Основы триботехники. Лекция 1

Сентябрь 4, 2022

Главная
Алгебра
Основы триботехники. Лекция 1

Содержание

2. 1. Цель, задачи и содержание дисциплины. 2. Трение. 3. Изнашивание . ПЛАН ЛЕКЦИИ
3. ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ДИСЦИПЛИНЫ Цель дисциплины – освоение будущими инженерами трибологических основ повышения ресурса машин в
4. СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ 1. Трибология: общая характеристика 2. Трение 3. Изнашивание 4. Смазочные материалы 5. Антифрикционные материалы
5. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ ТРИБОЛОГИЯ Трибология (греч. «трибос» – трение и «логос» – наука) – наука о трении
6. ТРИБОФИЗИКА Трибофизика – раздел трибологии, который изучает физические процессы, происходящие при трении Физические процессы при трении:
7. ТРИБОХИМИЯ Влияние трения на химические процессы: растворение металлов образование оксидных пленок наводороживание металлов разложение смазочных материалов
8. ТРИБОТЕХНИКА Триботехника – раздел трибологии, занимающийся проектированием, изготовлением, эксплуатацией и ремонтом трибосистем
9. Трибоматериаловедение – изучение особенностей структуры и свойств поверхностных слоев материалов при трении; разработка конструкционных триботехнических материалов
10. ОСНОВНЫЕ ЗАДАЧИ ТРИБОТЕХНИКИ Углубление научных представлений о трении и изнашивании Разработка прогрессивных триботехнических материалов Разработка технологий
11. ТРЕНИЕ Трение – процесс взаимодействия двух контактирующих твердых тел, перемещающихся относительно друг друга, которое характеризуется тем,
13. Сила трения – сила, возникающая при соприкосновении двух тел и препятствующая их относительному движению
14. Этапы развития учения о трении В 1508 г. Леонардо да Винчи впервые установил закономерности трения В
16. ТРЕНИЕ СКОЛЬЖЕНИЯ Виды трения (характер фрикционного взаимодействия)
17. СУХОЕ ТРЕНИЕ Сухое трение – трение при отсутствии смазки Примеры использования сухого трения
18. Сила трения F обусловлена механическим и молекулярным взаимодействиями: F = aSф + bP, a – средняя
19. Сухое трение отличается самым большим коэффициентом трения µ (обычно 0,2...0,5; иногда в атмосферных условиях достигает 0,8...0,9;
20. ГРАНИЧНОЕ ТРЕНИЕ Граничное трение – трение при наличии тонких слоев смазки (≤ 0,1 мкм) Примеры использования
21. ГРАНИЧНОЕ ТРЕНИЕ
22. ЖИДКОСТНОЕ ТРЕНИЕ Жидкостное трение – трение, при котором трущиеся поверхности полностью разъединены слоем смазочной жидкости (масла)
23. ПОЛУЖИДКОСТНОЕ ТРЕНИЕ Полужидкостное трение имеет место при наличии одновременно жидкостной и граничной смазки
24. ТРЕНИЕ КАЧЕНИЯ Трение качения - сопротивление движению, возникающее при перекатывании тел друг по другу
25. ИЗБИРАТЕЛЬНЫЙ ПЕРЕНОС ПРИ ТРЕНИИ Избирательный перенос (эффект безызносности) – физико-химический процесс, происходящий на контакте поверхностей при
26. ИЗНАШИВАНИЕ Изнашивание – процесс отделения материала с поверхности твердого тела и/или увеличения его остаточной деформации в
27. МЕХАНИЗМЫ ИЗНАШИВАНИЯ
28. ВИДЫ ИЗНАШИВАНИЯ Абразивное изнашивание Адгезионное изнашивание Усталостное изнашивание Коррозионное изнашивание Изнашивание при фреттинге Кавитационное изнашивание Эрозионное
29. АБРАЗИВНОЕ ИЗНАШИВАНИЕ Абразивное изнашивание – это изнашивание в результате режущего или царапающего действия твердых тел или
30. АДГЕЗИОННОЕ ИЗНАШИВАНИЕ Адгезионное изнашивание – это изнашивание в результате схватывания, глубинного вырывания материала, переноса его с
31. УСТАЛОСТНОЕ ИЗНАШИВАНИЕ Усталостное изнашивание – это изнашивание в результате усталостного разрушения микрообъемов поверхностного слоя
32. КОРРОЗИОННОЕ ИЗНАШИВАНИЕ Коррозионное (коррозионно-механичесхое) изнашивание – это изнашивание в результате механического воздействия, сопровождаемого химическим взаимодействием материала
33. ИЗНАШИВАНИЕ ПРИ ФРЕТТИНГЕ Фретинг-изнашивание – это изнашивание соприкасавшихся тел при колебательном относительном микросмешении Фреттинг-коррозия – это
34. ЭРОЗИОННОЕ ИЗНАШИВАНИЕ Эрозионное изнашивание – это процесс поверхностного разрушения вещества под воздействием внешней среды
