46604

Виды трения. Износ при сухом, граничном, полужидкостном и жидкостном трении. Роль смазки

Доклад

Производство и промышленные технологии

Трение сопротивление возникающее при взаимном перемещении соприкасающихся поверхностей тел. В зависимости от кинематических признаков относительного перемещения тел чаще всего встречаются два вида трения: трение скольжения и трение качения. В зависимости от состояния трущихся поверхностей различают: трение без смазки трение двух твердых тел при отсутствии на поверхности трения введенного смазочного материала всех видов; граничное трение трение двух твердых тел при наличии на поверхности трения слоя жидкости обладающего...

Русский

2013-11-24

21.6 KB

22 чел.

  1.   Виды трения. Износ при сухом, граничном, полужидкостном и жидкостном трении. Роль смазки.

Трение — сопротивление, возникающее при взаимном перемещении соприкасающихся поверхностей тел.

В зависимости от кинематических признаков относительного перемещения тел чаще всего встречаются два вида трения: трение скольжения и трение качения.

В зависимости от состояния трущихся поверхностей различают: трение   без    смазки — трение двух твердых тел при отсутствии на поверхности трения введенного смазочного материала всех видов;

граничное трение — трение двух твердых тел при наличии на поверхности трения слоя жидкости, обладающего свойствами, отличающимися от объемных;

жидкостное трение — явление сопротивления относительному перемещению, возникающее между двумя телами, разделенными слоем жидкости, в котором проявляются ее объемные свойства.

Изнашивание — процесс постепенного изменения размеров тела при трении, проявляющийся в отделении с поверхности трения материала и (или) его остаточной деформации.

Износ — результат изнашивания, проявляющегося в виде отделения или остаточной деформации материала.

Наименьший износ трущихся пар наблюдается при жидкостном_трении.

С точки зрения гидродинамической теории смазки процесс жидкостного трения состоит в следующем. При вращении вала смазка, приобретая определенную скорость, постепенно отжимает цапфу по ходу вращения и, подклиниваясь под нее, приподнимает цапфу. В результате цапфа будет постепенно смещаться влево и вверх, как бы всплывать.

При движении смазки отдельные ее слои перемещаются с различными скоростями по отношению друг к другу, поэтому возникает жидкостное трение.

Закон жидкостного  трения можно   представить   следующей   формулой:

где Fсопротивление трения, кгс;— абсолютная вязкость смазки, кгс-о/м2; Q — площадь трущихся поверхностей, м2; vотносительная скорость скольжения, м/с; hтолщина слоя смазки, м.

При увеличении значений , и п цапфа всплывает. Это подтверждается тем, что жидкостное трение надежно обеспечивается в скоростных машинах (например, в турбинах и быстроходных станках).

Для нормальной работы деталей главное значение имеют величина первоначального зазора и качество смазки. Осуществить постоянство условий для обеспечения жидкостного трения невозможно, так как при запуске машины цапфа переходит из нижнего положения в верхнее при полужидкостном трении, что приводит к изнашиванию сопряженной пары.

Рассмотрим теперь общую физическую картину процессов трения и изнашивания без смазки.

Поверхность твердого тела шероховата и волниста. Неровные поверхности контактируют друг с другом отдельными малыми площадками, расположенными в зонах вершин выступов поверхности. Число точек контактов зависит от чистоты поверхностей, точности изготовления и нагрузки. Под влиянием сжимающей нагрузки поверхности сближаются и число контактов увеличивается. В начале элементы контакта деформируются упруго, затем, по мере роста нагрузки, упругая деформация сменяется пластической. Формируются пятна касания — фрикционные связи, в которых участвуют не только вершины выступов, но и прилегающий к ним материал. Процесс деформации поверхностей, возникновения и разрушения фрикционных связей сопровождается переходом механической энергии в тепловую и развитием в местах контакта высокой температуры, изменяющей механические свойства поверхностных слоев.

Трение имеет двойственную молекулярно-механическую природу. Молекулярное взаимодействие обусловлено взаимным притяжением двух твердых тел,

Рис. 2.7. Виды нарушения фрикционных связей:упругое оттеснение материала (1); пластическое оттеснение материала (2); срез более мягкого материала (3).

