Эффективность пар трения технического назначения

Качиньски, Роман

Трение и износ в машинах

автореферат диссертации по машиностроению и машиноведению, 05.02.04, диссертация на тему:Эффективность пар трения технического назначения

доктора технических наук: Качиньски, Роман
город: Белосток
год: 2004
специальность ВАК РФ: 05.02.04
цена: 450 рублей

Диссертация по машиностроению и машиноведению на тему «Эффективность пар трения технического назначения»

Автореферат диссертации по теме "Эффективность пар трения технического назначения"

На правах рукописи

Качнньски Роман

ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПАР ТРЕНИЯ ТЕХНИЧЕСКОГО НАЗНАЧЕНИЯ

Специальность 05.02.04 - «Трение и износ в машинах»

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Санкт-Петербург 2004

Работа выполнена в Белостокском политехническом институте (Польша).

Научный консультант:

доктор технических наук, доцент Чулкин Сергей Георгиевич

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, Фадин Юрий Александрович

доктор технических наук,

профессор Климов Евгений Николаевич

доктор технических наук Бахарева Виктория Ефимовна

Ведущая организация:

ФГУП ГНЦ «ЦНИИ технологии судостроения» (г.Санкт-Петербург)

Защита состоится «27» апреля 2004 г. в 16 час, ауд.235 на заседании диссертационного совета Д212.229.19 в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Санкт-Петербургский государственный политехнический университет» по адресу: 195251, г. Санкт-Петербург, ул.Политехническая, 29

С диссертацией можно познакомиться в фундаментальной библиотеке Государственного образовательного учреждения высшего

профессионального образования «Санкт-Петербургский государственный политехнический университет»

Отзыв на автореферат, заверенный гербовой печатью, просим направлять в адрес Совета.

Автореферат разослан

«¿Ь> ^АЛ/^004 Г.

Ученый секретарь диссертационного совета, доктор технических наук, профессор

Востров В.Н.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Практически все природные и техногенные объекты представляют собой совокупность внутренних и внешних пар трения, от которых зависит нормальное функционирование этих объектов.

Природа и человек практически постоянно сталкиваются с проблемой эффективности пар трения. Отсутствие сил трения между природными объектами, находящимися в контакте, делает невозможным существование природной среды в традиционном понимании. Например, камень или иной объект любой массы под действием слабого дуновения ветра должен перемещаться с ускорением, что должно приводить к разрушению окружающей среды. Природа противодействует такому сценарию, используя силы трения и создавая такие пары трения, которые эффективно препятствуют взаимному перемещению тел.

С другой стороны, преодоление сил трения в живой природе и в технических средствах связано с нерациональным расходованием энергии, преждевременным изнашиванием контактирующих тел и к выходу из строя как объектов живой природы, так объектов техники. Поэтому природа стремится создать такие пары трения, которые характеризуются минимальными силами трения, например, суставы животных, а человек аналогично природе создает машины и механизмы с парами трения, где силы трения минимальны. Существуют и противоположные задачи, когда требуются значительные силы трения, например, в тормозных устройствах. Поэтому в любом случае понятие "эффективность" применительно к парам трения представляет собой некую совокупность свойств, которая необходима для каждого конкретного объекта. В общем виде в эту совокупность могут входить свойства, характеризующие надежность пары трения, степень её опасности для окружающей среды (экологичность), экономические, эстетические и иные характеристики. Очевидно, что в одном исследовании невозможно дать оценку эффективности пар трения любого назначения и любой природы.

В настоящем исследовании рассмотрена эффективность техногенных пар трения, применение которых ограничено техническими средствами, в первую очередь машинами и механизмами. В качестве объектов исследования выбраны получившие широкое распространение в технике пары трения машин и механизмов, организованные по принципу скольжения.

Теория и инженерная практика повышения износостойкости и надежности работы трущихся сопряжений располагает большим количеством важных качественных зависимостей, результатов экспериментальных исследований и наблюдений, использование которых позволяет существенно повысить сроки службы машин. К сожалению, эти материалы не могут в полной мере использоваться вследствие их обширности и разрозненности. Систематизация, обобщение и представление в данной работе материалов,

РОС. НАЦИОНАЛЬНАЯ БИБЛИОТЕКА СПетервург л 09 МО/^к

касающихся опор трения скольжения в доступной форме применительно к запросам конструкторов, технологов и работников отдела главного механика, заводских лабораторий и эксплуатационников позволяет повысить эффективность пар трения технического назначения.

Цель работы и задачи исследования. Результаты аналитических исследований показали, что эффективность различных трибосопряжений, применяемых в технике, недостаточна. Это проявляется либо в их низкой надежности, либо в экологической опасности, либо в высокой стоимости, либо интегрально. Главной причиной этих недостатков следует считать отсутствие необходимых знаний о свойствах материалов и трибосопряжений, что сказывается на уровне технических решений, применяемых в машинах и механизмах. Отсутствие общих принципов формирования высоконадежных, экологичных и экономичных трибосопряжений, разработанных на базе корректного использования законов природы и результатов специальных экспериментов, объективно сдерживает технический прогресс в сфере производства изделий технического назначения. В связи с этим общей целью настоящего диссертационного исследования является: "Создание эффективных трибосопряжений технического назначения".

Для достижения этой цели в работе поставлены следующие научные и практические задачи:

1. Сформулировать общие принципы оценки эффективности трибосопряжений технического назначения.

2. Установить аналитическими методами эффективность трибосопряжений различной природы и возможные направления технического прогресса в данной области.

3. Определить принципиальную возможность, аналитические и технические средства прогнозирования ресурса трибосопряжений.

4. Исследовать экспериментально надежность трибосопряжений типа "металл-металл", "металл-неметалл", "неметалл-неметалл".

5. Создать практические рекомендации по формированию эффективных трибосопряжений и по научному обеспечению этих рекомендаций.

6. Создать рекомендации по использованию эффективных трибосо-пряжений в реальных объектах техники.

7. Создать рекомендации по использованию результатов исследований в учебном процессе ВУЗов Польши.

Методы исследования. Аналитические исследования выполнялись применительно к двум группам параметров, характеризующих трибосистему, а именно, к общефизическим и триботехническим параметрам. В группу триботехнических параметров были включены коэффициент трения и интенсивность изнашивания. В группу общефизических величин включены

температура на фрикционном контакте и электрическое сопротивление фрикционного контакта (по величине электрического тока в начале и конце каждого эксперимента).

В рамках настоящей диссертационной работы проводились аналитические исследования в трех направлениях с использованием качественных и количественных методов оценки информации. Первое направление заключалось в исследовании состояния проблемы по литературным источникам и по обсуждениям на научно-технических конференциях и семинарах и выполнялось только качественными методами с применением логических критериев типа "есть-нет", "много-мало", "хорошо-плохо" и т.п. и. Проводилось обобщение теорий, гипотез, высказываний и практики эксплуатации машин различного назначения. По результатам этого анализа была сформулирована цель диссертационной работы, её научные и практические задачи.

Второе направление заключалось в формулировании вербальных моделей поведения различных трибосопряжений, принципов оценки эффективности трибосопряжений, гипотез о возможности и о путях влияния на их эффективность. Использовались преимущественно качественные методы исследования. На основании полученных результатов были определены объекты экспериментальных исследований и их объем.

Третье направление представляло собой аналитическую обработку экспериментальных данных. В этой части были использованы как качественные, так и количественные методы. Прежде всего проводилась логическая оценка полученных результатов по внешнему виду таблиц. На основании логической оценки формулировались вербальные модели поведения всех исследованных трибосопряжений. Далее проводились статистическая обработка экспериментальных данных, основанная на том, что выполнялось по 8 одинаковых экспериментов, построение математических моделей поведения трибосопряжений и сравнение экспериментальных и теоретических результатов.

Статистическая обработка выполнялась с помощью проверенного программного продукта Microsoft Excel. Определялась корреляция входных и выходных массивов данных, средние (арифметическое и геометрическое) значения, дисперсия выходных параметров в абсолютных величинах и в процентах от среднего значения, а также стандартные отклонения в абсолютных значениях и в процентах от среднего значения.

одновременно строить графические модели как по точкам, так и в виде плавных кривых, соответствующих любому из выбранных алгебраических уравнений: линейному, полиномиальному любой степени, экспоненциальному, показательному, степенному, гиперболическому и др.

На заключительной стадии аналитической обработки экспериментальных данных выполнялось сравнение качественных и количественных оценок полученных массивов общефизических и триботехнических характеристик исследованных трибосопряжений. На основании этих сравнений давалась оценка возможности практического использования полученных математических моделей в графической или алгебраической формах для прогнозирования надежности трибосопряжений различной природы, для прямых расчетов эксплуатационных параметров машин и механизмов, для определения тенденций технического прогресса в данной области, а также формулирования мероприятий по совершенствованию лабораторной техники и средств измерения, в первую очередь, триботехнических параметров.

Достоверность поученных результатов обеспечена применением математической статистики при обработке экспериментальных данных, оценкой адекватности разработанных расчетных моделей реальным процессам. Подтверждена внедрением результатов исследований в производство.

Научная новизна работы заключается в следующем:

1. Впервые в научную практику вводится определение эффективности техногенных трибосопряжений технического назначения как функции большого количества факторов, а не только физико-механических или химических свойств материалов.

2. Аналитически и экспериментально доказано утверждение о том, что понятие "износостойкость" не является свойством материала, а характеризует трибосопряжение как технический объект. Показана бесперспективность исследований по определению констант с общим названием "критерий износостойкости материала".

3. Подтверждена перспективность научного направления, основанного на теории изнашивания бинарных поверхностей трения.

4. В качестве направления дальнейших исследований обосновано утверждение о необходимости качественного изменения методики и технических средств для определения показателей эффективности трибосопряжений технического назначения.

5. Доказана возможность использования общефизических характеристик процесса трения для косвенного определения показателей эффективности трибосопряжений.

6. Предложена новая методика экспериментального исследования пары трения скольжения, имеющая практическое значение для исследователей в данной области.

