Электронная библиотека Веда
Цели библиотеки
Скачать бесплатно
Доставка литературы
Доставка диссертаций
Размещение литературы
Контактные данные
Я ищу:
Библиотечный каталог российских и украинских диссертаций

Вы находитесь:
Диссертационные работы России
Технические науки
Трение и изнашивание в машинах

Диссертационная работа:

Вареца Роман Сергеевич. Повышение износостойкости трибосопряжений стальной вал-термопластичная втулка при воздействии микроабразивных частиц : диссертация ... кандидата технических наук : 05.02.04 Тверь, 2007 117 с., Библиогр.: с. 107-115 РГБ ОД, 61:07-5/4450

смотреть введение
Введение к работе:

Актуальность темы. Многие машины и механизмы работают в условиях сильного загрязнения абразивными частицами, как в условиях сухого трения, так и в присутствии смазки Как правило, интенсивность изнашивания трибосопряжений при воздействии абразивных частиц составляет 10"3 10"8, что приводит к низкой долговечности узла трения и, как следствие, значительным расходам на эксплуатацию В таких условиях работают подшипники скольжения сельхозтехники, технологического оборудования и т п Применение уплотняющих элементов, как правило, влечет за собой удорожание конструкции, увеличение габаритных размеров, поэтому не всегда возможно, особенно при загрязнении смазки микрочастицами В особо тяжелых условиях эксплуатации находятся узлы трения станков для шлифования и полирования стекла или хрусталя, для которых абразивные частицы микронного размера являются продуктами разрушения обрабатываемых материалов

Несмотря на высокие эксплуатационные показатели современных полимеров и композиционных материалов на их основе, сравнительно высокая стоимость и малодоступность является существенным препятствием для их использования С другой стороны имеется обширная номенклатура крупнотоннажно выпускаемых полимеров, имеющих хорошие эксплуатационные свойства при сравнительно низкой стоимости, как по отношению к современным композиционным материалам, так и к цветным металлам, широко применяемым в узлах трения

Представления о природе абразивного изнашивания в условиях трения скольжения долгое' время базировались главным образом на экспериментальных данных При этом характер взаимодействия единичной абразивной частицы с поверхностным слоем втулки рассматривался как действие единичного индентора

Принято считать, что абразивное изнашивание связано с царапающим, либо режущим действием отдельных абразивных частиц Вместе с гем, исследованиями М М Тененбаума и И В Крагельского показано, что уменьшение интенсивности абразивного изнашивания, в случае изготовления одной из сопряженных деталей из термопластов, связано с тем, что абразивные частицы, внедрившиеся в поверхностный слой детали из мягкого материала, при определенных условиях могут быть приведены в пассивное состояние, поскольку в результате внедрения частиц в мягкий материал их абразивная активность

снижается Механизм изнашивания поверхностного слоя термопластов в таких условиях изучен недостаточно, особенно с учетом взаимного влияния частиц Представляет интерес оценить напряженное состояние поверхностного слоя, возникающее при внедрении не одной, а совокупности абразивных частиц в поверхностный слой термопластичной втулки и оценить их совместное действие на разрушение поверхности

Цель и задачи исследования. Целью диссертационной работы является повышение износостойкости трибосопряжений стальной вал-термопластичная втулка на основе развития модели совместного действия абразивных частиц и поверхностного слоя втулки Для достижения этой цели поставлены следующие основные задачи

  1. Оценить напряженное состояние поверхностного слоя термопластичной втулки с учетом его упруго-пластических свойств при взаимодействии с единичной абразивной частицей

  2. Оценить напряженное состояние поверхностного слоя термопластичной втулки при внедрении в него двух близкорасположенных абразивных частиц

  3. Экспериментально определить износостойкость исследуемых термопластов при воздействии абразивных частиц

4. Сравнить результаты расчетов напряженного состояния с результатами экспериментальных исследований трибосопряжения вал-втулка

5 На основании экспериментальных и теоретических исследований разработать методику оценки износостойкости термопластов и выдать практические рекомендации по выбору материала втулки для трибосопряжений

Методы исследований. Для моделирования внедрения абразивных частиц в поверхностный слой втулки использован метод конечных элементов (МКЭ) применительно к контактным задачам с большими деформациями