35. КАВИТАЦИОННОЕ ИЗНАШИВАНИЕ Кавитационное изнашивание – это изнашивание при быстром движении твердого тела относительно жидкости, при котором
36. ВОДОРОДНОЕ ИЗНАШИВАНИЕ Водородное изнашивание – это процесс разрушения металлического элемента пары трения вследствие поглощения металлом водорода
37. Функции смазочных материалов в узлах трения: - уменьшение трения между сопряженными деталями узла; - снижение износа
39. Твердые смазочные материалы Области применения твердых смазок: глубокий вакуум; крайне высокое давление; крайне высокое или низкие
40. Пластичные смазочные материалы Преимущества пластичных смазок: удерживаются на наклонной и вертикальной поверхностях, не выдавливаются из контакта,
41. АНТИФРИКЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ Антифрикционные материалы – это материалы, применяемые для изготовления деталей машин (подшипники, втулки и др.),
42. Антифрикционные подшипниковые материалы (ПМ)
43. ФРИКЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ Фрикционные материалы – это материалы, применяемые для изготовления деталей, работающих в условиях трения скольжения
44. КОНСТРУКТОРСКИЕ СПОСОБЫ ПОВЫШЕНИЯ ИЗНОСОСТОЙКОСТИ Конструкторские способы повышения надежности узлов трения: – рациональный выбор конструктивной схемы узла
45. Податливость и жесткость деталей Податливость детали - способность рабочей поверхности детали следовать за деформацией сопряженной детали
46. Выбор материалов пары трения Правила выбора материалов для пар трения: 1. Сочетать твердый материал с мягким
47. Принцип плавающих деталей
48. Замена внешнего трения внутренним трением упругого элемента Замена трения скольжения трением качения
49. Выбор зазоров в сопряжениях Защита рабочих поверхностей пар трения от загрязнений
50. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ СПОСОБЫ ПОВЫШЕНИЯ ИЗНОСОСТОЙКОСТИ Влияние способа получения заготовок на свойства деталей Влияние качества обработанной поверхности на
51. Технологии поверхностного упрочнения Поверхностная закалка Холодное газодинамическое напыление Электромеханическая обработка Поверхностное пластическое деформирование Поверхностное легирование Химико-термическая
52. ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ СПОСОБЫ ПОВЫШЕНИЯ ИЗНОСОСТОЙКОСТИ Очистка деталей
53. Обкатка машин Тестируемые параметры узлов трения при обкатке: - плавность вращений и перемещений подвижных узлов; -
54. Стендовые и эксплуатационные испытания
55. Влияние условий эксплуатации на изнашивание Изнашивание подшипников двигателя в пусковой период Изнашивание шин в период остановки
56. Изменение свойств смазочного материала при эксплуатации Физико-химические изменения Отложения на деталях и в смазочной системе Пенообразование
57. Безразборное восстановление деталей узлов трения Предельные износы деталей Безразборное восстановлени деталей узлов трения -осуществляется без проведения
58. ТРИБОНАНОТЕХНОЛОГИИ: ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА Наноматериалы – это такие материалы, которые характеризуются нанометровыми размерами хотя бы в одном
59. Классификация наноматериалов по структурным признакам
60. Наноразмерные образцы материалов изометрическая наночастица (наноразмер в 3-х измерениях) нановолокно (наноразмер в 2-х измерениях) Нанопленка (наноразмер
61. нанокристаллический (нанозернистый) материал – состоит из нанокристаллов (нанозерен) нанокомпозиционный матричный материал – армирован наночастицами или нановолокнами
62. Нанотехнологии – это технологии, позволяющих контролируемым образом создавать наноматериалы, а также оперировать ими Нанотехнологии и трибонанотехнологии
63. Металлические нанокристаллические материалы ИЗГОТОВЛЕНИЕ ДЕТАЛЕЙ ИЗ КОНСТРУКЦИОННЫХ ИЗНОСОСТОЙКИХ НАНОМАТЕРИАЛОВ Металлические нанокомпозиты
64. Полимерные нанокомпозиты Нанокристаллическая керамика
65. ФОРМИРОВАНИЕ ПРИПОВЕРХНОСТНЫХ ИЗНОСОСТОЙКИХ НАНОСТРУКТУРНЫХ СЛОЕВ ДЕТАЛЕЙ Поверхностная нанозакалка
66. Поверхностное нанолегирование
68. НАНЕСЕНИЕ ИЗНОСОСТОЙКИХ НАНОПОКРЫТИЙ НА ДЕТАЛИ
69. СМАЗОЧНЫЕ НАНОМАТЕРИАЛЫ
71. Скачать презентацию