Практическая ценность работы заключается в следующем:

1. Установлены частные закономерности поведения трибосопряжений различной природы: металл-металл; металл-неметалл; неметалл-неметалл, - при наличии и без смазочного материала. Эти закономерности могут быть использованы при проектировании реальных машин и механизмов различного назначения, при определении их энергетических параметров и показателей надёжности.

2. Установлены качественные и количественные закономерности поведения широкого спектра трибосопряжений типа "металл-неметалл", в которых реализована схема изнашивания бинарных поверхностей трения на микроуровне. Эти закономерности могут быть полезны при проектировании и изготовлении различных трибосопряжений машин и механизмов, в частности, при определении их энергетических параметров и показателей надёжности, а также технологических регламентов.

Изложенные в диссертации научные и практические результаты являются новыми.

Реализация и внедрение результатов работы. Аналитические и экспериментальные результаты изучения поведения материалов и деталей машин реализованы при ремонте трибосопряжений ответственных машин и механизмов на ряде предприятий Польши, о чем имеются соответствующие акты внедрения. Установленные качественные и количественные частные закономерности поведения трибосопряжений различной природы составляют научную основу для разработки и проектировании реальных машин и механизмов, а также могут использоваться при определении их энергетических параметров и показателей надежности, в частности, в судостроительной, электротехнической промышленности и др.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались на Международных, Польских, Украинских, Российских и других республиканских и расширенных вузовских научно-технических конференциях: Международной научно-практическая конференции «Безопасность водного транспорта», сентябрь 2003 г., Санкт-Петербург; 6-th International Symposium of Ukrainian Mechanical Engineers in Lviv, 21-23. 05. 2003, Ukraine; Научно-практической конференции «Технология ремонта, восстановления, упрочнения и обновления машин, механизмов, оборудования и металлоконструкций», Санкт-Петербург, 2002г.; II Международной Конференции FRICTION 2002", Варшава, 2002г.;

Международном научном Симпозиуме «Транстрибо-2002.

Железнодорожный транспорт», Санкт-Петербург, 2002г.; Международном научном Симпозиуме «Транстрибо-2001. Водный транспорт», Санкт-Петербург, 2001г.; V Международном Симпозиуме Украинских Инженеров Механиков, Львов, 1999г.; III Международном Симпозиуме Украинских Инженеров Механиков, ISUMEL-3, Львов, 1997г.; XV Научно-Дидактической Конференции, Белосток-Бяловежа, 1996г.; Конференции «Инженерия подшипников», Гданск, 1996г.; Международном Симпозиуме ОКМ, Наленчув, 1995г.; Конференции «Механика», Гданск, 1995г.; Конференции «Механика Твердого Тела», Яхранка, 1994г.; XIX Трибологической Школе, Ченстохова-Кокотек, 1994г.; XVШ Трибологической Школе, Радом, 1992г.; XIV Международном Симпозиуме «Основы конструирования машин», Познань-Кекш, 1989г.; XVII Трибологической Школе, Колобжэг, 1990г.; XXXVI Конференции БПИ, Минск, 1980г.

Публикации. Основное содержание диссертации опубликовано в 35 печатных работах.

Структура и объем работы. Диссертация представлена в форме рукописи, состоящей из введения, пяти глав, основных выводов, списка использованных источников из 290 наименований и приложений. Работа изложена на 251 страницах основного машинописного текста, включающего 74 рисунков и 84 таблицы.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Введение посвящено обоснованию актуальности выбранной темы исследований.

Автором введено понятие «эффективности пар трения технического назначения».

Известно, что в общем случае «Эффективность - это соотношение полученного эффекта и затрат на его достижение», т.е. Э = Р/3,

где Э - эффективность; Р - полученный эффект; 3 - затраты. При этом могут иметь место четыре варианта достижения эффективности объекта управления (в данном случае - трибосопряжения), которые схематично могут быть описаны следующим образом:

1. Р = const; 3 min; тогда Э —»шах.

2. 3 = const; Р —> max; тогда Э —» шах.

3. Р = varT; 3 —> vari; причем тогда Э -» шах.

4. Р = varTT; 3 —> varT; тогда Э —* шах.

В качестве полученного эффекта при рассмотрении работы трибосопряжения выступает совокупность таких свойств, как надежность трибосопряжения (безотказная работа или уменьшение числа отказов), его долговечность и износостойкость (уменьшение скорости и интенсивности изнашивания), требуемые значения момента трения, силы трения и коэффициента трения между элементами сопряжения (принципиально разных для фрикционных и антифрикционных пар трения), температура в зоне трения, экологическая безопасность, эстетические и эргономические характеристики.

Суммарные затраты складываются из затрат на изготовление сопряжения, затрат на содержание, затрат на техническое обслуживание и ремонт, амортизационные отчисления и других расходов.

Максимизация критерия эффективности в конкретных условиях эксплуатации может быть обеспечена благодаря осуществлению ряда мероприятий, оказывающих, как правило, одновременное влияние на числитель и знаменатель вышепредставленного выражения.

Анализ показывает, что основными задачами управления качеством технической эксплуатации технических средств (в которые входят машины и механизмы, содержащие различные трибосопряжения), решение которых обеспечит наибольший вклад в повышение эффективности целевого использования объекта, являются:

1. Повышение надежности техники без больших дополнительных затрат и увеличение за счет этого эксплуатационного времени (коэффициента технического использования);

2. Снижение расхода горюче-смазочных материалов и (или) электроэнергии при соблюдении режима работы и снижение за счет этого соответствующих затрат;

3. Переход на техническое обслуживание и текущий ремонт по фактическому состоянию и снижение соответствующих затрат;

4. Обеспечение условий оптимального функционирования основных узлов, своевременное выявление и устранение возникших дефектов снижение интенсивности расходования технического ресурса базовых деталей и удлинение периодов между средними и капитальными ремонтами.

Успешное решение 1-й, 3-й и 4-й задач, как показывает опыт опыт воздушного и автомобильного транспорта, возможно только при организации технического обслуживания и ремонта на базе технического диагностирования. Решение 2-й задачи предполагает как улучшение использования топлива и

электроэнергии в машинах и механизмах, так и выбор рациональных режимов их работы с учетом конкретных условий и ситуаций.

Проведенный анализ потока отказов трибосопряжений различной природы показал, что, как в Польше, так и в России, до 30-40% времени машины и механизмы простаивают в ремонте или в ожидании его. Так, затраты на ремонт и техническое обслуживание автомобильной, авиационной и дорожно-строительной техники на порядок и даже более превышают затраты на их изготовление. Причинами выхода из строя большей части деталей и узлов этих машин (до 80-85%) являются различные виды изнашивания.

В особенно тяжелых условиях (высокая запыленность воздуха, интенсивные и быстроменяющиеся нагрузки) работает автотранспортная техника: автомобили, тягачи и другие мобильные объекты, а также морской и речной транспорт, особенно работающий в условиях «река-море», портовая техника и др., затраты на ремонт которых в условиях ограниченного финансирования, становятся острой технико-экономической проблемой.

Вопросам повышения надежности техники посвятили свои исследования Н.А.Буше, Б.В.Васильев, Б.И.Костецкий, Е.Н.Климов, В.Е.Кривощеков, Н.С.Молодцов, И.Г.Носовский, М.К.Овсянников, В.А.Сомов, и др. ученые.

Установлено, что одной из важнейших проблем в этой области является повышение износостойкости и долговечности пар трения технического назначения, что увеличивает их эксплуатационные и межремонтные сроки, сокращает время простоя в ремонте и снижает их стоимость, повышает безопасность и надежность - а в целом - повышает эффективности работы машин и механизмов.

Подробный анализ потока отказов трибосопряжений различной природы, сделанный на примере двигателей внутреннего сгорания, широко применяемых на морском и речном транспорте России и Польши, показал, что причинами возникновения отказов и поломок деталей дизелей могут быть: эксплуатационные (нарушение Правил технической эксплуатации, несоблюдение сроков профилактических осмотров и ремонтов, особые условия эксплуатации судна) и производственные (несовершенство конструкции, применение недоброкачественных материалов, нарушение технологии изготовления и монтажа.

Основные виды повреждений деталей судовых дизелей происходят вследствие их работы сверх своего ресурса, при относительно высоких степенях изнашивания, применения высокосернистых сортов топлива, обводненного и насыщенного кислородом масла. Относительное количество выхода из строя деталей вследствие повреждений составляет: группа моноблока - 35%; поршневая группа - 26%; впускные и выпускные клапаны -20%; коленчатые валы - 5%; топливные форсунки - 4%.

Из приведенного распределения отказов видно, что большая их часть связана с износом и приходится на детали, работающие в условиях трения.

Исследования Ю.А.Евдокимова показали, что за счет увеличения износостойкости деталей машин и механизмов можно повысить их производительность и надежность примерно на 20-50%, снизить трудоемкость ремонта на 20-30%.

Вопросами исследования процессов изнашивания деталей трибосопряжений в разные годы в СССР, а в последние годы - в России, занимались и много сделали в области триботехники такие ученые, как М.М.Хрущев, А.К.Зайцев, В.Д.Кузнецов, И.В.Крагельский, Б.Д.Грозин, Д.В.Конвисаров, Б.И.Костецкий, В.А.Белый, Н.А.Буше, Д.Н.Гаркунов, М.А.Бабичев, Н.Л.Голего, М.М.Тененбаум, В.Н.Виноградов, Г.М.Сорокин, У.А.Икрамов, И.Р.Клейс, С.П.Козырев, Э.Д.Браун, Б.Т.Грязнов, М.Б.Рубин, Ю.К.Машков, Л.Ш.Шустер, Г.И.Суранов, Д.Г.Громаковский и др. Большой вклад в изучение процессов трения и изнашивания внесли специалисты из Великобритании - Ф.П.Боуден и Д.Тейбор, Германиии -Г.Фляйшер, Г.Польцер и Ф.Мейсснер, Польши -С.Пытко, М.Хебда и др.

