Министерство  образования и науки РФ

ФГБОУ ВПО

«Магнитогорский государственный технический университет  им Г.И. Носова»

Кафедра обработки металлов давлением 
 
 
 

Реферат

«Эффект безизносности» 
 
 

Выполнил студент  группы ТС-10                                                                        Гусева Ю.О.                                                                          

Проверил к.т.н, доцент                                                                                   Левандовский С.А. 
 
 
 
 
 
 
 

Магнитогорск  – 2011

Оглавление

Введение……………………………………………………………………………………………………………………………………………….3

1 Эффект безизносности4

1.1 Формула открытия4

1.2 Описание открытия4

2 Факторы, влияющие  на износ6

2.1 Связь износа  с фрикционными свойствами материалов6

2.2 Влияние нагрузки  на износ………………………………………………………………………………………………………7

2.3 Связь износа  с упруго-прочностными свойствами  материалов…………………………………………….7

3 Виды износа……………………………………………………………………………………………………………………………………….8

3.1 Абразивный износ……………………………………………………………………………………………………………………8

3.2 Эрозионный износ……………………………………………………………………………………………………………………8

3.3 Окислительный  износ……………………………………………………………………………………………………………..8

Список  литературы10 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Введение

Эффект  безизносности — применение в узлах трения машин металлопракирующих смазок, которые содержат небольшое количество присадок  в виде металлических порошков, металлоорганических или органических соединений, образующих на поверхности трущихся  деталей тонкую(не более 1-2мкм) защитную плёнку. Такая плёнка называется  сервовитной  (от лат. servo- охраняю, спасаю и vita- жизнь). Она увеличивает площадь контакта деталей в 10- 100 раз, препятствует окислению поверхностей, проникновению к ним водорода и тем самым резко снижает износ. Долговечность узлов трения повышает в 2- 3 раза, потери энергии на трение уменьшаются примерно в 2 раза, расход смазочных материалов – в 2- 3 раза, а периодичность смазочных операций- в 3 раза. Металлоплакирующие смазки предназначены для применения в узлах трения качения и скольжения в двигателях внутреннего сгорания автомобилей, судов и других транспортных средств, в металлургическом оборудовании, в других машинах, где имеются узлы трения. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

1 Эффект безизносности

1.1 Формула открытия:

"Обнаружено, что при трении медных сплавов  о сталь в условиях граничной  смазки, исключающей окисление меди, происходит явление избирательного  переноса меди из твердого  раствора медного сплава на  сталь и обратного ее переноса  со стали на медный сплав,  сопровождающееся уменьшением коэффициента  трения до жидкостного и приводящее  к значительному снижению износа  пары трения".  

 
 
 
 
 
 

2 Факторы, влияющие на износ

Величины, определяющие интенсивность изнашивания, можно  разбить на четыре группы: внешнее условие трения, механические свойства изнашиваемого материала, микрогеометрические характеристики изнашивающей поверхности и фрикционные характеристики.

Изнашивание –процесс разрушения поверхностных слоёв твёрдого тела при механическим воздействии на него другого тела или среды.

Для того чтобы  правильно оценить влияние на износ различных факторов, надо учитывать, что при этом свойства самого изнашиваемого  материала могут меняться. 

2.1 Связь износа с фрикционными свойствами материалов

I_h~f^t  ,

Где I_h-интенсивное изнашивание; f-коэффициент трения.

Если учесть, что параметр t может достигать больших значений (до 20 и более 333), то становится ясно, что изменения коэффициента трения могут приводить к существенным изменениям интенсивности изнашивания. Указанная закономерность позволяет объяснить ряд факторов, наблюдаемых экспериментально, и в первую очередь эффективность смазки в отношении уменьшения износа. Введение смазки в контакт приводило к двух-трёхкратному снижению коэффициента трения. Наряду с этим износ уменьшается в десятки и даже сотни раз.