Слайд 2

1. Цель, задачи и содержание дисциплины.
2. Трение.
3. Изнашивание .
ПЛАН ЛЕКЦИИ

Слайд 3

ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ДИСЦИПЛИНЫ
Цель дисциплины –
освоение будущими инженерами трибологических основ

повышения ресурса машин в различных условиях эксплуатации

Задачи дисциплины –
изучить основные закономерности процессов трения и изнашивания, свойства и особенности применения смазочных и триботехнических материалов, способы повышения износостойкости деталей машин, современные нанотехнологические подходы к решению задач триботехники

Слайд 4

СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
1. Трибология: общая характеристика
2. Трение
3. Изнашивание
4. Смазочные материалы
5. Антифрикционные

материалы
6. Фрикционные материалы
7. Повышение износостойкости деталей машин
8. Трибонанотехнологии

Слайд 5

ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ
ТРИБОЛОГИЯ
Трибология (греч. «трибос» – трение и «логос» – наука) –

наука о трении и связанных с ним процессах изнашивания и смазки.

Разделы трибологии:
трибофизика,
трибохимия,
триботехника

Слайд 6

ТРИБОФИЗИКА
Трибофизика – раздел трибологии, который изучает физические процессы, происходящие при трении
Физические

процессы при трении:
механические
тепловые
диффузионные
электрические
акустические

Слайд 7

ТРИБОХИМИЯ
Влияние трения на химические процессы:
растворение металлов
образование оксидных пленок
наводороживание

металлов
разложение смазочных материалов
каталитические свойства твердых веществ электрохимических процессов
диффузия газов в металлах
сорбция газов твердыми веществами фреттинг-коррозия

Влияния химического состояния поверхности на трение:
уменьшение трения при наличии воды или кислорода зависимость трения от ориентации молекул в пленке ПАВ зависимость трения от степени окисления смазочного масла избирательный перенос при трении

Трибофизика – раздел трибологии, который изучает химические процессы, происходящие при трении

Слайд 8

ТРИБОТЕХНИКА
Триботехника – раздел трибологии, занимающийся проектированием, изготовлением, эксплуатацией и ремонтом трибосистем

Слайд 9

Трибоматериаловедение – изучение особенностей структуры и свойств поверхностных слоев материалов при

трении; разработка конструкционных триботехнических материалов

Триботехнология – разработка технологических процессов изготовления трибосистем

Химмотология смазочных материалов – изучение свойств смазочных материалов и методов их использования в узлах трения

Трибометрия – разработка методов и средств измерения силы трения, износа, несущей способности трущихся тел, шероховатости поверхностей трения

