряжений не могут быть ломаными линиями или, иначе говоря, у этих напряжений не. может быть разрыва направлений. [c.196]

При определении предела прочности при сжатии используют цилиндрические образцы с отношением высоты к диаметру 1-2. При построении диаграммы сжатия на различных ступенях нагружения фиксируют изменение высоты образцов, величины прикладьшаемой нагрузки и измеряют диаметры торцев и бочки (по середине высоты образца). По полученным среднеарифметическим данным определяют истинную площадь сечения образца на различных стадиях деформирования, что позволяет рассчитывать величины истинных напряжений сжатия. Для уменьшения влияния контактного трения, оказывающего существенное влияние на вид напряженного состояния и форму деформируемого образца, используют прокладки из материала с низким коэффициентом трения (например, из фторопластовой пленки толщиной 0,1 мм). [c.107]

В нормальном рабочем режиме подшипника при износостойкости от О до 6-го класса обеспечивается упругое контактное взаимодействие элементов Н"ары трения с микронеровностями иа площадках контакта, полученными в результате приработ ки и соответствующими условиям трения давлению, скорости скольжения и температуре окружающей среды. С изменением условий трения меняются и микронеровности. Для пары трения устанавливается присущая ей шероховатость при данных условиях работы. При предельном состоянии подшипника, когда его дальнейшая эксплуатация должна быть прекращена или воЗ можно его повреждение, наступает пластическое контактное взаимодействие при износостойкости от 7 до 8-го классов. [c.6]

МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА ИЗНАШИВАНИЯ ЛЕЗВИЙ. Чтобы вычислить значение износостойкости В, необходимо знать силу трения на контактных поверхностях взаимодействующей пары тел. Непосредственно измерить силу на поверхностях лезвия в процессе резания весьма затруднительно. Поэтому, чтобы определить закономерности изменения силы трения Г-, и массы Шу продуктов износа в зависимости от давления и скорости взаимного скольжения, используют метод физического моделирования. Схема моделирования трения и износа для условий, приближенных к процессу резания, аналогична схеме, использованной для изучения закономерностей наростообразования (см. рис. 6.8). В данном случае индентор изготовлен из инструментального материала и является изнашиваемым телом пары. Цилиндрический образец, зажатый в патроне токарного станка, изготовлен из конструкционного металла и является истирающим телом пары. До начала эксперимента на рабочем торце индентора подготавливается плоская контактная поверхность площадью Аг = 1 мм . Индентор своей контактной поверхностью прижимается к свежеобработанной поверхности цилиндра с нормальной силой р = рА . Давление р устанавливается в пределах 0,05... 0,6 ГПа, что соответствует средним значениям давления на контактных поверхностях режущих лезвий. [c.131]

С целью определения степени влияния на удельное усилие штамповки сил контактного трения заготовки в контейнере штамповались заготовки различной длины с одинаковым утолщением с записью графика усилие—путь. Необходимо было исключить влияние на точность экспериментов упругих деформаций заготовки и инструмента, меняющихся по величине при изменении длины, заготовкя и усилия штамповки. Наиболее целесообразным оказалось фиксировать одинаковую степень деформации ограничительным кольцом пик нагрузки на графике усилие—путь достаточно точно указывает момент, когда диаметр утолщения становится равным диаметру отверстия ограничительного кольца. [c.53]

Линейная зависимость (1) является результатом допущения о неизменности минимального зазора между трущимися поверхностями, который принимается равным сумме высот неровностей трущихся поверхностей. Такое допущение, приемлемое для условий жидкостного трения, недопустимо для полужидкостного, которое, по своему существу, протекает в условиях изменения зазора с изменением контактной деформации тел. Созданная в 20-х гг. нашего столетия теория Гюмбеля дальнейшего развития не получила. [c.261]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...