В настоящее время работы в области триботехники продолжаются во многих странах, в том числе России и Польши. Например, в Санкт-Петербурге работает целая плеяда ученых-трибологов. В Институте проблем машиноведения РАН триботехническими исследованиями руководит зав.лабораторией трения и износа Ю.А.Фадин, в Петербургском институте машиностроения -Д.В.Васильков и К.Н.Войнов, в ЦНИИ технологии судостроения -П.М.Лысенков, в Военно-морской академии им.Кузнецова -В.Н.Половинкин, в автодорожном институте государственного архитектурно-строительного университета - В.В.Шульц, в ЦНИИ «Прометей» - В.Е.Бахарева, в государственном морском университете -М.Е.Подольский, в государственном университете водных коммуникаций -Л.И.Погодаев и Ю.Н.Цветков. В государственном политехническом университете на ряде кафедр продолжаются исследования процессов трения и изнашивания металлических и неметаллических материалов, которые проводятся под руководством А.Я.Башкарева, С.Г.Чулкина, Ле Суан Аня, С.Г.Никольского, А.П.Гаршина.

Успехи в разработке физической стороны процесса трения, привлечение современных методов физического эксперимента к опытному изучению процесса, тщательное физико-химическое исследование природы поверхностных слоев твердого тела и накопленный большой экспериментальный материал позволили И.В.Крагельскому, А.В.Чичинадзе, Б.И.Костецкому, В.В.Федорову, Г.М.Сорокину, Л.И.Погодаеву и ряду других ученых в настоящее время глубже понять механизм изнашивания, разработать критерии и построить свои модели изнашивания материалов. Однако получить аналитическим путем универсальные критерии и применить их для прогнозирования долговечности трибосопряжений без проведения экспериментальных исследований пока все-равно никому не удалось в связи с

многочисленными дополнительными конкретными условиями, отличающими работу тех или иных сопряжений.

На основании изложенного, можно сделать вывод об отсутствии в настоящее время универсальных легко определимых критериев износостойкости и долговечности трибосопряжений, работающих в различных условиях внешнего нагружения.

В завершение первой главы дана оценка существующих конструктивно -технологических решений с точки зрения обеспечения эффективности машин и механизмов. Рассмотрены три аспекта решения данной проблемы: поиск имеющихся и разработка новых совместимых материалов деталей трибосопряжения (работы НАБуше и С.М.Захарова), разработка и применение рациональных смазочных сред и композиций (работы Д.Н.Гаркунова, И.А.Буяновского, И.Г. Фукса) и разработка бинарных поверхностей (М.Б.Рубин, В.Е.Бахарева, П.М.Лысенков).

На основании аналитического исследования сформулированы главная цель исследования и основные научные задачи, которые необходимо решить для достижения цели.

При анализе реального состояния дел в области проведения триботехнических испытаний автором высказан ряд существенных соображений, касающихся недостатков существующих испытательных машин и методик и путей создания нового оборудования и методик исследования.

Поставленные задачи решались методами экспериментальных исследований процессов трения скольжения обширного класса трибосопряжений различной природы, таких как «металл-металл», «неметалл-неметалл» и «металл-неметалл» при наличии различных смазочных материалов и присадок и отсутствии последних, т.е. при трении «всухую»; проверка результатов производилась в реальных условиях на конкретных изделиях.

Состав экспериментальных исследований определялся из анализа условий удовлетворения технологическим и эксплуатационным требованиям, предъявляемым к деталям, работающим в конкретных условиях нагружения.

Большой объем и разнохарактерность экспериментальных работ потребовали применения ряда известных, а также разработки новых методик, методов и оборудования, которые изложены ниже.

Комплексная методика исследования включала: изучение структуры и свойств тончайших поверхностных слоев материалов трущихся тел, начиная от визуальной оценки до использования наиболее современных методов физического эксперимента, а также одновременное экспериментальное исследование всех триботехнических показателей и характера их изменений.

Учитывая отсутствие стандартизированных методик испытаний материалов на изнашивание, а также наличие положительного опыта исследования поверхностей, испытания износостойкости трибосопряжений проводились на усовершенствованной испытательной установке, смонтированной на базе стандартной машине трения 2070 СМТ-1 с использованием совместимого персонального компьютера и устройств для измерения температуры и электросопротивления в зоне трения.

В ходе испытаний определялось влияние материалов деталей, применяемых смазочных материалов и присадок, а также режимов трения на общефизические и триботехнические характеристики пар трения.

Для исследований в настоящей работе бвша выбрана схема испытаний колодка - ролик. Образцы вырезались из исследуемых материалов. Образцы из подшипникового сплава L6 вырезались из вкладышей, применяемы« в двигателе S - 21. Для измерения линейного износа был использован индуктивный датчик, типа МДКа - Vis производства Польши.

Все трибологические показатели фиксировались с использованием компьютера и измерительной карты через интерфейс.

Оценка структурно-энергетической приспосабливаемости материалов сопряжений производилась с использованием критериев, предложенных Б.И.Костецким:

уровня структурно-энергетической приспосабливаемости, характеризуемого величиной удельной работы разрушения

Ар=Атт/ДИ (Дж/мм3). (1)

энергетического критерия оценки диапазона структурно-энергетической приспосабливаемости. характеризующего энергоемкость системы трения

Эф= Атр/ДТ (Дж/см2 • 1° С). (2)

Величины Ар и Эд при нормальном трении отличаются стабильностью. Зная теплоэнергоемкость 3q и температуру деструкции Tq , можно определять критические значения работы трения вызывающие переходы к

повреждаемости:

Акр = 3q • Tq . (3)

ния, дисперсия выходных параметров в абсолютных величинах и в процентах от среднего значения, а также стандартные отклонения в абсолютных значениях и в процентах от среднего значения.

После статистической обработки экспериментальных данных выполнялось математическое моделирование зависимостей выходных параметров от продолжительности проведения экспериментов, от нагрузки на фрикционном контакте, от наличия и свойств смазочной среды, а также от неизвестного интегрального фактора. Математическое моделирование выполнялось путем создания графических и алгебраических моделей для каждого из четырех выходных параметров. Для этих целей был использован проверенный отечественный программный продукт "Advanced Grapher", позволяющий одновременно строить графические модели как по точкам, так и в виде плавных кривых, соответствующих любому из выбранных алгебраических уравнений: линейному (у= Ьх + а), полиномиальному любой степени (у = а + biX + ЬгХ2 + ... + Ь9х9), экспоненциал i(logy = Ьх + а), логарифм с какому (у = b logx + a), двойному логарифм иу (logy = b logx + а), па е жгеньиаиу (у = a bx), степенному (у = a xb), г и пе.р1бею1ти}ч(у с к® мЬу и др.

Аналитические методы исследований в экспериментальном разделе касаются обработки и оценки экспериментальных данных. Для этих целей использованы как качественные оценки, так и количественные. Первые применяются в тех случаях, когда отсутствует достаточная корреляция массивов входных и выходных данных, а также когда невозможна полезная статистическая обработка экспериментальных данных (велика дисперсия или рассеивание). Методика экспериментальных исследований предусматривает рациональную организацию экспериментов, выбор объектов исследования и назначение их характеристик, выбор лабораторного оборудования и измерительных средств применительно к изучению свойств поверхностей изучаемых тел (визуальное исследование, фотографирование, профилографирование) и к их триботехническим характеристикам (коэффициент трения, износ в абсолютных единицах).

Третья_глава посвящена аналитическому исследованию

трибосопряжений различной природы. В частности, рассмотрена гипотеза о принципах организации эффективных трибосистем, дана оценка существующих принципов прогнозирования ресурса трибосопряжений, выполнен системный анализ трибосопряжений «вал-втулка».

Эффективность трибосопряжения есть интегральная функция большого количества факторов, а не только физико-механических или химических свойств материалов, формирующих пару трения.

На основании имеющейся информации автору удалось установить следующее.

1. В настоящее время во всем мире ведутся работы по повышению эффективности трибосопряжений.

2. Для того чтобы машины, механизмы и технологическое оборудование нового поколения отвечали необходимым требованиям по технической и экономической эффективности (включая снижение материалоемкости) и, наконец, по экологии, работы ведутся по следующим основным научно-техническим направлениям: разработка и применение смазочных материалов четвертого и пятого поколений и присадок к ним; применение для ряда узлов трения экологически чистых масел, животного и растительного происхождений; применение новых экологически чистых триботехнических конструкционных материалов и технологий для повышения износостойкости и несущей способности пар трения разного класса и назначения; совершенствование конструкций антифрикционных узлов трения (в том числе уплотнений, обеспечивающих минимизацию трения и износа с предотвращением попадания абразива в зону трения); рационализация и оптимизация работы узлов трения на основе учета конкретных условий и критериев эксплуатации; использование ускоренных методов испытаний и рационального цикла испытаний для выбора оптимальных материалов (в том числе смазочных) для конкретных конструкций узлов трения и условий их эксплуатации.

3. Исследованиями в области триботехники стали заниматься специалисты не только родственных, но и очень отдаленных областей, не обладающие фундаментальными знаниями в изучаемой области и пытающиеся создать такой конструкционный материал, который бы имел самую высокую износостойкость и долговечность в любых условиях нагружения и контактного взаимодействия.

Результаты аналитических исследований показали, что эффективность различных трибосопряжений, применяемых в технике в настоящее время, недостаточна. Это проявляется либо в их низкой надежности, либо в экологической опасности, либо в высокой стоимости, либо интегрально. Главной причиной этих недостатков следует считать отсутствие необходимых знаний о свойствах материалов и трибосопряжений, что сказывается на уровне технических решений, применяемых в машинах и механизмах. Отсутствие общих принципов формирования высоконадежных, экономичных и экологичных трибосопряжений, разработанных на базе корректного использования законов природы и результатов специальных экспериментов,

объективно сдерживает технический прогресс в сфере производства изделий технического назначения.

Автором высказывается гипотеза о том, что эффективность трибосопряжений технического назначения может быть достигнута при соблюдении следующих основных принципов организации трибосистем:

1.Системный подход к анализу работы конкретного объекта, механизма, узла, пары трения.

2.Совместимость материалов деталей трибосопряжения.

3. Рациональная конструкция трибосопряжения, в т.ч. рациональная схема работы поверхности трения.

4. Совместимость смазочных материалов с материалами деталей трибосопряжения.

5. Рациональная система смазки.

6. Системный подход к моделированию работы пары трения и проведению триботехнических исследований последней.