ТРИБОТЕХНИКА

Слайд 10

ОСНОВНЫЕ ЗАДАЧИ ТРИБОТЕХНИКИ
Углубление научных представлений о трении и изнашивании Разработка прогрессивных

триботехнических материалов
Разработка технологий обработки поверхностей трения
Совершенствование конструкции узлов трения
Разработка эксплуатационных мероприятий по повышению срока службы машин
Повышение квалификации инженеров
Совершенствование измерительных и расчетных Разработка методов повышения качества и экономичности узлов трения, обеспечения экологически чистой их работы

Слайд 11

ТРЕНИЕ
Трение – процесс взаимодействия двух контактирующих твердых тел, перемещающихся относительно друг друга,

которое характеризуется тем, что в плоскости контакта (касания) тел возникает сопротивление их перемещению.

Слайд 12

Слайд 13

Сила трения – сила, возникающая при соприкосновении двух тел и препятствующая их

относительному движению

Слайд 14

Этапы развития учения о трении
В 1508 г. Леонардо да Винчи впервые

установил закономерности трения

В 1751 г. Амонтон сформулировал закон трения исходя из механической теории трения

В 1785 г. Кулон уточнил закон Амонта с учетом сцепления контактирующих поверхностей

Строгая теория трения с учетом молекулярного взаимодействия твердых тел разработана Дерягиным в 1930-е годы

Слайд 15

Слайд 16

ТРЕНИЕ СКОЛЬЖЕНИЯ
Виды трения
(характер фрикционного взаимодействия)

Слайд 17

СУХОЕ ТРЕНИЕ
Сухое трение – трение при отсутствии смазки
Примеры использования сухого трения

Слайд 18

Сила трения F обусловлена механическим и молекулярным взаимодействиями:
F = aSф

+ bP,
a – средняя интенсивность молекулярной составляющей силы трения;
Sф – фактическая площадь контакта;
b – коэффициент, характеризующий механическую составляющую силы трения;
P – сила давления.

СУХОЕ ТРЕНИЕ

Слайд 19

Сухое трение отличается самым большим коэффициентом трения µ (обычно 0,2...0,5; иногда

в атмосферных условиях достигает 0,8...0,9; а в вакууме и более нескольких единиц).

СУХОЕ ТРЕНИЕ

Слайд 20

ГРАНИЧНОЕ ТРЕНИЕ
Граничное трение – трение при наличии тонких слоев смазки (≤

0,1 мкм)

Примеры использования граничного трения

Слайд 21

ГРАНИЧНОЕ ТРЕНИЕ

Слайд 22

ЖИДКОСТНОЕ ТРЕНИЕ
Жидкостное трение – трение, при котором трущиеся поверхности полностью разъединены

слоем смазочной жидкости (масла)

Схема разреза слоя жидкостной смазки
1- поверхность трения;
2 - адсорбированный мономолекулярный слой масла;
3 - граничный слой масла;
4 - зона микротурбулентности;
5 - ламинарный поток

Слайд 23

ПОЛУЖИДКОСТНОЕ ТРЕНИЕ
Полужидкостное трение имеет место при наличии одновременно жидкостной и граничной

смазки

Слайд 24

ТРЕНИЕ КАЧЕНИЯ
Трение качения - сопротивление движению, возникающее при перекатывании тел друг

по другу

Слайд 25

ИЗБИРАТЕЛЬНЫЙ ПЕРЕНОС ПРИ ТРЕНИИ
Избирательный перенос (эффект безызносности) – физико-химический процесс, происходящий

на контакте поверхностей при трении, который заключается в самопроизвольном образовании в зоне контакта тонкой не окисляющейся металлической пленки, позволяющей снизить потери на трение

Слайд 26

ИЗНАШИВАНИЕ
Изнашивание – процесс отделения материала с поверхности твердого тела и/или увеличения

его остаточной деформации в процессе трения, проявляющийся в постепенном изменении размеров и/или формы тела

Износ – результат изнашивания

Скорость изнашивания – отношение значения износа к интервалу времени, в течение которого он произошел