Нарушения последних двух видов связаны с молекулярным взаимодействием и включают: схватывание пленок на поверхности твердых тел и их разрушение (4) и схватывание поверхностей с глубинным вырыванием (5).

т. е. их адгезией, а механическое взаимодействие — взаимным внедрением элементов сжатых поверхностей. При перемещении элементов происходят изменения поверхностного слоя, вы-зйанные деформацией, напряжением, а также тепловым и химическим действием окружающей среды.

В процессе межмолекулярного взаимодействия решающее значение имеют адгезионные свойства твердых тел и пленок на них (окисных, смазки,_адсорби-_^ рованных от различных газов). Эти пленки, вступая в адгезионное взаимодеиствие, защищают поверхности твердых тел от схватывания.

Смазки, вводимые между поверхностями трения, снижают силы молекулярного. В результате создается резкий перепад механических свойств материала по глубине, обеспечивающий чисто поверхностное трение.

Нагрев контактов и пластическое течение металла при трении облегчают процесс диффузии веществ окружающей среды в металл. При относительно стабильной высокой температуре в поверхностном слое образуются химические соединения, которые способствуют его интенсивному разрушению.

Большое влияние на прочность оказывают дефекты в твердых телах. Эти дефекты являются концентраторами напряжений и могут быть связаны как с несовершенством структуры твердых тел, так и с их повреждениями в результате механических и химических воздействий, тепловых напряжений и др.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

65798. Гуманизация экономического роста 128.5 KB
  Основными макроэкономическими показателями используемыми для исчисления экономического роста общественного хозяйства являются валовой национальный продукт ВНП и национальный доход НД. Соответственно показателями экономического роста являются отношения реального...
65799. Экспортная политика РФ: проблемы и перспективы. Необходимость диверсификации экспорта 17.76 KB
  Основу современного российского экспорта продолжают составлять энергоносители и сырье чья доля в 2009 г. Доля ТЭК и металлургии в общем объеме промышленной продукции возросла с 36 в 1991 г. до 50 в настоящее время в то время как доля машиностроения и легкой промышленности существенно сократилась.
65800. English-Russian Idioms. Англо-Русский Словарь Идиом. Н. Белинская 4.41 MB
  Если под английской фразой приводится еще одна (или несколько) и лишь потом дается перевод, значит, эти выражения на английском языке синонимичны, то есть совпадают по смыслу. Но вторую фразу вы можете найти и на ее «законном» месте, в соответствии с алфавитным порядком. Артикли и частица «to» приводятся только в случае крайней необходимости
65801. Возникновение и развитие первых исследовательских программ античности: математической, физической, гуманитарной и других 31.5 KB
  Греки заложили фундамент будущей науки. Для появления науки они создали следующие условия: систематические доказательства, рациональное обоснование, дедуктивное мышление, использование абстрактных объектов. Главное, что они отказались от использования науки в материально- предметных действиях.
65802. Первые социально-психологические теории: психология народов, психология масс и теория инстинктов социального поведения 42 KB
  Первые социально-психологические теории: психология народов психология масс и теория инстинктов социального поведения. Психология народов как одна из первых форм социально-психологических теорий сложилась в середине XIX в.
65803. Применение вербальных и невербальных средств в коммуникативном процессе 34 KB
  Этот процесс может быть разделен на фрагменты единицы коммуникации – коммуникативные акты. Коммуникативный процесс представляет собой непрерывное взаимодействие участников коммуникации. Рассмотрим основные понятия и термины используемые...
65804. Аристотель: учение о бытии и познании (классификация наук, учение о 4-х первопричинах) 40 KB
  Онтология учение о бытии Аристотель вводит понятие субстанции. Под субстанцией Аристотель понимает бытие вполне самобытное существующее в самом себе но не в чем-либо ином. Перечисление четырех причин Аристотель развивает во 2й главе 5й книги Метафизики 1013 а 24 1013 в 3.