Цель и задачи курса "Трибология", его содержание и роль в подготовке инженера механика

Лекция 2-1

.Введение

Цель и задачи курса, его содержание и роль в подготовке инженера механика              

Определение

Трибология — это наука о трении и процессах, сопровождающих трение. Название этой научной дисциплины образовано от греческих слов «трибос» — трение и «логос» — наука. Трибология, как научная дисциплина, охватывает экспериментально - теоретические исследования явлений, связанных с трением.

Триботехника — это упорядоченные знания о практическом применении трибологии при проектировании, изготовлении, испытании и эксплуатации трибологических систем (узлов трения и деталей машин, приборов и аппаратов, а также инструментов в технологических производствах).

Значимость

.Триботехника возникла для решения актуальнейших проблем человечества.

В Х1Х веке русский инженер Н.П.Петров - создатель теории гидродинамического трения и метода расчета подшипников утверждал: «Силу трения можно замечать всегда и повсюду, и её надо поставить в ряду могущественнейших способов, при посредстве которых природа превращает один вид энергии в другой. Эта сила обнаруживает своё влияние в самых разнообразных явлениях природы, возбуждая живой интерес учёных самых разнообразных направлений. Знание законов трения необходимо и астроному, и физику, и физиологу и технику».

Значение этого высказывания в должной мере мы оценили только в прошлом веке. Было установлено, что срок службы большинства машин лимитирует не разрушение силовых элементов конструкции, а выход из строя узлов трения вследствие износа. Особую важность трибология имеет в авиадвигателестроении, поскольку остановка двигателя вследствие масляного голодания может привести к гибели самолета.

Долгое время этот факт недооценивался при подготовке инженеров машиностроителей. Трибология в настоящее время преподается в США, Германии, Франции, Японии, Англии, Голландии, Польши и др. странах. В обучении инженеров этих стран трибологии видят большой резерв значительного повышения эффективности производства. В нашей стране в 1994 г. Госкомитет по высшему образованию России принял решение о необходимости обучения студентов технических вузов курсам «Трибология» и «Триботехника».

Потери от трения и износа в развитых государствах достигают 4…5% национального дохода, а преодоление сопротивления трения поглощает во всем мире 20…25% вырабатываемой энергии. Для снижения трения и износа в мире ежегодно производится более 100 млн т. смазочных материалов.

Цель трибологии и триботехники - борьба с потерями энергии и выходом из строя машин и оборудования от трения и износа, снижение энергетических затрат при эксплуатации и экономия смазочных материалов. Не меньше влияние оказывает трение на процесс механической обработки деталей. Величину технологической шероховатости поверхности деталей, получаемых механической обработкой, в значительно мере обуславливает износ режущего инструмента и вызываемые трением вибрации в системе станок- приспособление – инструмент – деталь.

В ХХ веке возникли профессиональные объединения трибологов: Американское объединение инженеров смазчиков (American Societe of Lubrication Egineers). В СССР по инициативе С.П.Королева в 1961 г. был создан Научный совет АН СССР по трению и смазкам. В дальнейшем он был преобразован в Межведомственный совет по трибологии, который возглавляет академик РАН Колесников В.И.. Кроме того, был создан Национальный комитете по трибологии, который возлавляет академик РАН Горячева И.Г. Вопросам трения и износа посвящен ряд научных журналов «Трение износ», «Wear», «Tribology International», «Journal of Engineering Tribology», «Tribology Transactions», «Tribologie und Schmirungstoffen» и др.

Это вызвало расширение объема исследований, что привело к гигантскому росту  числа публикаций в области трибологии (рис. 1).

Рис. 1. Число публикаций по тематике «трибология», (результаты поиска по базам данных, включающим названия статей в международных журналах, книг, докладoв конференций и патентов, опубликованных за каждые 10 лет, начиная с 1920 г.). Для периода с 2000 по 2010 г. оценка получена удвоением данных за 2000-2005 г. Линия тренда близка экспоненте

Глава 1. История развития триботехники

В триботехнике человечество сделало ряд величайших открытий. К их числу относятся изобретение способа получения огня трением