Интенсивность изнашивания – отношение значения износа к обусловленному пути, на котором происходило изнашивание, или к объему выполненной работы

Износостойкость – свойство материала оказывать сопротивление изнашиванию в определенных условиях трения, оцениваемое величиной, обратной скорости изнашивания или интенсивности изнашивания

Слайд 27

МЕХАНИЗМЫ ИЗНАШИВАНИЯ

Слайд 28

ВИДЫ ИЗНАШИВАНИЯ
Абразивное изнашивание
Адгезионное изнашивание
Усталостное изнашивание
Коррозионное изнашивание
Изнашивание при фреттинге
Кавитационное изнашивание
Эрозионное изнашивание
Водородное изнашивание

Слайд 29

АБРАЗИВНОЕ ИЗНАШИВАНИЕ
Абразивное изнашивание – это изнашивание в результате режущего или царапающего

действия твердых тел или твердых частиц

Слайд 30

АДГЕЗИОННОЕ ИЗНАШИВАНИЕ
Адгезионное изнашивание – это изнашивание в результате схватывания, глубинного вырывания

материала, переноса его с одной поверхности трения на другую и воздействия возникших неровностей на сопряженную поверхность

Слайд 31

УСТАЛОСТНОЕ ИЗНАШИВАНИЕ
Усталостное изнашивание – это изнашивание в результате усталостного разрушения микрообъемов

поверхностного слоя

Слайд 32

КОРРОЗИОННОЕ ИЗНАШИВАНИЕ
Коррозионное (коррозионно-механичесхое) изнашивание – это изнашивание в результате механического воздействия,

сопровождаемого химическим взаимодействием материала со средой

Слайд 33

ИЗНАШИВАНИЕ ПРИ ФРЕТТИНГЕ
Фретинг-изнашивание – это изнашивание соприкасавшихся тел при колебательном относительном

микросмешении

Фреттинг-коррозия – это коррозионно-механическое изнашивание соприкасающихся тел при малых колебательных относительных перемещениях

Слайд 34

ЭРОЗИОННОЕ ИЗНАШИВАНИЕ
Эрозионное изнашивание – это процесс поверхностного разрушения вещества под воздействием

внешней среды

Слайд 35

КАВИТАЦИОННОЕ ИЗНАШИВАНИЕ
Кавитационное изнашивание – это изнашивание при быстром движении твердого тела

относительно жидкости, при котором пузырьки газа захлопываются вблизи поверхности, что создает местное высокое давление или высокую температуру

Слайд 36

ВОДОРОДНОЕ ИЗНАШИВАНИЕ
Водородное изнашивание – это процесс разрушения металлического элемента пары трения

вследствие поглощения металлом водорода

Слайд 37

Функции смазочных материалов в узлах трения:
- уменьшение трения между сопряженными

деталями узла;
- снижение износа и предотвращение задиров трущихся поверхностей;
- отвод тепла от трущихся поверхностей;
- защита поверхностей трущихся и смежных с ними деталей от коррозии;
- уплотнение зазоров между сопряженными деталями;
- удаление из зоны трения продуктов износа, коррозии и др. загрязнений.

Слайд 38

Слайд 39

Твердые смазочные материалы
Области применения твердых
смазок:
глубокий вакуум;
крайне высокое давление;
крайне высокое или низкие

температуры ;
пыльные условия;
крайне высокие нагрузки;
коррозионно-активная среда.

Слайд 40

Пластичные смазочные материалы
Преимущества пластичных смазок: удерживаются на наклонной и вертикальной поверхностях,

не выдавливаются из контакта,
обладают хорошей смазочной способностью в широком интервале температур,
способны герметизировать узел,
обеспечивают малый расход смазки,
позволяют упростить конструкцию узла, снизить металлоемкость, сократить затраты на обслуживание,
обеспечивают меньшее загрязнение окружающей среды.

