Студопедия — Модель руйнування фрикційного контакту
Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Модель руйнування фрикційного контакту






 

Фрикційний контакт характеризується такими властивостями. Фактичний контакт поверхонь має місце в дискретних точках дотику окремих нерівностей. Сумарна площа утворених плям контакту незначна в порівнянні з номінальною площею контакту. Контакт мікровиступів випадковий. При відносному переміщенні деталей відбувається руйнування контакту в даних точках і в контакт вступають випадково співпадаючі інші поєднання мікровиступів. Мікровиступи, що вступили в контакт, перебувають під дією складного напружено-деформаційного стану під дією нормально прикладеного навантаження і сил, що витрачаються на переборювання сил тертя. Розподіл цих сил по мікроконтактах теж випадковий і нерівномірний. Напруження в контакті мікровиступів сумірні з межею текучості матеріалу. Напруження на деякій глибині матеріалу пружні (деталь в цілому пластично не деформується).

Фрикційний контакт складається з пограничного і підповерхневого шарів. Пограничний шар охоплює область пластично деформованого матеріалу, в якому реалізується зсув (розрив швидкості) однієї деталі відносно другої. Пограничний шар характеризується великою пористістю, обумовленою наявністю дефектів (мікротріщин, вакансій, дислокацій, атомів проникнення). Зсув реалізується не по одній, а по ряду площин ковзання, дотичні напруження на яких досягли межі текучості матеріалу пограничного шару. Із зростанням густини дислокацій в поверхневому шарі опір їх ковзанню збільшується, що прзводить до деформаційного (фрикційного) зміцнення. Внаслідок цього в пограничному шарі появляються напруження розтягу.

Таким чином, пограничний шар можна розглядати як деяке третє тіло, що складається з матеріалу в стані пластичного плину. Структура цього тіла складна і непостійна у часі. Стаціонарний стан пограничного шару представляється як динамічна рівновага процесів руйнування і відновлення атомно-молекулярних зв’язків диспергованого середовища, яка супроводжується втратою маси (виносом з зони контакту диспергованого матеріалу) і розсіюванням енергії.

Роль підповерхневого шару полягає в перерозподілі локальних, діючих з сторони пограничного шару навантажень на нижчезалеглі шари матеріалу, і дисипації енергії, яка генерується і поверхневому шарі в процесі пластичного зсуву. Матеріал підповерхневого шару знаходиться в стані пружної або пружно-пластичної деформації. Під дією нестаціонарних, випадкових навантажень з сторони поверхневого шару, матеріал підповерхневого шару перебуває в стані стиску-розтягу.

Процес зношування фрикційного контакту представляється наступним чином. Безпереревне руйнування і відновлення мікрооб’ємів речовини в пограничному шарі в результаті пластичного деформування приводить до розпушування цієї речовини (диспергування) і виносу розпушеної речовини з зони контакту. Сповільненню відновлювальних процесів сприяє адсорбційна-хімічна взаємодія розпушеної структури з зовнішнім середовищем.

Утворення фрагментів зношеного матеріалу відбувається через певне багатократне число взаємодій, тобто процес носить втомний характер.

Поверхневий шар знаходиться в полі дії більших високих зовнішніх сил у порівнянні з підповерхневим шаром. Між шарами постійно протікають масообмінні процеси. Розпушування і наступне руйнування підповерхневого шару приводить до втягування в поверхневий шар продуктів зношування підповерхневого шару.

Одним з механізмів масообмінного процесу між шарами є ротаційний механізм. За рухомим мікровиступом формується область розтягуючих напружень. В тому випадку, якщо ці напруження перевищують межу текучості матеріалу, появляється мікротріщина (рисунок 5.4 а). Відбувається перерозподіл напружень, і фрагменти деформованого шару перетворюються в “катки”(рисунок 5.4 б). Відбувається турбулізація поверхневого шару матеріалу з інтенсивним масообміном. Якщо матеріал крихкий, то можливе виривання фрагменту. Такі катки називаються молями. Під дією сил при коченні вони набувають сферичну форму і, перекочуючись, розпушують поверхневі шари матеріалу. В залежності від співвідношення сил, радіусу частинок, властивостей матеріалу моль може перекочуватись або закріплюватись на одній з поверхонь і ковзати по другій; або пластично деформуватись і “намазуватись” на поверхню. При перекочуванні відбувається подальше диспергування моля. При русі частинок частина з них виноситься за межі області контакту, тобто відбувається зношування поверхні.

Рисунок 5.4Схема ротації матеріалу у мікроконтакті і утворення моля

 







Дата добавления: 2015-10-19; просмотров: 443. Нарушение авторских прав; Мы поможем в написании вашей работы!



Важнейшие способы обработки и анализа рядов динамики Не во всех случаях эмпирические данные рядов динамики позволяют определить тенденцию изменения явления во времени...

ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ МЕХАНИКА Статика является частью теоретической механики, изучающей условия, при ко­торых тело находится под действием заданной системы сил...

Теория усилителей. Схема Основная масса современных аналоговых и аналого-цифровых электронных устройств выполняется на специализированных микросхемах...

Логические цифровые микросхемы Более сложные элементы цифровой схемотехники (триггеры, мультиплексоры, декодеры и т.д.) не имеют...

Разработка товарной и ценовой стратегии фирмы на российском рынке хлебопродуктов В начале 1994 г. английская фирма МОНО совместно с бельгийской ПЮРАТОС приняла решение о начале совместного проекта на российском рынке. Эти фирмы ведут деятельность в сопредельных сферах производства хлебопродуктов. МОНО – крупнейший в Великобритании...

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЦЕНТРА ТЯЖЕСТИ ПЛОСКОЙ ФИГУРЫ Сила, с которой тело притягивается к Земле, называется силой тяжести...

СПИД: морально-этические проблемы Среди тысяч заболеваний совершенно особое, даже исключительное, место занимает ВИЧ-инфекция...

Вопрос. Отличие деятельности человека от поведения животных главные отличия деятельности человека от активности животных сводятся к следующему: 1...

Расчет концентрации титрованных растворов с помощью поправочного коэффициента При выполнении серийных анализов ГОСТ или ведомственная инструкция обычно предусматривают применение раствора заданной концентрации или заданного титра...

Психолого-педагогическая характеристика студенческой группы   Характеристика группы составляется по 407 группе очного отделения зооинженерного факультета, бакалавриата по направлению «Биология» РГАУ-МСХА имени К...

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2024 год . (0.008 сек.) русская версия | украинская версия