Для реализации перечисленных основных принципов организации трибосопряжений необходимо проводить работы в следующей последовательности:

1. На основе системного подхода провести анализ работы конкретного объекта, механизма, узла, пары трения и установить причины, изменяющие их техническое состояние.

2. Разработать общую структуру модели формирования технического состояния наиболее изнашиваемых узлов. На основании информации о структуре процесса изнашивания и реальных характеристик изнашивания, полученных при эксплуатации, построить модели изменения технического состояния наиболее изнашиваемых узлов механизма.

3. Аналитическими методами установить ряд совместимых материалов для конкретных трибосопряжений, работающих в подобных условиях эксплуатации, или обладающих свойствами, требуемыми для данных условий эксплуатации.

4. Разработать конструкцию трибосопряжения, учитывающую рациональную схему работы поверхности трения, требования по прочности, условиям теплоотвода и смазывания или критически пересмотреть уже действующую конструкцию с точки зрения возможности применения конкретных материалов для деталей трибосопряжения.

5. Аналитическими методами установить ряд смазочных материалов (смазочных композиций), работающих в подобных условиях эксплуатации или разработанных для подобных условий эксплуатации с учетом совместимости смазочных материалов с материалами деталей трибосопряжения.

6. Разработать рациональную систему смазки поверхностей трения.

7. Разработать физические модели работы трибосопряжения для их экспериментального исследования на машинах трения с соблюдением (учетом) масштабных факторов.

8. Разработать программу и методику экспериментальных исследований трибосопряжения из подобранных совместимых конструкционных материалов при использовании подобранных смазочных материалов (композиций).

9. Провести экспериментальные исследования моделированных трибосопряжений в соответствии с разработанной программе на машинах трения.

10. Провести экспериментальные исследования реальных трибосопряжений в соответствии с разработанной программе на стендах.

11. Провести исследования машин или механизмов в реальных условиях эксплуатации с применением разработанных трибосопряжений в соответствии с разработанной программой.

Экспериментальными исследованиями широкого диапазона трибосопряжений, проведенными российскими, польскими (в том числе и автором) и учеными других стран подтверждено известное утверждение о том, что свойства материалов с названиями «износостойкость» и «долговечность» не существует. Поэтому речь должна идти об износостойкости и долговечности (ресурсе) трибосопряжений.

Следует отметить, что сложность прогнозирования ресурса трибосопряжений связана с целым рядом факторов, предсказать которые трудно (например, связанные с предсказанием совместимости материалов при конкретных условиях эксплуатации: нагрузкой, скоростью относительного перемещения трущихся деталей, условиями смазывания и температурой на поверхности трения) или практически невозможно (например, связанные с ролью человеческого фактора).

На основании работ А.В.Чичинадзе, Э.Д.Брауна, А.С.Проникова, Л.И.Погодаева, Г.М.Сорокина, В.В.Шульца и многих других ученых, посвященных прогнозированию ресурса трибосопряжений, можно с уверенностью утверждать, что имеется принципиальная возможность прогнозирования ресурса как антифрикционных, так и фрикционных трибосопряжений. Вопрос заключается в том: существуют ли для этого на сегодняшний день аналитические и технические средства. Кроме того, необходимо оговориться о степени достоверности получаемых результатов: прогнозирование может быть выполнено с большей или меньшей степенью достоверностью. При этом необходимо учитывать многочисленные допущениях, принимаемые для упрощения расчетов износостойкости и долговечности.

В частности, в последнем российском капитальном издании по трибологии «Основы трибологии» (под ред. А.В.Чичинадзе) рассмотрен общий методический подход к расчету формоизменения сопряженных деталей при

изнашивании (т.е. продолжительность работы до достижения нормативного износа), в основе которого лежит весьма серьезных шесть допущений.

С такими допущениями результат может отличаться у различных исследователей на порядок и более. При этом каждое из этих шести допущений фактически может быть нарушено.

Сложность прогнозирования долговечности трибосопряжений от прогнозирования прочности входящих в них деталей объясняется тем, что узлы трения представляют собой сложные трибосистемы, сложность которых обусловлена следующими свойствами: динамичностью входных и выходных параметров; изменением во времени структуры и свойств; обратной связью входных и выходных параметров; распределенностью параметров, характеризующих состояние узлов трения (формы деталей, температуры, напряжения и деформации); множеством взаимосвязанных и одновременно протекающих процессов (кинаматических, механических, теплофизических).

Большинство ученых-трибологов признает, что по своей сути процесс изнашивания является эволюционным, нестационарным, стохастическим, поэтому методологический подход к решению триботехнических задач, по их мнению, должен соответствовать сложным многофакторным системам.

Анализ информации, полученной на базе многолетнего опыта создания и эксплуатации пар трения технического назначения (гл.1), позволяет утверждать, что в настоящее время не существует общепризнанной методики прогнозирования износостойкости и долговечности трибосопряжений, а также расчета их триботехнических характеристик, основанной на заданных условиях эксплуатации, физико-механических свойствах материалов, образующих пару трения, конструктивных особенностях пары трения и технологии её изготовления. Такое положение не удается исправить ни учетом возможных отклонений от номинальных значений физико-механических свойств материалов, ни использованием энергетических подходов к оценке процессов, протекающих на фрикционном контакте, ни применением метода аналогий. Поэтому наиболее эффективным методом изучения триботехнических характеристик пар трения признан метод экспериментального исследования.

Принципы прогнозирования ресурса неразрывно связаны и, даже более того, вытекают из принципов организации эффективных трибосистем. Автор может представить их в следующем виде:

1 .Определяется долговечность пары трения, а не материалов входящих в нее деталей.

2.Прогнозирование осуществляется для вполне конкретной пары трения, работающей в конкретных условиях контактного взаимодейстрия и при конкретном нагружении. Конструкция трибосопряжения учитывает схему работы поверхности трения, требования по прочности, условиям теплоотвода и смазывания.

3. Экспериментальное исследование на машинах трения разработанной физической модели трибосопряжения проводится с учетом масштабных факторов.

4. Разработанные программа и методика экспериментальных исследований трибосопряжения на машинах трения обеспечивают достоверность результатов.

5. Прогнозирование долговечности и износостойкости трибосопряжений производится на основе анализа полученных и (или) рассчитанных общепринятых триботехнических показателей (момента трения, силы трения, коэффициента трения, износа, скорости изнашивания, интенсивности изнашивания, износостойкости). Для косвенного определения показателей эффективности трибосопряжений используются общефизические характеристики процесса трения, такие как температура и электрическое сопротивление в зоне контакта деталей, работа разрушения, энергоемкость системы и пр.

Созданием и исследованием эффективных трибосопряжений, работающих в условиях трения скольжения, для различных машин и механизмов занимались и продолжают заниматься ученые Польши, России и многих других стран. Начиная от 4-х томника по трению и износу, выпущенного в 1947 году заведующим лабораторией трения и смазки Ленинградского политехнического института А. К. Зайцевым , и заканчивая 3-х томником «Справочника по триботехнике», выпущенным совместно российскими и польскими учеными в 1990 году, в литературе описано большое количество рекомендаций и удачных - лучше сказать эффективных -технических решений в рассматриваемой области.

Однако работы продолжаются. Это говорит о том, что полученные эффективные решения для одних узлов трения невозможно с успехом применять для других.

Как уже говорилось, трение и изнашивание пары материалов является не только ее внутренним свойством, многое определяется внешней средой. Необходимо рассматривать пару трения как систему. Отсюда следует, что:

1. Невозможно иметь дело с трибосопряжениями в рамках простых представлений.

2. Всякий правильный анализ и решение задач триботехники требуют учета многочисленных параметров и влияющих факторов.

3. Упрощенные подходы к решению задач триботехники могут привести к грубым ошибкам или упустить важные параметры и влияющие факторы.

Хотя большинство ученых-триботехников знакомы с этими фактами, опыт показывает, что в публикациях, посвященных вопросам триботехники, важные параметры либо упускаются, либо приводятся в такой форме, или в таких единицах измерения, которые непригодны для сравнения с другими результатами и для дальнейших применений. Если, например, интенсивности

изнашивания выражены в единицах массы, то часто невозможно по ним рассчитать интенсивности изнашивания в безразмерных единицах, удобных для сравнения и необходимых для технических применений. Понятно, что отсутствие удобного основания для описания результатов и удобной методики решения задач препятствует техническому прогрессу. Обсуждение различных сторон триботехники с системной точки зрения дает основу для системного подхода к этим задачам. С этой целью общее решение задач по подшипникам скольжения, с учетом рекомендаций Х.Чихоса, можно представить в виде карты данных.

Только системный подход при рассмотрении всех основных переменных из всех четырех основных групп параметров позволяет не пропустить важные влияющие факторы. Системный подход может быть успешно применен к решению задач триботехники для различных классов триботехнических систем, узлов и процессов, а также для иллюстрации методики выбора материалов, попыток уменьшить изнашивание и способов обнаружения причин отказов. В большинстве случаев решение задачи получается комбинацией системной методологии и лабораторных испытаний. При этом правильные решения можно найти различными способами, например изменением конструкции, правильным выбором материала и смазки, условий на поверхности раздела и окружающих условий, ограничением рабочих интервалов нагрузки, скорости или температуры совместно с другими системными параметрами рассматриваемой задачи.

Общую модель процесса изнашивания узла машины, необходимую для решения задачи управления его техническим состоянием, можно построить при одновременном использовании физических и кибернетических подходов. Для этого необходимы информация о структуре процесса изнашивания и реальные харектеристики изнашивания, полученные при эксплуатации.

Кривую изнашивания часто представляют одинаковой для различных деталей и сопряжений, выделяя периоды приработки, нормального и катастрофического изнашивания. Однако многочисленные экспериментальные исследования показывают, что кривые изнашивания конкретных узлов могут отличаться от указанной типовой кривой.

В соответствии с классификацией, предложенной Е.Н.Климовым применительно к судовым ДВС, все пары трения скольжения можно разделить на три типа: 1) циклически нагруженные; 2) спокойно нагруженные; 3) узлы типа «поршневое колько-втулка цилиндра».