Слайд 41

АНТИФРИКЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ
Антифрикционные материалы – это материалы, применяемые для изготовления деталей машин

(подшипники, втулки и др.), работающих в условиях трения скольжения, и имеющие малый коэффициент трения

Антифрикционные подшипниковые материалы

Слайд 42

Антифрикционные подшипниковые материалы (ПМ)

Слайд 43

ФРИКЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ
Фрикционные материалы – это материалы, применяемые для изготовления деталей, работающих

в условиях трения скольжения без смазки, и имеющие большой коэффициент трения.

Требования к фрикционным материалам:
- высокий коэффициент трения
- хорошая прирабатываемость
- низкая способность к адгезии
- высокие тепловые свойства

Слайд 44

КОНСТРУКТОРСКИЕ СПОСОБЫ ПОВЫШЕНИЯ
ИЗНОСОСТОЙКОСТИ
Конструкторские способы повышения надежности узлов трения:
– рациональный

выбор конструктивной схемы узла трения с позиции влияния ее на износостойкость с учетом податливости и жесткости деталей;
– учет правила выбора материалов для пар трения;
– соблюдение принципа взаимного дополнения качеств материала;
– соблюдение принципа плавающих деталей
– замена внешнего трения внутренним трением упругого элемента
– замена трения скольжения трением качения
– защита рабочих поверхностей пар трения от загрязнений

Слайд 45

Податливость и жесткость деталей
Податливость детали - способность рабочей поверхности детали следовать

за деформацией сопряженной детали и приспосабливаться к неточностям ее геометрической формы

Жёсткость детали - способность детали сопротивляться деформации при внешнем воздействии

Обеспечение равномерного распределения нагрузки по поверхности сопрягаемых деталей за счет деформируемого вкладыша

Неравномерное распределение нагрузки по поверхности сопрягаемых зубьев зубчатой передачи из-за деформации недостаточно жестких элементов конструкции

Слайд 46

Выбор материалов пары трения
Правила выбора материалов для пар трения:
1. Сочетать

твердый материал с мягким
2. Сочетать твердый металл с твердым
3. Избегать сочетаний мягкого материала с мягким

Принцип взаимного дополнения качеств

Слайд 47

Принцип плавающих деталей

Слайд 48

Замена внешнего трения внутренним трением упругого элемента
Замена трения скольжения трением качения

Слайд 49

Выбор зазоров в сопряжениях
Защита рабочих поверхностей пар трения от загрязнений

Слайд 50

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ СПОСОБЫ ПОВЫШЕНИЯ
ИЗНОСОСТОЙКОСТИ
Влияние способа получения заготовок на свойства деталей
Влияние качества

обработанной поверхности на свойства деталей

Влияние шероховатости поверхности

Влияние упрочнения поверхностного слоя

Влияние остаточных напряжений

Слайд 51

Технологии поверхностного упрочнения
Поверхностная закалка
Холодное газодинамическое напыление
Электромеханическая обработка
Поверхностное пластическое деформирование
Поверхностное легирование
Химико-термическая обработка
Поверхностное

оплавление и аморфизация

Вакуумно-конденсационное напыление

Газотермическое напыление

Магнитно-абразивная обработка

Наплавка покрытий

Нанесение электрохимических покрытий

Нанесение химических покрытий

Слайд 52

ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ СПОСОБЫ ПОВЫШЕНИЯ
ИЗНОСОСТОЙКОСТИ
Очистка деталей

Слайд 53

Обкатка машин
Тестируемые параметры узлов трения при обкатке:
- плавность вращений и перемещений

подвижных узлов;
- отсутствие вибраций механизмов;
- плавность включения и выключения муфт, зубчатых передач и механизмов подач;
- безотказность действия рычагов управления;
- надежность систем блокировки и фиксации;
- плавность реверсирования механизмов;
- надежность действия тормозных устройств;
- безотказное действие зажимных механизмов;
- безотказность действия автоматических устройств (кулачков, упоров, копиров);
- отсутствие толчков и шума в работе зубчатых колес;
- отсутствие соскакивания или проскальзывания ремней;
- отсутствие опускания узлов под действием силы тяжести;
- надежность системы охлаждения и смазочной системы;
- безотказность работы гидро- и пневмосистем.

