4 Лекція 3. Організація боротьби з тертям та зношуванням деталей машин в Україні.

Стан науки про тертя в Україні. Основні напрямки підвищення зносостійкості деталей вузлів тертя машин. Інженерно-технічні проблеми зношування та надійності.

Областi застосування триботехнiки

Одна iз класифiкацiй областей використання триботехнiки може базуватися на встановленнi рiзницi (наприклад, по твердостi матерiалiв) мiж парами ковзання: iз двох твердих, iз твердої i гнучкої, а також iз двох гнучких поверхонь.

Пара твердих поверхонь (метал по металу) є найбiльш розповсюдженою в технiцi i виробництвi. В табл. 3.1 iлюструється використання триботехнiки в технологiї виробництва (в середнiй колонцi вказанi конкретнi виробничi процеси, а в правiй - перелiк вiдповідних галузей промисловостi). Пара тертя iз гнучкої i твердої поверхонь утворюються при тертi еластомiрiв i пластикiв по твердiй поверхнi, в той час як тертя пари гнучких поверхонь виникає при тертi волокна по волокну. Як видно iз таблицi 3.1 дiапазон можливого використання досягнень триботехнiки в технологiї виробництва i спорiднених областях дуже широкий, а перелiк вiдповiдних галузей промисловостi також досить значний (вагомий).

Типовими областями застосування дослiджень тертя металiв в промис-ловостi є:

- змащування зворотньо-поступальних механiзмiв;

- проектування iнсртументу для технологiчних операцiй;

- волочiння металевого дроту, змащування фiл'єри;

- механiчна обробка чавуну i сталi;

Таблиця 3.1 Процеси триботехнiки у виробництві

- контактнi напруження в зубчатих передачах i пiдшипниках кочення.

- пара тертя - гнучка i тверда поверхня зустрiчаються при дослiдженнi ковзання автомобiльних шин;

- динамiчного витiкання ущiльнень машин;

- ковзання i зчеплення мiж гнучкими рiвнями i шорсткими шкiвами;

- характеристики дискового зчеплення автомобiля i склоочисника;

- використання твердих мастил в технологiї i т.п.

Пара тертя волокно по волокну знаходять конкретне використання в текстильнiй промисловостi i у виробництвi електричних кабелiв. Як правило, оптимiзацiя виробничих операцiй у значній мiрi залежить вiд розумiння i правильного використання принципiв триботехнiки.

Застосування досягнень триботехнiки можна знайти в автомобiльнiй i аерокосмiчнiй промисловостi, в медицині і біології, та в багатьох iнших областях народного господарства. Характерним прикладом є створення двигунiв внутрiшнього згорання, суден на повiтрянiй подушцi, систем гальмування, пневматичних шин i сталевих колiс залiзничних вагонiв і т.п. Освоєння космосу поставило задачу вивчення конкретних фрикцiйних (або змащувальних) характеристик конструкцiйних матерiалiв в умовах вакууму при криогенних температурах. В такому розрiдженому середовищi десорбцiя або випаровування поверхневих покриттів i мастил може виникати спонтанно, i холодне зварювання незахищенних поверхонь, якi повиннi бути змащеннi, стає реальною небезпекою з катострофiчними наслiдками. Належне зма-щування вузлiв тертя в космосi важко забезпечити, а iонiзуюче опромiнення, додатково ускладнює вирiшення цієї задачi.

В останні десятиріччя досягнення триботехніки знайшли застосування в області бiомеханiки, наприклад, для змащування суглобiв людини. Коли синовiальна рiдина, що виділяється в суглобах людини, не забезпечує належного змащування рухомих поверхонь, починається хвороба артрит, яка приводить до iнвалiдностi людини. Хворий артритом суглоб втрачає здатнiсть забезпечувати достатню густину синовiальної рiдини. Перспективний пiдхiд з точки зору триботехнiки у вiдновленi здатностi синовiальної рiдини до згущення, шляхом вприскування в хворий суглоб полiмерiв.