На основании проведенного аналитического и экспериментального исследования поведения трех видов подшипников в период приработки, нормально изнашивания и катастрофического изнашивания, Е.Н.Климовым получены сложные зависимости, наиболее полно описывающие поведение трибосопряжений в различные периоды своей работы. Полученные зависимости были сопоставлены с винтовыми характеристиками ДВС, в

результате чего найдены необходимые решения по прогнозированию долговечности конкретных трибосопряжений.

Необходимо отметить, что зависимости, построенные проф. Л.И.Погодаевым по результатам анализа изнашивания 144 сопряжений «поршневое кольцо - втулка» для иных условий эксплуатации других судовых ДВС, имеют абсолютно другой вид, чем зависимости, полученные Е.Н.Климовым. Это подтверждает предположение автора о многообразии зависимостей, описывающих процесс изнашивания одного из типов сопряжений «вал-втулка», и соответственно получаемых решений.

Методами экспериментального исследования были изучены пары трения различной природы, такие как "металл-металл", "неметалл-неметалл" и "металл-неметалл" с использованием различных металлических и неметаллических материалов. Среди как металлических, так и неметаллических материалов были выбраны обладающие гомогенной и гетерогенной структурой, что позволяет создавать мономерную или бинарную поверхности трения.

Пары трения рассматривались также с точки зрения наличия или отсутствия смазочного материала, а в качестве такового использовались вода и минеральное масло. При отсутствии жидкой смазочной среды функции смазки и теплоотвода исполнял воздух.

1.Достаточно подробно изучено поведение трибосопряжений типа "металл - металл" (медь-сталь, железо-сталь, серый чугун-сталь, подшипниковый сплав-сталь, баббит-сталь) при смазке маслом и без смазки.

Обращено внимание на пары трения с использованием таких специфических материалов, как медь и чистое железо в сочетании с углеродистой сталью и с чугуном. Исследования выполнялись с целью определения общефизических (температура, электрическое сопротивление контакта) и триботехнических величин (коэффициент трения, износ).

Отдельно были выполнены эксперименты по определению изменений коэффициента трения по времени эксперимента.

Было также изучено влияние присадок в смазочную среду на триботехнические характеристики пар трения.

При исследовании пары трения с использованием чистой меди марки MIE и углеродистой термообработанной стали 45 получены следующие результаты (табл.1).

Таблица 1

Трибосопряжение "Медь - сталь" без смазки._^_

«,С I. 1х10"Ю Т,°С И Я, ом Ар, Дж/мм'' Эя,Дж/см2*°С

18,3 2,42 193 0,180 10,7 4,5 8

31,7 2,29 195 0,191 9,7 4,3 38,4

48,3 2,42 233 0,193 8,2 4,0 6,6

61,7 2,48 243 0,194 7,3 4,0 5,2

78,3 2,93 273 0,208 6,8 4,6 4,6

93,3 3,44 313 0,228 7,3 4,0 2,8

110 4,97 346 0,210 5,9 3,1 3,0

125 7,39 370 0,242 5,8 2,2 4,4

140 10,19 390 0,241 5,8 1,6 7,2

157 11,34 400 0,234 5,7 1,3 10,0

173 13,63 406 0,232 5,7 1,1 12,0

188 14,01 413 0,229 5,7 1,0 14,8

Качественный анализ данных, приведенных в табл.1, позволяет утверждать следующее. По мере проведения эксперимента увеличивается температура фрикционного контакта, которая примерно через 3 минуты достигает 413°С. Одновременно с этим наблюдается увеличение коэффициента трения и интенсивности изнашивания меди. Параллельно с этим фиксируется снижение электрического сопротивления фрикционного контакта и энергетических характеристик процесса трения. Вербальная модель процесса трения в данном случае выглядит следующим образом: "В процессе трения выделяется значительное количество тепла. Теплоотвод затруднен отсутствием смазки, а выделение тепла интенсифицируется этим обстоятельством. Повышается температура фрикционного контакта, снижаются прочностные характеристики меди, возрастает интенсивность изнашивания, снижается электрическое сопротивление контакта. Повышение температуры и снижение прочностных характеристик меди приводит к снижению энергетических затрат на процесс трения и изнашивание поверхности трения". Эта модель иллюстрируется графически с помощью рис.1.

Зависимости, показанные на рис.1, подтверждают качественную оценку процессов, которая была изложена в вербальной модели. Подтвердились все названные тенденции и они проявляются в монотонности кривых. Отдельные пики выходных параметров не искажают общую качественную оценку процессов.

Аналогичные исследования проводились и для остальных трибосопряжений данной группы.

Сравнительная оценка характеристик исследованных трибосопряжений выполнялась с помощью сводной табл. 2.

Условные обозначения, принятые в табл. 2 для исследованных металлических материалов в сопряжении с термообработанной сталью 45: М -чистая медь; Ж - чистое железо; Ч - чугун серый; Ч+! - чугун серый с присадкой I (перекись дикумила ) в масло; Ч+И - серый чугун с присадкой II (нафтиламин) в масло; L6 - подшипниковый сплав; Б82 - баббит.

Из табл.2 видно, что минимальная интенсивность изнашивания характерна для специальных подшипниковых сплавов, смазываемых маслом без присадок. Выделяется классический подшипниковый сплав высокооловянистый баббит Б82, износ которого более, чем в 30 раз меньше, чем у других материалов. Максимальные износы зафиксированы у чистых металлов (медь и железо) при работе без смазки.

Таблица 2

Предельные значения характеристик процесса трения металлов

Пара метр Смазка Металл Масло Воздух

Ч 4+1 Ч+II L6 Б82 М Ж

I шах 8,85 7,197 9,236 5,605 0,3 14,01 96,8

min 1,15 0,318 0,446 0,255 0,1 2,42 1,91

Т max 105,8 280 303 247 24 413 84

min 37,5 103 113 48 20 193 29

И max 0,254 0,224 0,164 0,155 0,040 0,229 0,072

min 0,114 0,143 0,288 0,032 0,020 0,180 0,012

R max 7,13 8,6 7,7 7,1 - 10,7 6,9

min 4,58 4,8 4,9 5,2 5,7 4,6

Ар max 3,2 10,2 9,5 14,7 4,5 1,12

min 0,2 0,5 0,4 2,6 - 1,0 0,06

3q max 11,8 13,0 20,0 13,8 - 38,4 5,1

min 0,2 0,2 0,6 0,9 - 8,0 0,7

Зафиксированы неожиданно высокие температуры независимо от марки материала, наличия-отсутствия смазки и присадок в смазочную среду. Здесь также лидирующие позиции занимает баббит Б82 с минимальной температурой. Аномальными результатами представляются сравнительно низкая температура для чистого железа при работе без смазки и высокая для чугуна при смазке с присадкой И.

При оценке коэффициента трения предсказуемыми выглядят низкие значения для подшипниковых сплавов L6 и Б82, и аномальными - высокие значения для чугуна при смазке маслом без присадок и, особенно, низкие значения для чистого железа без смазки.

Неожиданными выглядят полученные данные об электрическом сопротивлении фрикционного контакта, которые практически одинаковы для всех исследованных материалов, в том числе и по тенденции изменения во времени.

Неожиданным представляется результат оценки затрат энергии на разрушение подшипниковых материалов. Он оказался самым высоким для подшипникового сплава L6 в сравнении с чугуном при наличии присадок в смазочной среде и при отсутствии. Ожидалось, что для подшипникового сплава этот показатель будет самым низким.

В то же время энергоемкость трибосистем на основе различных трибосопряжений оказалась практически одинаковой. Повышенная энергоемкость зафиксирована лишь для трибосопряжения "Сталь - чугун" при использовании присадки II в масло.

Зафиксировано, что практически во всех трибосопряжениях, за исключением пары "сталь - баббит", со временем наблюдаются качественные изменения, что проявляется в аномально большой разнице между

минимальными и максимальными значениями регистрируемых параметров для каждой пары.

Полученные данные не дают оснований утверждать о преимуществах использования исследованных присадок, т.к. их добавка в масло приводит как к положительным, так и к отрицательным результатам. Несколько снижается интенсивность изнашивания, но возрастают температура и энергетические затраты в процессе трения.

2. В работе также исследовалась износостойкость трибосопряжений типа "металл-неметалл" при наличии и без смазочного материала.

Широкое распространение в практике машиностроения, в частности, судостроения, получили трибосопряжения типа "металл-неметалл"с использованием современных полимерных материалов. Среди них можно выделить пары трения "бронза-капролон", "углеродистая сталь-капролон", "сталь-фторопласт", "бронза-полиуретан", "нержавеющая сталь-капролон".

Наличие большого количества экспериментальных данных, полученных разными исследователями, позволило сократить объем экспериментов этого класса трибосопряжений в настоящей диссертационной работе до отдельных контрольных опытов при нагрузке 1 МПа и скорости скольжения 0,5 м/с, результаты которых представлены в табл. 3.

Таблица 3

Результаты исследования трибосопряжений типа "металл-неметалл"

Материал Вода Воздух

Бронза - { 1,10-9 f 1,10-9

Капролон 0,05-0,10 0,10-0,30 0,06-0,12 0,80- 1,3

Фторопласт 0.03 - 0,07 0,30 - 0,80 0,05-0,10 1,0- 1,5

Полиуретан 0,02 - 0,08 0,50- 1,0 0,07-0,12 неработоспособен

В процессе испытаний наблюдался значительный разброс данных. Поэтому значения, приведенные в табл.3, можно рассматривать как ориентировочные, их нельзя использовать для прямых расчетов ресурса трибосопряжений или энергетических показателей механизмов.

Полученные данные позволяют утверждать, что трибосопряжения типа "металл-неметалл" без смазки пригодны для использования в лёгких условиях, например, в бытовой технике (ручные тележки и т.п.). В более тяжелых условиях они не обладают достаточной надежностью, т.к. невысока вероятность безотказной работы. Однако, при наличии смазки водой эти трибосопряжения могут быть использованы - для нагруженных устройств, например, для таких ответственных изделий, как судовые подшипники гребных валов. Данные, представленные в табл.3, несмотря на широкий диапазон значений, удовлетворительно совпадают с результатами опубликованных исследований.