Слайд 54

Стендовые и эксплуатационные испытания

Слайд 55

Влияние условий эксплуатации на изнашивание
Изнашивание подшипников двигателя в пусковой период
Изнашивание шин

в период остановки

Слайд 56

Изменение свойств смазочного материала при эксплуатации
Физико-химические изменения
Отложения на деталях и

в смазочной системе

Пенообразование

Смазывание узлов трения при эксплуатации

Слайд 57

Безразборное восстановление деталей узлов трения
Предельные износы деталей
Безразборное восстановлени деталей узлов

трения -осуществляется без проведения разборочно-сборочных операций впроцессе непрерывной эксплуатации машин с помощью специальных ремонтно-восстановительных препаратов (трибосоставов)

Предельный износ по техническому критерию :
- резкое возрастание интенсивности изнашивания;
- снижение прочности изнашиваемой детали вследствие изменения ее размеров;
- усиление влияния износа рабочего органа или деталей сопряжения на - работоспособность других деталей;
- самовыключение механизма при работе

Предельный износ по функциональному критерию :
- изменение по мере изнашивания качества функций, выполняемых узлом или машиной.

Слайд 58

ТРИБОНАНОТЕХНОЛОГИИ: ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА
Наноматериалы – это такие материалы, которые характеризуются нанометровыми размерами

хотя бы в одном из трех измерений, причем, эти размеры могут относиться как к образцам материалов в целом, так и к их структурным элементам

Наноструктурные материалы – это материалы, содержащие наноразмерные структурные элементы

Принято условно считать, что характерные размеры наноматериалов лежат в пределах от 1 нм до 100 нм

1 нм = 10-9 м

Слайд 59

Классификация наноматериалов по структурным признакам

Слайд 60

Наноразмерные образцы материалов
изометрическая наночастица (наноразмер в 3-х измерениях)
нановолокно
(наноразмер в

2-х измерениях)

Нанопленка (наноразмер в 1-м измерении)

Слайд 61

нанокристаллический (нанозернистый) материал – состоит из нанокристаллов (нанозерен)
нанокомпозиционный матричный материал

– армирован наночастицами или нановолокнами

нанопористый материал – содержит нанопоры или нанокапилляры

нанопорошок – состоит из наночастиц

наносуспензия – жидкость, содержашая наночастицы

наноэмульсия – жидкость, содержашая нанокапли

Материалы с наноразмерными структурными элементами

Слайд 62

Нанотехнологии – это технологии, позволяющих контролируемым образом создавать наноматериалы, а также

оперировать ими

Нанотехнологии и трибонанотехнологии

Трибонанотехнологии – это нанотехнологии, обеспечивающие повышение надежности работы трибосистем

Слайд 63

Металлические нанокристаллические материалы
ИЗГОТОВЛЕНИЕ ДЕТАЛЕЙ ИЗ КОНСТРУКЦИОННЫХ
ИЗНОСОСТОЙКИХ НАНОМАТЕРИАЛОВ
Металлические нанокомпозиты

Слайд 64

Полимерные нанокомпозиты
Нанокристаллическая керамика

Слайд 65

ФОРМИРОВАНИЕ ПРИПОВЕРХНОСТНЫХ ИЗНОСОСТОЙКИХ
НАНОСТРУКТУРНЫХ СЛОЕВ ДЕТАЛЕЙ
Поверхностная нанозакалка

Слайд 66

Поверхностное нанолегирование

Слайд 67

Слайд 68

НАНЕСЕНИЕ ИЗНОСОСТОЙКИХ НАНОПОКРЫТИЙ НА ДЕТАЛИ

Слайд 69

Основы триботехники. Лекция 1

Содержание

1. Цель, задачи и содержание дисциплины.2. Трение. 3. Изнашивание .ПЛАН ЛЕКЦИИ

ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ДИСЦИПЛИНЫЦель дисциплины – освоение будущими инженерами трибологических основ

СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ1. Трибология: общая характеристика2. Трение 3. Изнашивание4. Смазочные материалы5. Антифрикционные

ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯТРИБОЛОГИЯТрибология (греч. «трибос» – трение и «логос» – наука) –