Для экспериментальной проверки полученных результатов и подготовки исходных данных для расчетов и моделирования проводились испытания на износ по схеме вал-втулка в присутствии в смазке абразивных частиц

После испытаний поверхности трения образцов и абразивные частицы исследовали с помощью оптической и атомно-силовой микроскопии

Научная новизна. В результате комплексного исследования поверхностного слоя термопластичных втулок, работающих в условиях смазки маслами с дисперсными частицами, предложен уточненный механизм изнашивания сопряжения вал-термопластичная втулка микроабразивными частицами Установлено, что в установившемся режиме работы сопряжения при определенных условиях существенный вклад в изнашивание могут оказывать процессы внедрения абразивных частиц, разрушение микрообъемов термопласта между ними и удаление при трении

На основании исследования напряженного состояния поверхностного слоя термопласта при внедрении в него абразивных частиц, определено соотношение между радиусом частицы и расстоянием между двумя близкорасположенными в термопласте абразивными частицами, при котором поверхностный слой не способен выдержать тангенциальные нагрузки, возникающие при приложении сил трения Это соотношение зависит от упругопластических свойств термопласта и может выступать одним из критериев его абразивной износостойкости Предложенная модель изнашивания нашла прямые и косвенные подтверждения на основании анализа напряженного состояния поверхностного слоя термопласта при внедрении абразивных частиц и экспериментов по изнашиванию термопластичных втулок

Практическая значимость работы. Предложена методика оценки износостойкости термопластичных втулок, основанная на моделировании МКЭ внедрения абразивных частиц в поверхностный слой термопластичной втулки и оценке напряженного состояния области между абразивными частицами Результаты работы могут быть применены при подборе материалов для подшипников скольжения, работающих в условиях сильного загрязнения смазки абразивными частицами Проведенные промышленные испытания на ОАО «Тверь-стекло-М» показали увеличение на 15 % износостойкости ірибосопряжения при снижении себестоимости втулки, о чем имеется соответствующий акт

Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались на международной конференции «Поликомтриб-2005» (г Гомель, респ Беларусь, 2005 г ), «Транстрибо-2005» (Санкт-Петербург, 2005 г ), на совместном заседании кафедр СМТУиП и Физики ТГТУ (Тверь, 2007)

Связь работы с научными программами, целями и темами. Диссертационная работа выполнена в соответствии с научным направлением «Трение и износ в машинах» ТГТУ и хоздоговорной тематикой с ОАО «Тверь-стекло-М»

Публикации. Основные положения и результаты диссертации опубликованы в 8 научных работах

Структура диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав, выводов, приложения и списка использованных источников Работа изложена на 117 листах машинописного текста, содержит 59 рисунков, 12 таблиц, перечень ссылок из 117 наименований и 1 приложения

Подобные работы
Алексеев Станислав Павлович
Повышение износостойкости и долговечности оборудования механической обработки посредством применения пластичных смазочных материалов
Тогоев Александр Игнатьевич
Разработка методов повышения износостойкости шарниров цепей торфяных машин
Китаева Татьяна Ивановна
Повышение износостойкости реверсивных пар трения, работающих в условиях граничной смазки
Михайлов Владимир Вениаминович
Повышение износостойкости слаботочных контактов, работающих в динамических условиях
Марков Дмитрий Петрович
Трибологические аспекты повышения износостойкости и контактно-усталостной выносливости колес подвижного состава
Зоренко Дмитрий Анатольевич
Повышение износостойкости подвижных деталей выталкивающей системы пресс-форм для литья термопластов под давлением
Ведерникова Ирина Игоревна
Повышение износостойкости рабочей поверхности прядильных камер пневмомеханических прядильных машин
Кузуев Данил Петрович
Повышение износостойкости дисков валкового грохота для сортировки кокса
Зорин Константин Михайлович
Повышение износостойкости подвижных сопряжений формированием на поверхностях трения композиционных электрохимических покрытий
Соболь Дмитрий Александрович
Повышение износостойкости металлических пар в синтетических смазочных материалах трибомодификацией поверхностей трения

© Научная электронная библиотека «Веда», 2003-2013.
info@lib.ua-ru.net