3. Большое внимание в работе уделено ранее не исследованным трибосопряжениям, в которых одно из тел выполнено из пластмассы с

образованием бинарной поверхности на микроуровне, в том числе при смазке маслом, водой и без смазки.

В качестве объекта исследования выбрано трибосопряжение, организованное следующим образом: антифрикционный материал "СИГМА-3"; контртело - металл (сталь 45 сырая, сталь 45 термообработанная, сталь нержавеющая аустенитного класса типа 1Н18Щ, бронза марки В101, чугун серый марки /1200); смазка - вода, масло, воздух (отсутствие смазки); схема испытаний - "колодка-ролик"; диаметр сопряжения (ё) 60 мм; площадь сопряжения (8) 1,8 см2; нагрузка на фрикционном контакте изменялась ступенчато в пределах от 20 до 70 кгс (от 1 до 4 МПа); скорость вращения ролика (п) была постоянной во всех опытах и составляла 600 об/мин; скорость скольжения (V) была равна 1,885 м/с; продолжительность каждого опыта (Т) составляла 2 часа (7200 секунд); путь трения (Ь) в каждом опыте был равен 13,572 км.

Наличие бинарной поверхности трения на колодке из антифрикционного материала СИГМА-3 принималось по данным фотографического исследования исходной поверхности трения. На фото отчетливо видны связующее вещество (синтетическая смола) и частицы наполнителя (углеродный материал). Частицы наполнителя выступают над поверхностью связующего. Это дает основание полагать, что поверхность трения, по крайней мере в начальный момент, организована по принципу бинарной поверхности. Микроскопические размеры частиц наполнителя озволяют рассматривать материал СИГМА-3 в качестве неметаллического аналога металлического сплава "баббит".

В качестве назначенных параметров выступали нагрузка (Р) и скорость скольжения (V) на фрикционном контакте. Измерялись непосредственно температура начала и окончания опыта, износ колодки по массе, начальная и конечная сила тока, коэффициент трения, а также время каждого опыта. Абсолютный линейный износ, интенсивность и скорость изнашивания определялись расчетным путем (выделено цветом) с помощью следующих

Д = 3,47 • (2; 5 = 0,0737 • А; V = 0,5 • Д (4)

где Д - линейный износ колодки, м к м<3 - износ колодки по массе, мг; 5 -интенсивность изнашивания, 10"9 ; V - скорость изнашивания, мкм/час.

Качество исходных материалов проверялось как по документации, так и по результатам контрольных испытаний.

Трибосопряжение "СИГМА - бронза" было исследовано использованием методов качественного и количественного анализа. Качественный анализ выполнялся с использованием логических понятий "присутствует" - "отсутствует", "увеличивается" - "уменьшается" и т.п. Количественный анализ выполнялся с использованием отечественного

программного продукта "Advanced Grapher" в графическом и алгебраическом виде.

Для качественного анализа была подготовлена сводная табл.4, с помощью которой удалось логически оценить процессы, происходящие на фрикционном контакте, влияние внешних факторов и некоторые закономерности.

Таблица 4

Отклонения измеренных параметров трибосопряжения "Сигма-бронза"

Смазка

Парам Значение Масло Вода

етры Нагрузка, кгс

20 30 40 20 30 50

среднее 71 77 142 30 24 38

At откл, °С +4; -15 +6;-6 +2; -3 +9; -8 +2;-1 +5;-4

откл,% +6; -21 +8; -8 +1;-2 +30;-27 +8;-4 +13;-11

среднее 0,193 0,211 0,211 0,215 0,176 0,183

f откл +0,042 +0,034 +0,026 +0,015 +0,039 +0,020

-0,063 -0,059 -0,037 -0,024 -0,077 -0,037

откл,% +22; - 33 +16; -28 +12;-18 +7;-11 +22;-44 +11;-20

среднее 27 28 28 29 29 27

Q откл, мг +15;-11 +14;-16 +13;-14 +13;-19 +12;-12 +16-.-13

откл,% +56;-41 +50; -57 +46; -50 +45; -66 +41; -41 +59; -48

среднее 0,586 0,701 0,941 1,080 0,709 1,056

'нач откл, тА +0,060 +0,112 +0,031 +0,053 +0,052 +0,170

-0,087 -0,097 -0,049 -0,059 -0,167 -0,066

откл,% +10;- 15 +16;-14 +3; -5 +5; -5 +7;-24 +16;-6

среднее 0,775 0,844 1,180 1,194 0,895 1,268

'ок откл, шА +0,008 +0,020 +0,011 +0,023 +0,035 +0,026

-0,011 -0,026 -0,013 -0,020 -0,082 -0,021

откл,% +1;-1,5 +2; -3 +l;-l +2;-2 +4;-9 +2;-2

Подобный анализ данных, представленных в табл. 4 совместно с данными триботехнических испытаний не приведенных в данном разделе, применительно к трибосопряжению "Сигма-3 - бронза", позволяет уверенно утверждать следующее. Исследовались две группы параметров, характеризующих процесс взаимодействия деталей трения: триботехнические (коэффициент трения и износ колодки) и общефизические (тепловыделение на фрикционном контакте и сила электрического тока, проходящего через фрикционный контакт). Во всех 48 опытах зафиксированы различные значения параметров, что свидетельствует о работоспособности измерительных систем.

В отличие от общефизических параметров, триботехнические величины не столь однозначно зависят от нагрузки на фрикционном контакте. При смазке как маслом, так и водой увеличение нагрузки в два раза практически не приводит к изменению средней величины интенсивности изнашивания

колодки, что трудно объяснить законами физики.

Какая-либо очевидная зависимость коэффициента трения от нагрузки также не усматривается. Это может быть естественным свойством изучаемого трибосопряжения или следствием процесса приработки.

Много полезной информации можно получить в результате анализа средних значений параметров процесса трения и отклонений от этого значения в пределах вполне представительной выборки из 8 независимых опытов.

Количественный анализ полученных экспериментальных данных выполнялся как в пределах каждой совокупности опытов, состоящей из 8 независимых опытов, так и по средним величинам в зависимости от изменяемого параметра - нагрузки на фрикционный контакт. На рис.2а показана зависимость приращения температуры от номера опыта (случайное распределение) и на рис.2б - от неизвестного фактора при ранжировании экспериментальных данных.

Рис. 3. Зависимость приращения температуры от нагрузки.

Зависимость, показанная на рис.За, может быть представлена прямой линией вида

(7)

У=3,3-*-1,7

которая удовлетворительно описывает процесс тепловыделения на фрикционном контакте. В первом приближении подтверждается, что количество выделившегося тепла прямо пропорционально радиальной нагрузке.

Зависимость, показанная на рис.36, может быть представлена параболой вида (8)

На рис. 36 видно, что при смазке водой большое влияние имеет теплоотвод, который существенно снижает интенсивность приращения температуры на фрикционном контакте.

Был также выполнен статистический анализ всего массива экспериментальных данных (табл.5)

Таблица 5

Смаз Пара Ср ари Ср геом Дисперсия Ст отклонен Коэф

ка Р метр фмет етр абсол. % абсол. % корр

М 71,13 70,85 40,13 56,4 6,334 8,9 0,382

20 Г 0,193 0,188 0,0020 1,0 0,044 22,8 0,896

0 26,75 25,51 76,50 286,0 8,75 32,7 -0,233

1ок 0,775 0,775 0.000043 0,006 0,007 0,9 -0,804

Д1 76,75 76,67 14,50 18,9 3,81 5,0 -0,398

Масло 30 f 0,211 0,208 0,0013 0,6 0,037 17,5 0,575

0 27,63 25,98 88,27 319,5 • 9,395 34,0 0,059

'ок 0,844 0,844 0,00021 0,02 0,014 1,7 -0,250

Д1 141,88 141,87 2,982 2,1 1,727 1.2 -0,557

40 { 0,210 0,208 0,00074 3,5 0,027 12,9 0,919

Я 27,63 26,05 91,41 330,8 9,561 34,6 0,387

'ок 1,180 1,180 0,00008 0,7 0,009 0,8 -0,814

Д1 29,75 29,23 34,79 116,9 5,898 19,8 0,030

20 Г 0,215 0,215 0,00019 0,09 0,014 6,5 0,829

0 29,13 26,74 121,27 416,3 11,01 37,8 0,511

1ок 1,194 1,194 0,00018 0,02 0,014 1,2 -0,202

Вода Д1 24,13 24,10 1,268 5,3 1,126 4,7 -0,337

30 Г 0,176 0,171 0,0018 1,02 0.043 24,4 0,905

0 28,75 • 27,43 81,93 285,0 9,051 31,5 0,026

'ок 0,895 0,894 0,0024 0,3 0,049 5,5 0,736

Д1 38,00 37,87 11,14 29,3 3,338 8.8 -0,804

50 Г 0,183 0,181 0,0006 0,3 0,025 13,7 0,609

0 27,38 25,92 88,27 322,4 9,395 34,3 0,233

'ок 1,268 1,268 0,00022 0,02 0,015 1.2 0.2С29

Анализ полученных статистических данных позволяет утверждать следующее. Имеется две группы массивов экспериментальных данных, которые заметно отличаются друг от друга по величине стандартного отклонения. К первой группе относятся массивы, полученные для общефизических параметров (приращение температуры и электрическое сопротивление фрикционного контакта, фиксируемое по величине электрического тока). Они характеризуются сравнительно малыми отклонениями от среднего значения, соответственно не более 9% и не более 1,7% (выделено серым цветом слабого оттенка).

Ко второй группе относятся триботехнические параметры, такие как коэффициент трения и износ колодки по массе. Они характеризуются значительными отклонениями от среднего значения, которые могут достигать 25% и 38% (выделено интенсивным серым цветом) соответственно.

Определенный интерес представляет оценка коэффициента корреляции двух массивов данных. В качестве выходных параметров, т.е. функции, использовались массивы данных, полученных непосредственными измерениями (температура, коэффициент трения, износ по массе, электрический ток). В качестве исходного параметра или аргумента выступал один неизвестный параметр, представленный рядом значений, представленных в виде арифметической прогрессии (равномерная шкала типа 1,2,3....). Проверялась гипотеза о том, что выходные параметры, при прочих равных условиях, однозначно зависят от одного параметра, например, от нагрузки на контакт. Следует признать, что подобная гипотеза приведенными данными не подтверждается. Основанием для такого утверждения служит то, что коэффициент корреляции колеблется в очень широком диапазоне от - 0,814 до +0,919, а максимальные значения не достаточны для утверждения о корреляции двух массивов данных. Подобные утверждения справедливы как для общефизических, так и для триботехнических параметров.