ТРИБОФИЗИКАТрибофизика – раздел трибологии, который изучает физические процессы, происходящие при тренииФизические

ТРИБОХИМИЯВлияние трения на химические процессы: растворение металлов образование оксидных пленок наводороживание

ТРИБОТЕХНИКАТриботехника – раздел трибологии, занимающийся проектированием, изготовлением, эксплуатацией и ремонтом трибосистем

Трибоматериаловедение – изучение особенностей структуры и свойств поверхностных слоев материалов при

ОСНОВНЫЕ ЗАДАЧИ ТРИБОТЕХНИКИУглубление научных представлений о трении и изнашивании Разработка прогрессивных

ТРЕНИЕТрение – процесс взаимодействия двух контактирующих твердых тел, перемещающихся относительно друг друга,

Сила трения – сила, возникающая при соприкосновении двух тел и препятствующая их

Этапы развития учения о тренииВ 1508 г. Леонардо да Винчи впервые

ТРЕНИЕ СКОЛЬЖЕНИЯВиды трения (характер фрикционного взаимодействия)

СУХОЕ ТРЕНИЕСухое трение – трение при отсутствии смазкиПримеры использования сухого трения

Сила трения F обусловлена механическим и молекулярным взаимодействиями: F = aSф

Сухое трение отличается самым большим коэффициентом трения µ (обычно 0,2...0,5; иногда

ГРАНИЧНОЕ ТРЕНИЕГраничное трение – трение при наличии тонких слоев смазки (≤

ГРАНИЧНОЕ ТРЕНИЕ

ЖИДКОСТНОЕ ТРЕНИЕЖидкостное трение – трение, при котором трущиеся поверхности полностью разъединены

ПОЛУЖИДКОСТНОЕ ТРЕНИЕПолужидкостное трение имеет место при наличии одновременно жидкостной и граничной

ТРЕНИЕ КАЧЕНИЯТрение качения - сопротивление движению, возникающее при перекатывании тел друг

ИЗБИРАТЕЛЬНЫЙ ПЕРЕНОС ПРИ ТРЕНИИИзбирательный перенос (эффект безызносности) – физико-химический процесс, происходящий

ИЗНАШИВАНИЕИзнашивание – процесс отделения материала с поверхности твердого тела и/или увеличения

МЕХАНИЗМЫ ИЗНАШИВАНИЯ

АБРАЗИВНОЕ ИЗНАШИВАНИЕАбразивное изнашивание – это изнашивание в результате режущего или царапающего

АДГЕЗИОННОЕ ИЗНАШИВАНИЕАдгезионное изнашивание – это изнашивание в результате схватывания, глубинного вырывания

УСТАЛОСТНОЕ ИЗНАШИВАНИЕУсталостное изнашивание – это изнашивание в результате усталостного разрушения микрообъемов

КОРРОЗИОННОЕ ИЗНАШИВАНИЕКоррозионное (коррозионно-механичесхое) изнашивание – это изнашивание в результате механического воздействия,

ИЗНАШИВАНИЕ ПРИ ФРЕТТИНГЕФретинг-изнашивание – это изнашивание соприкасавшихся тел при колебательном относительном

ЭРОЗИОННОЕ ИЗНАШИВАНИЕЭрозионное изнашивание – это процесс поверхностного разрушения вещества под воздействием

КАВИТАЦИОННОЕ ИЗНАШИВАНИЕКавитационное изнашивание – это изнашивание при быстром движении твердого тела

ВОДОРОДНОЕ ИЗНАШИВАНИЕВодородное изнашивание – это процесс разрушения металлического элемента пары трения

Функции смазочных материалов в узлах трения: - уменьшение трения между сопряженными

Твердые смазочные материалыОбласти применения твердыхсмазок:глубокий вакуум;крайне высокое давление;крайне высокое или низкие

Пластичные смазочные материалыПреимущества пластичных смазок: удерживаются на наклонной и вертикальной поверхностях,

АНТИФРИКЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫАнтифрикционные материалы – это материалы, применяемые для изготовления деталей машин