38.Заключение

Если сравнить первую кинетическую модель изнашивания, предложенную С.Б. Ратнером, с тем, что представлено выше, то можно отметить следующее.

Во-первых, модель С.Б. Ратнера как бы переносит закономерность разрушения элементарной связи, описанной экспоненциальной функцией Больцмана, на макрообъем. Такое решение обосновать трудно.

В новой модели учтен масштабный фактор. Единичные связи (пучки связей) разрушаются на микроуровне (в пределах единичного активационного объема материалов), а частицы износа, которые принадлежат к мезоскопическому уровню, образуются при разрушении связей на их потенциальных (ожидаемых) поверхностях, как правило, по границам зерен материала. Величина же обычного износа (макроуровень) складывается из множества отделяющихся частиц.

Во-вторых, как это можно увидеть по изложенному выше, в модели учтен не только основной механизм разрушения, но и ряд наиболее существенных факторов, определяющих ход изнашивания: дискретность контакта, локализованный микрообъем материала, динамика контактной нагрузки, вклад химических превращений и др. Такие схемы не содержит ни одно из известных уравнений изнашивания.

Применение предложенного уравнения для расчетных целей в контактных случаях может потребовать учета дополнительных обстоятельств, подобных приведенным примерам, но они могут быть реализованы расчетными методами.

Методика расчетов изнашивания (её общая схема) состоит в том, что последовательно выполняют следующие операции:

определяют нагрузку, действующую на узел трения;

определяют деформацию узла трения при действии этой нагрузки, площадь, форму пятна контакта и величину действующих контактных напряжений (для их определения используется метод объемных конечных элементов и соответствующее программное обеспечение);

на каждом из элементов разбиения площади контакта определяют фактическую площадь контакта A_r и фактическое давление Р_r, изменяющиеся в зависимости от режима работы узлов трения, например, для авиационных изделий: запуск, прогрев, режим руления, взлет, набор высоты, крейсерский режим, посадка, торможение и т.п.

Изнашивание на каждой площадке разбиения J_t = (_кi), определяется с учетом этих режимов и их продолжительности согласно выражению (4.59).

При подобных уточнениях результаты расчетов дают неплохое совпадение прогноза и реального изнашивания.

В заключение отметим, что наиболее существенным во всей приведенной разработке, по нашему мнению, является то, что кинетический подход к моделированию изнашивания позволяет в удобной математической форме учитывать разнородные процессы различной природы (механические, химические, тепловые, акустические и др.), имеющие место при трении и разрушении поверхностей.

39.Библиографический список

1. Основы трибологии/Под ред. А.В. Чичинадзе. М.: Наука и техника, 1995. 774 с.

2. Машков Ю.К. Трибология конструкционных материалов. Омск: ОмГТУ, 1996. 299 с.

3. Гаркунов Д.Н. Триботехника. М.: Машиностроение, 1989. 327 с.

4. Алехин В.П. Физика прочности и пластичности поверхностных слоев материалов. М.: Наука, 1983. 280 с.

5. Ф.П. Боуден, Д. Тейбор. Трение и смазка. - М.: Машгиз; 1960., 542 с.

6. Рыбакова Л.М., Куксенова Л.И. Структура и износостойкость металла. М.: Машиностроение, 1982. 212 с.

7. Дубинин А.Д. Энергетика трения и износа деталей машин. М.Киев: МАШГИЗ, 1963. 139 с.

8. Иванова В.С., Терентьев В.Ж. Природа усталости металлов. М.: Металлургия, 1975. 456 с.

9. Иванова В.С., Баланкин А.С., Бунин И.Ш., Оксогоев А.А. Синергетика и фракталы в материаловедении. М.: Наука, 1994. 338 с.

10. Хрущев М.М., Бабичев М.А. Исследование изнашивания металлов. М.: Изд. АН СССР, 1960. 351 с.

11. Крагельский И.В. Трение и износ. М.: Машиностроение, 1968. 480 с.

12. Крагельский И.В., Добычин Н.М., Камбалов В.С. Основы расчетов на трение и износ. М.: Машиностроение, 1977. 526 с.

13. Марченко Е.А. О природе разрушения поверхности металлов при трении. М.: Наука, 1979. 118 с.

14. Проников А.С. Надежность машин. М.: Машиностроение, 1978. 591 с.

15. Бартеньев Г.М., Лаврентьев В.В. Трение и износ полимеров. Ленинград.: Химия. Ленинград. отделение, 1972. 240 с.

16. Аксенов А.Ф. Трение и изнашивание металлов в углеводородных жидкостях. М.: Машиностроение, 1977. 152 с.

17. Цеснек Л.С. Механика и микрофизика истирания поверхностей. М.: Машиностроение, 1979. 263 с.

18. Чичинадзе А.В., Браун Э.Д., Гинсбург А.Г., Игнатьева З.В. Расчет, испытание и подбор фрикционных пар. М.: Наука, 1979. 267 с.

19. Голего Н.Л., Алябьев А.Я., Шевеля В.В. Фреттинг- коррозия металлов. Киев.: Техника, 1974. 270 с.

20. Буше Н.А. Трение, износ и усталость в машинах. М.: Транспорт, 1987. 223 с.

21. Любарский И.М., Палатник Л.С. Металлофизика трения. М.: Металлургия, 1976. 176 с.

22. Ханин М.В. Механическое изнашивание материалов. М.: Изд. стандартов, 1984. 152 с.

23. Fleischer G., Groges H., Thum H. Verscheiss und zukerlassiqkit.

24. Veb Verlag Technik. Berlin, 1980. 244 p.

25. Громаковский Д.Г. Система понятий и структура моделей изнашивания//Трение и износ. 1997. Т.18. № 1.

1 В настоящей главе использованы примеры из книги "Триботехника" проф. Д.Н. Гаркунова.

341