По результатам анализа корреляции функций и аргумента можно сделать вывод о том, что все выходные параметры при постоянной скорости скольжения, одинаковых условиях смазки и теплоотвода зависят не только от нагрузки на фрикционном контакте, но и от других, прямо не зафиксированных, факторов. Можно предположить также, что существует несколько (не один) таких факторов. В качестве доказательства подобного утверждения можно назвать широкий диапазон значений коэффициента корреляции в отрицательной и положительной зонах, отсутствие постоянства этих значений как по всем исследуемым параметрам (общефизическим и триботехническим), так и по массивам данных. В обоснование подобного утверждения был выполнен укрупненный качественный анализ возможных аргументов.

Наибольшее внимание привлекает массив данных по износу колодки. Он характеризуется максимальными отклонениями от среднего значения. Эти

отклонения могут быть вызваны следующими факторами (предположительно в порядке значимости):

- погрешности измерения износа (при взвешивании, при измерении лунок и др.);

- не оптимальная методика экспериментов по определению износа (подготовка образцов, выбор количества экспериментов, исключение этапа приработки, организация смазки, организация теплоотвода и др.);

- человеческий фактор (индивидуальные погрешности измерений, режимов, времени и др.);

- случайные или неизвестные факторы.

Перечисленные факторы могут оказывать влияние не только на определение износа колодки, но и на определение прочих факторов, в том числе и общефизических, что подтверждается значительным разбросом коэффициента корреляции даже для "благополучного" параметра -электрического сопротивления фрикционного контакта в момент окончания опыта.

Таким образом можно полагать, что уравнение для определения износа в общем случае имеет вид:

пригодный для экспериментальных исследований, но не пригодный для выполнения практических расчетов.

Анализ экспериментальных данных и фотографий позволяет утверждать, что трибосопряжения «СИГМА-нержавеющая сталь», «СИГМА-сырая сталь», «СИГМА-термообработанная сырая сталь», «СИГМА-серый чугун» ничем качественно не отличаются от трибосопряжения «СИГМА-бронза».

При исследовании трибосопряжения "Сигма - чугун" со смазкой водой не оправдалось предположение о том, что процесс изнашивания колодки интенсифицируется процессом коррозионного разрушения поверхности контртела. В экспериментах не были зафиксированы какие-либо отклонения от закономерностей, характерных для коррозионностойких материалов (аустенитная нержавеющая сталь, бронза). В качестве объяснения полученных результатов можно предложить то, что при сравнительно малых нагрузках холодная пресная вода не является достаточно агрессивной средой, то что чугун менее подвержен коррозионным разрушениям, и то, что колодка, содержащая свободный углерод, выступает в качестве своеобразного ингибитора и подавляет в какой-то мере коррозионный процесс.

Электрическое сопротивление фрикционного контакта проявилось по-разному. Если при смазке маслом величина электрического тока практически не зависела от нагрузки на контакт, то при смазке водой зафиксирована такая зависимость. Она заключается в том, что сила тока увеличивается с

увеличением нагрузки. Это можно объяснить тем, что при большой нагрузке увели-чивается площадь контакта, соответственно уменьшается электрическое сопротивление контакта и увеличивается сила электрического тока, а вода, являясь электролитом, способствует проявлению этой закономерности, что не действует в случае смазки маслом.

Таблица 6

Отклонения измеренных параметров трибосопряжения "Сигма-бронза" без смазки

Контртело Параметры Значение Нагрузка, кгс

20 30 40 50

М среднее 30 32 40 36

откл, °С +13;-10 +5; -5 +9; -6 +6; -8

откл, % +43;-33 +16;-16 +23; -15 +17; -22

среднее 0,443 0,281 0,191 0,222

{ откл +0,036; +0,124 +0,094 +0,065

-0,082 -0,164 -0,078 -0,088

Бронза откл, % +8;-19 +44;-58 +49;-41 +29; -40

среднее 6,63 5,63 6,00 6,38

С2 откл, мг +4,4;-3,6 +3,4;-2,6 +3; -4 +3,6; -4,4

откл,% +66;-54 +60; -46 +50; -67 +56;-69

среднее 0,289 0,306 0,445 0,656

'нач откл, шА +0,412; +0,113 +0,050 +0,155

-0,137 -0,109 -0,043 -0,154

откл,% +143;-47 +37; -36 +11;-9,7 +24; -23

среднее 1,891 1,905 0,934 1,258

'ок откл, шА +0,066 +0,183 +0,054 +0,257

-0,073 -0,252 -0,038 -0,131

откл,% +3,5; -3,9 +9,6;-13 +5,8; -4,1 +20;-10

среднее 24 37 70 43

Д1 откл, °С +15;-9 +4; -8 +14;-10 +3;-7

откл, % +63;-38 +11;-22 +20;-14 +7;-16

среднее 0,694 0,746 0,255 0,266

f откл +0,38 +0,350 +0,097 +0,085

-0,529 -0,325 -0,144 -0,157

Чугун откл, % +55; -76 +47;-46 +38;-56 +32;-59

среднее 6,0 6,38 5,63 6,00

<2 откл, мг +3; -3 +3,6;-3,4 +3,4;-3,6 +3; -4

откл, % +50; -50 +56;-53 +60;-64 +50; -67

среднее 0,562 0,822 0,944 1,167

1нач откл, шА +0,043 +0,071 +0,055 +0,057

-0,039 -0,083 -0,050 -0,070

откл, % +7,7;-6,9 +8,6;-10 5,8;-5,3 +4,9; -6

среднее 0,954 1,209 1,354 1,557

'ок откл, шА +0,043 +0,035 +0,036 +0,053

-0,041 -0,017 -0,046 -0,043

откл, % +4,5;-4,3 +2,9;-1,4 +2,7;-3,4 +3,4;-2,8

Исследование трибосопряжений "Металл - СИГМА" без смазки проводились аналогичным образом, как и в присутствии смазочного материала (табл.6).

Анализ данных, приведенных в табл. 6, позволяет утверждать следующее. Качественная картина оценки триботехнических и общефизических параметров, характеризующих процессы трения и изнашивания трибосопряжений "Сигма - металл", практически совпадает при наличии и отсутствии смазки. Во всех случаях очевидно разделение по группам факторов, выступающих в качестве исследуемой функции, а именно на триботехнические и общефизические. Это свидетельствует о том, что сам факт наличия или отсутствия разделительного слоя на фрикционном контакте не способен изменить качественную картину получаемых экспериментальных данных.

В частности, для триботехнических параметров, таких как коэффициент трения и износ колодки, изготовленной из пластмассы "Сигма", отклонения от среднего значения исчисляются десятками процентов, что не позволяет использовать такие экспериментальные данные для прямых инженерных расчетов. Такой большой разброс экспериментальных данных устойчиво повторяется во всех экспериментах, при различных нагрузках в диапазоне от 20 до 70 кгс, при наличии и при отсутствии смазки. Этот феномен можно рассматривать как некую закономерность, характеризующую совокупность аппаратной и методической составляющей всего процесса экспериментальных исследований,

В то же время один из общефизических параметров, а именно, электрическое сопротивление фрикционного контакта, фиксируемое по величине электрического тока, при любых нагрузках имеет минимальные отклонения от средних значений, которые исчисляются единицами процентов. При этом во всех случаях погрешность измерения уменьшается от начала опыта к концу, а сила тока при этом увеличивается. При определенных условиях этот феномен, проявляющийся как при наличии смазки, так и при её отсутствии, может быть использован для практических целей.

Особое место среди факторов, использованных в экспериментах в качестве функции, занимает температура на фрикционном контакте, характеризующая количество выделяемого в процессе трения тепла. Это особое место проявляется в том, что разброс данных заметно больше, чем при измерении электрического тока, но намного меньше чем при определении триботехнических характеристик. Это особое место наблюдается как при наличии смазки, так и при отсутствии.

Так же как и в экспериментах с применением масла и воды в качестве смазки, при её отсутствии проявляются характерные несовпадения оценок по экспериментальным данным с общепринятыми представлениями о физическом смысле процессов, протекающих на фрикционном контакте. Так, очевидно, что количество выделяемого тепла должно увеличиваться с увеличением нагрузки

РОС. НАЦИОНАЛЬНАЯ БИБЛИОТЕКА 1 СПетсрбург } » О» К» >гт ^Л

на фрикционный контакт. Однако, из табл. 6 видно, что как для чугуна, так и для бронзы, наблюдается определенный экстремум, максимум приращения температуры при нагрузке 40 кгс. Объяснить это законами физики не удается. Наиболее простым объяснением можно считать большой разброс экспериментальных данных, т.е. погрешностями измерений. Но и такое объяснение не вполне корректно, т.к. не подтверждается при использовании только минимальных, или только максимальных значений. Поэтому наиболее достоверным представляется выделение в качестве основной причины указанных противоречий системной погрешности, включающей в себя несовершенство технических средств, методики проведения экспериментов, человеческого фактора, случайных факторов и неизвестных в настоящее время факторов.

Обращает на себя внимание странное отсутствие очевидной зависимости износа колодки, измеренного по массе, от нагрузки на фрикционном контакте. Как при наличии смазки, так и при её отсутствии износ по массе практически одинаков, различие очень незначительное, отсутствует тенденция к росту при увеличении нагрузки. Обычно считается, что износ должен в первом приближении изменяться прямо пропорционально изменению нагрузки. Это хорошо согласуется с теоретическими представлениями о разделении энергии, расходуемой в процессе трения на тепловыделение и на механическую работу по отделению частиц, т.е. на износ. Если руководствоваться тем, что расходуемая энергия прямо пропорциональна нагрузке, то и износ должен быть пропорционален нагрузке. На самом деле такой закономерности не зафиксировано, что можно объяснить упомянутой системной погрешностью эксперимента.

