• Конструкционные особенности узла трения, влияющие на физико-механические свойства и геометрические характеристики трущихся поверхностей (условия теплоотдачи, коэффициент взаимного перекрытия, распределение температурных полей, эпюры нагрузок и скоростей, зазоры между сопрягаемыми деталями и т. д.).
• Окружающая среда.
Соответственно такому делению испытания на трение и износ проводятся в четыре основных этапа: I этап – лабораторные испытания для оценки физико-химических и механических характеристик материалов; II этап – лабораторные испытания для определения влияния физико-механических свойств и режима трения на антифрикционные свойства материалов; III этап – стендовые испытания для оценки влияния конструкционных особенностей на антифрикционные свойства узла трения; IV этап – натуральные испытания для определения взаимовлияния различных узлов механизма, надежности и долговечности работы механизма в целом. Каждый последующий этап отличается от предыдущего степенью приближения работы материала к реальным условиям.
ПОСТАВЛЕННАЯ ЗАДАЧА:
Важнейшей задачей, стоящей перед машиностроителями, является увеличение экономичности, надежности машин, приборов и оборудования. Существенную роль в решении этой задачи играют исследования, направленные на обеспечение длительной безаварийной работы узлов и механизмов в условиях, где применение жидких смазок невозможно или недопустимо.
Работу узлов трения без жидкой смазки следует рассматривать как взаимодействие поверхностей при сухом трении. В этом случае контактирующие поверхности разделены искусственно созданной плёнкой смазочного материала, полностью устраняющей контакт между ними, поэтому они соприкасаются между собой. На поверхности твёрдого тела имеются выступы и впадины, вследствие чего касание твёрдых тел происходит только на отдельных участках, в которых и происходит их фрикционное взаимодействие. В результате внедрения единичных жёстких выступов в более мягкий материал образуются пятна касания. Перемещаясь поступательно, они оттесняют материал контртела; кроме того, на пятнах касания возникают силы прилипания (адгезия, химические связи, взаимная диффузия). Таким образом, процесс сухого трения представляет собой объёмное деформирование весьма тонких поверхностных слоев каждого из тел, осложнённое разрушением мостиков между плёнками, непрерывно возникающих в местах реального контакта.
При разработке современных энергоустановок, использующих в качестве топлива жидкий водород, необходимо учитывать особенности этой среды, которая может определять надежность, долговечность и точность работы узлов трения. Вследствие низких температур применение жидких и консистентных смазок недопустимо, что накладывает ограничения на применяемые в трущихся узлах материалы. При выборе трущихся материалов в водороде необходимо учитывать также следующие моменты:
Вследствие низкой вязкости и температуры кипения жидкого водорода в местах истинного контакта трущихся поверхностей возможно реализация трения в газообразном водороде.
На рабочих поверхностях не возможна регенерация защитных окисных пленок.
Вследствие водородного охрупчивания металлов и сплавов можно ожидать повышенный износ трущихся поверхностей.
Из-за криогенных температур возможно охрупчивание сплавов, что также может способствовать повышенному износу.
Трение в газообразной среде при отсутствии восстанавливающихся оксидных пленок и адсорбирующихся паров воды характеризуется склонностью материалов к схватыванию. Для предотвращения схватывания следуют применять антифрикционные и износостойкие материалы и покрытия. Если о работоспособности таких материалов и покрытий в вакууме, где на трущихся поверхностях также отсутствуют окисные пленки, имеется достаточно обширная, в том числе справочная литература, то применительно к водороду информация очень ограничена.
Водородное охрупчивание сталей и сплавов является проблемой, привлекающей пристальное внимание исследователей. Имеются данные, что к 1985 году по различным аспектам этой проблемы опубликовано более 25 монографий и 26 тысяч статей. Вопросы трения и изнашивания в водородосодержащих средах освещены несоизмеримо слабее.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.