Изменение коэффициента трения влечёт за собой изменение  температурных режимов работы узла трения. Температура сильно влияет на механические свойства, ответственные за износостойкость. Особенно важно это учитывать для резин и полимеров. 
 
 
 
 

2.2 Влияние нагрузки на износ

Нагрузка нелинейно  влияет на износ:

I_h  ̴p_a^1+βt ,

Где I_h-интенсивное изнашивание; p_a-номинальное давление, β-коэффициент.

Указанная зависимость  согласуется с большим количеством  экспериментальных данных применительно  к разнообразным материалам: резинам, пластмассами металлам.

Очень важно  отметить одну особенность влияния  нагрузки на износ. Дело в том, что  изменение нагрузки p_a в некоторых случаях может влиять, а в других не влиять на коэффициент трения. В зависимости от этого следует ожидать различной степени влияния нагрузки на износ. Так, если положить, что коэффициент трения f=const/p_r, что оправдано при сухом трении, поскольку обычно β мало по сравнению с величиной τ₀/p_r , то интенсивность изнашивания I_{h ᷈}p_a.,

При хорошей  смазке, когда  τ₀ мало, f=const и не зависит от удельной нагрузки. В этом случае ά  существенно больше 1. В тех случаях, когда связь между коэффициентом трения и действующей нагрузкой выглядит сложнее, целесообразно объединить в один комплекс фрикционные характеристики и нагрузку:

I_h  ̴p_a^1+βt-tτ_a^t

(τ_а-сила трения, отнесённая к единицы номинальной площади контакта) 

2.3 Связь износа с упруго-прочностными свойствами  материалов

На износ влияет не только модуль упругости, но и прочность на разрыв. Поскольку  1+βt>0, то износ уменьшается с увеличением модуля упругости. Эта зависимость характерна для хрупко разрушающихся материалов. 
 
 
 
 

3 Виды износа

3.1 Абразивный износ

Под термином абразивный износ обычно понимают разрушение поверхностей трения под действием твёрдых  частиц, присутствующих в зоне трения. Таким образом, к этому виду относят  износ, вызываемый частицами, отделившимися  в процессе трения.

Простейшая модель такого механизма разрушения приводит к соотношению между интенсивностью изнашивания и давлением:

h/L=k p_a/p_t ,

Где h-высота изношенного слоя;L- путь трения; p_a-номинальное давление; k-коэффициент пропорциональности; p_t-давление текучести. 

3.2 Эрозионный износ

Эрозия или  износ потоком абразивных частиц- широко  распространённый вид износа. Он наблюдается в соплах ракетных двигателей, на лопатках газовых турбин, в выхлопных трубах и.т.д

Интенсивность эрозионного износа определяется соотношением:

V=f(1-k)/2gp_te^m·v₀²sin²ά₀(ctg ά₀-fk)

(где V-объём изношенного материала, приходящейся на 1кг абразива; ά₀-угол атаки; v₀-скорость частиц; g-ускорение свободного падения; f-коэффициент трения; k-коэффициент восстановления ( по Ньютону);p_t-среднее давление текучести материала;e-коэффициент утолщения стружки;m-константа. 

3.3 Окислительный износ

Окислительный износ наблюдается тогда, когда  пара трения подвержена воздействию кислорода воздуха или кислорода, содержащегося в смазке. Образующиеся при этом на поверхности  окислы изнашиваются.

При трении даже нержавеющих сталей  продуктами износа являются окислы. Это происходит по той причине, что в обычных  условиях на поверхности такой стали  создаётся защитная плёнка из окислов компонентов стали, например, окиси хрома, которая предотвращает миграцию атомов железа к поверхности. В условиях трения, когда непрерывно разрушается плёнка, такая защита оказывается неэффективной. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Список  литературы

http://ru.wikipedia.org

http://slovari.yandex.ru

Крагельский И.В., Трение и износ. М., Машиностроение, 1968