Как проходит контактирование и трение соприкасающихся поверхностей. Оценка площади контакта.

Трение и изнашивание определяются свойствами контактирующих материалов, а также состоянием поверхностных слоев.

 

Модели фрикционного взаимодействия(по Крагельскому Чичинадзе): 1-срез материала, 2 – пластичное оттеснение, 3 – упругое оттеснение, 4 – схватывание пленок, 5 – схватывание поверхностей.

 

Молекулярно-кинетическая теория трения Крагельского.

· Правило положительного градиента механических свойств от поверхности вглубь материала. Соблюдается в случае уменьшения прочности поверхностного слоя вследствие введения в место контакта смазки; погашения сил межмолекулярного взаимодействия; химического взаимодействия; применения тонких покрытия их малопрочных материалов; размягчения тонких поверхностных слоев в результате повышения температуры.

 

В паре «образец-контртело» в начальный момент времени (до начала движения) присутствуют «стартовые» напряжения Герца. В дальнейшем при проведении испытания из-за износа шарика меняется его геометрия и пятно контакта увеличивается, что приводит к непредсказуемому уменьшению давления.

 

Начальная площадь пятна контакта зависит от материала шариков (его модуля Юнга, коэфф. Пуассона) и его диаметра, которые входях в формулу Герца 𝜏 = , где F_п-нормальная нагрузка, 𝛼² – площадь контакта.

 

Площадь контакта после испытания может быть оценена посредством измерения диаметра пятна износа шарика при наблюдении в оптический микроскоп и измерения сечения канавки износа посредством профилометра.

 

21. Перечислите механизмы изнашивания и разрушения при трении в режиме скольжения и резания.

 

При трении в режиме скольжения и резания металлов могут иметь место следующие механизмы изнашивания:

 

· Диффузионный

 

· Адгезионно-усталостный

 

· Окислительный

 

· Абразивный

 

· Микросколы режущей кромки

 

22. Дайте определение изнашиванию и износу. В каких единицах измеряют износ?

 

Изнашивание – это процесс образования различных необратимых изменений в материале деталей и их защитных покрытиях в результате комплексного воздействия внешней среды и силовых факторов.

 

Износ – результат изнашивания, определяемый в установленных единицах (например, в мкм).

 

Изнашивание поверхностей деталей возникает под действием трения и зависит от материалов деталей, качества обработки их поверхностей, нагрузки, скорости относительного перемещения поверхностей, их температур и качества и количества смазочного материала.

 

Износ может измеряться: в мкм (толщина истертого слоя), мкм³ (объем истертого материала), мг (масса истертого материала). Приведенный износ I .