Заключение

В основе современного подхода к пониманию трения лежит идея дискретности контакта трущихся поверхностей. Сегодня она кажется самоочевидной, хотя еще недавно для ее признания требовалось приводить тщательные доказательства. В развитие этой идеи большой вклад внесен российскими трибологами, основные работы которых выполнялись в 50-70-е гг. Особо здесь следует отметить И.В.Крагельского, Н.Б.Демкина, Э.В.Рыжова, Н.М. Михина и других последователей московской школы.

С позиции дискретности контакта анализируются механизмы трения и изнашивания, контактной жесткости, реологические характеристики контакта и выбор их моделей, дается оценка упругих и неупругих реакций, рассматриваются адгезия поверхности и смазки, контактная гидродинамика и др.

В главе также отражена вторая, не менее общая идея, выдвинутая И.В. Крагельским, Б.В. Дерягиным и зарубежными трибологами о двойственной молекулярно-механической природе трения.

Изложены основы гидродинамической теории смазки, поскольку подшипники качения и гидродинамические опоры являются в современных машинах основным средством обеспечения высокой работоспособности узлов.

Физические процессы при трении обусловлены закономерностями взаимодействия твердых тел, при упругой и пластической деформации микронеровностей поверхностей, теплопереносом, адгезией и гидродинамикой смазки.

Библиографический список

1. Боуден Ф.П., Тейбор Д. Трение и смазка твердых тел. М.: Машиностроение, 1968. 503 с.

2. Горячева И.Г., Добычин М.Н. Контактные задачи в трибологии. М.: Машиностроение, 1988. 256 с.

3. Джонсон Д. Механика контактного взаимодействия. М.: Мир, 1989. 510 с.

4. Демкин Н.Б., Рыжов Э.В. Качество поверхности и контакт деталей машин. М.: Машиностроение, 1981. 244 с.

5. Дерягин Б.В., Кротова Н.А. Адгезия. М-Л.: Изд-во АН СССР, 1949.

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

7. Коднир Д.С. Контактная гидродинамика смазки деталей машин. М.: Машиностроение, 1976. 248 с.

8. Основы трибологии: Учебник для технических вузов/Под ред. А.В. Чичинадзе. - М.: Центр «Наука и техника», 1945.- 778 с.

9. Реология. Теория и приложение/Под ред. Эйриха. М.: Иностр. лит., 1962. 822 с.

10. Чичинадзе А.В., Матвиевский Р.М., Браун Э.Д. Материалы в триботехнике нестационарных процессов. М.: Наука, 1986. 248 с.

Глава 2 динамические процессы в узлах трения

6.Общая характеристика динамических явлений в узлах трения

Узлы трения машин всегда подвергаются динамическим воздействиям. В транспортных машинах вибрации и удары поступают от контакта с дорожным полотном; от работающего двигателя, а также от воздействия самовозбуждающихся колебаний на элементах корпуса, рамы, системы управления и др. Последние являются вторичными по способу возбуждения, но воздействуют на контактирующие поверхности совместно с вибрацией извне.

Трущиеся контакты, как показано в гл. 1, при определенных условиях, сами создают фрикционные колебания релаксационного типа, а для подшипников качения, зубчатых, цепных и ряда других пар трения вибрация и шум являются их неотъемлемым свойством, обусловленным прерывистым контактом зацепления.

Динамические воздействия на трущиеся поверхности вызывают упругую и неупругую деформацию в зоне контакта, что является предметом изучения динамики контактирования. При этом упругие деформации и упругий возврат локализуются на дискретных участках контакта, придают специфику проявлению контактной жесткости. Импульсные воздействия вызывают не только колебания, но и поверхностные волны. Пластическая микродеформация создает тепловые флуктуации, а в совокупности все перечисленные процессы определяют рассеяние (диссипацию) механической энергии колебаний. Ее поглощение происходит в материале деталей и в окружающей среде.

При определенных условиях возникает режим контактного резонанса, который аномально повышает интенсивность пластической деформации и накопление повреждаемости. При пластической деформации микровыступов поверхностные зерна поликристаллических материалов деформируются раньше и интенсивней, чем во внутренних объемах. Это ускоряет диффузионные процессы, перенос вещества, в том числе из глубины в поверхностные слои, а также из внешней среды и контрповерхностей данной пары трения, интенсифицирует структурно-энергетические явления в поверхностных слоях материала, усиливает электрохимические, акустические и другие явления.

Динамическое нагружение поверхностей трения физики справедливо называют механизмом накачки материала точечными и другими дефектами.

Не менее сложным является динамическое воздействие на смазочный слой - третье тело трибосистемы. В смазочном слое при вибрации проявляется его собственная упругость, зависящая от частоты воздействия. Смазочный слой рассеивает механическую энергию как активный демпфер. Динамическое возмущение и температурные флуктуации пробуждают в смазочном слое дополнительное внутреннее трение, что увеличивает вязкие силы и нагрузочную способность смазочного слоя, но при этом ускоряется термомеханическая деструкция смазки.

Процессы разрушения поверхностей и смазки с учетом динамических факторов более подробно рассмотрены в главе «Изнашивание», а в данном случае внимание концентрируется на явлениях, изучаемых механикой твердого тела и теорией колебаний.