Значительный разброс экспериментальных данных при определении коэффициента трения трибосопряжений типа "металл - неметалл" с использованием пластмассы "Сигма-3" послужил основанием для более подробного изучения процессов трения, в частности, изменение коэффициента трения во времени при прочих равных условиях. Исследования проводились применительно ко всем описанным выше материалам контртела, при смазке водой и маслом. Нагрузка назначалась ступенчато равной 20, 30, 40 и 60 кгс при смазке маслом и 20, 30, 50 и 70 кгс при смазке водой. Коэффициент трения фиксировался через каждые 500 секунд в течение 4500 секунд для каждого эксперимента.

Анализ экспериментальных данных позволяет утверждать, что и в этих экспериментах наблюдается большой разброс значений коэффициента трения, как это было показано выше. Заметно, что в этих экспериментах величины коэффициента трения несколько меньше, чем в экспериментах, описанных выше. Однако и эта тенденция проявляется не всегда. Зафиксированы случаи, когда значения коэффициента трения совпадают в двух сериях экспериментов, а также когда они превосходят зафиксированные в первой серии

экспериментов. Обращают на себя внимание отдельные результаты, которые невозможно объяснить законами физики, например, аномально низкий коэффициент трения пары "Чугун-Сигма" при смазке водой при нагрузке 30 кгс. Единственным объяснением этого эффекта можно считать влияние системного фактора, описанного выше.

Предельные условия эксплуатации трибосопряжений "Сигма - металл" выполнялось разработчиками пластмассы "Сигма" по ускоренным методикам и преследовали цель определить нагрузку и скорость скольжения, при которых гарантированно наступает катастрофическое разрушение компонента пары трения, выполненного из материала "Сигма". Эксперименты проводились в рабочих условиях механизмов, в которых реализован принцип торцевого трения с малой шириной контактной поверхности.

При нагружении фрикционного контакта большими нагрузками использовалась минимальная скорость, до 0,1 м/с. Предельные нагрузки (Р) фиксировались в пределах от 20 до 25 МПа. При больших скоростях скольжения использовались минимальные нагрузки, порядка 0,1 МПа. Максимально возможные скорости (V) фиксировались в пределах 15-18 м/с. Если рассматривать предельную напряженность фрикционного контакта по комплексному параметру (Р.У), то он практически одинаков при различных схемах испытаний и находится в пределах 1,5 - 2,5 (МПа. м/с).

На базе результатов исследований, изложенных выше, выполнен прогноз допустимых нагрузок на фрикционный контакт с использованием пластмассы "Сигма-3". Если предположить, что разброс экспериментальных данных возможен в пределах ± 50%, то предельные нагрузки должны быть уменьшены в 1,5 раза и составить 10 м/с и 14 МПа, а по параметру PV - 1,0. В свою очередь, допускаемые значения параметров с учетом запаса прочности на уровне 50% составят: Р = 7 МПа, V = 5 м/с, PV = 0,5 (МПа. м/с).

Это значит, например, что для судового дейдвудного подшипника, рабочая поверхность которого выполнена из материала "Сигма-3", а гребной вал имеет бронзовую облицовку, при смазке водой, при скорости скольжения порядка 2,5 м/с, вполне допустима нагрузка до 1,25 МПа. Это значительно превышает допустимые значения, установленные для подобных трибосопряжений Правилами Российского морского регистра судоходства. Предельно возможные нагрузки и скорости скольжения, скорее всего, подлежат уточнению по результатам эксплуатационной проверки в реальных машинах и механизмах.

Сравнительная оценка характеристик исследованных трибосопряжений «СИГМА- металл» (при наличии смазки на фрикционном контакте) выполнялась с помощью сводной табл.7.

Условные обозначения, принятые в табл. 8 для материала контртела: Б - бронза; Н - сталь нержавеющая; Ус - сталь углеродистая сырая; Ут - сталь углеродистая термообработанная; Ч - серый чугун.

По данным, приведенным в табл. 7, было выполнено ранжирование трибосопряжений с точки зрения возможности и целесообразности их практического использования в машинах и механизмах различного назначения. Результаты ранжирования представлены в табл.8. Ранжирование выполнялось по балльной системе оценок. Каждому из пяти трибосопряжений по каждому из трех исследованных параметров выставлялась оценка в диапазоне от 1 до 5 баллов и определялась сумма баллов. Подобное ранжирование не является строгим математическим доказательством, однако предлагает практическому конструктору некий инструмент для выбора подходящего для конкретного механизма трибосопряжения.

Таблица 7

р кгс Смазка Контртело Масло Вода

Б H Ус Ут Ч Б H Ус Ут Ч

20 At, град С 71 60 87 54 147 30 24 26 36 19

f 0,193 0,202 0,196 0,211 0,203 0,215 0,191 0,210 0,197 0,184

Q, мг 27 27 26 23 24 29 19 24 20 21

1н, шА 0,586 0,744 0,622 0,668 1,051 1,080 0,661 0,773 0,860 0,759

10к> шА 0,775 0,756 0.802 0,623 1,124 1,194 0,823 0,868 1,795 0,746

30 At, град С 77 - - 9 50 24 7 23 - 32

f 0,211 0,200 0,204 0,176 0,231 0,188 - 0,208

Q, мг 28 - 21 25 29 28 25 28

1н, шА 0,701 - - 0,465 0,789 0,709 1,234 1,146 - 0.953

I0Kt шА 0,844 - - 0,507 0,848 0.895 1,022 1,208 - 0,927

40 At, град С 142 85 90 - 157 - - - - -

f 0,211 0,217 0,202 - 0,176 - - - -

Q, мг 28 25 23 - 24 - -

1н, шА 0,941 0,812 1,189 - 0,835 - - - - -

'ок, тА 1,180 0,816 1,225 - 1,174 - - - - -

50 At, град С - - - - - 38 29 32 24 42

f - - - 0,183 0,187 0,183 0,219 0,192

Q, мг - - - - • 27 22 26 21 22

1н, тА - - - - - 1,056 1,069 1,086 1,606 1,097

1ок, тА- - - - - - 1,268 0,980 1,225 1,312 1,443

60 At, град С - 150 159 100 126 - - - - -

f - 0,198 0,196 0,201 0,184 ■ - - - -

0, мг - 27 25 26 23 • - - - -

1н, тА - 1,323 1.111 1,203 1,025 - - - - -

10к> тА - 1,163 1,299 0.969 1,333 - - - - -

70 At, град С - - - - - - - 44 -

f - - - - - - 0,199 -

Q, мг - • - - - - - 24 ■

1н, тА - - - - - - - 1,047 -

Iqk, тА - - - - - - - 1,460 -

Таблица 8.

р Смазка Масло Вода

кгс Параметр Б н Ус Ут Ч Б И Ус Ут ч

20 Д^ град С 3 4 2 5 1 2 4 3 1 5

50(60) 3 2 1 5 4 2 4 3 5 1

20 Г 5 3 4 1 2 1 4 2 3 5

50(60) 5 2 3 1 4 3,5 5 3,5 1 2

20 (3, мг 1,5 1,5 3 5 4 1 5 2 4 3

50(60) 1,5 1,5 4 3 5 1 3,5 2 5 3,5

Сумма 14 17 - .V'; 10,5 . 15,5 '■'19.

Р=20 8,5 -•9 - . ч 7 4 7

Р=50(60) 5,5 8 9.'1 6,5 .»•л У -•'8,5' * -> « ' 6,5

Ранжирование выполнялось применительно к нагрузкам 20 кгс (при смазке маслом и водой), 50 кгс (масло) и 60 кгс (вода). Анализ результатов ранжирования позволяет дать качественную оценку каждому трибосопряжению при разных нагрузках и различных условиях смазки. Эта оценка оказалась многовариантной и зависимой от "человеческого" фактора.

В таблице 9 ранжирование показано цветом ячеек. Интенсивный серый цвет соответствует наиболее благоприятным условиям использования. Интенсивность цвета снижается по мере ухудшения качества трибосопряжения.

Прочерки в отдельных ячейках объясняются тем, что экспериментальные данные отсутствуют, т.к. для этих условий исследования не проводились из соображений экономии. Полный набор экспериментов выполнен применительно к нагрузке 20 кгс, что, вместе с остальными данными, позволяет дать качественную оценку поведения всех выбранных трибосопряжений.

Анализ представленных оценок позволяет высказать как бесспорные утверждения, так и дискуссионные. К ним можно отнести следующие:

1). Отсутствует совпадение предпочтений как по трибосопряжениям, так и по условиям их эксплуатации. Это означает, что не существует универсального технического решения при выборе трибосопряжения. Тем более нет основа-ний утверждать, что материал "СИГМА-3" является "хорошим" или "плохим". Наблюдается большой разброс предпочтений.

2). Очевидно, что трибосопряжение "СИГМА-нержавеющая сталь" наименее предпочтительна при смазке маслом и наиболее предпочтительна при смазке водой.

3). Абсолютными лидерами предпочтений являются трибосопряжения "СИГМА-термообработанная углеродистая сталь" при смазке маслом и "СИГМА-нержавеющая сталь" при смазке водой.

4). Трибосопряжение "СИГМА - серый чугун" зависимо от нагрузки как при смазке маслом, так и водой. Однако предпочтения эти противоположны.

5). Максимальные и минимальные предпочтения трибосопряжений

выражены уверенно как при смазке маслом, так и при смазке водой вне зависимости от нагрузки.

6). Случаи, когда износ колодки по массе в одном и том же трибосопряжении при наличии смазки больше, чем при её отсутствии можно объяснить только системными погрешностями экспериментов.

3. Исследование износостойкости трибосопряжений типа "неметалл-неметалл" при наличии и без смазочного материала.

Детальное изучение триботехнических характеристик всех типов трибо-сопряжении, образованных неметаллическими деталями, представляется масштабной научной задачей, достойной самостоятельной диссертационной работы. В связи с этим в данной работе были выполнены лишь качественные оценки различных классов неметаллических трибосопряжений и контрольные эксперименты, подтверждающие или опровергающие установившиеся представления.

Все неметаллические материалы можно условно разделить на две группы: "мягкие" и "твёрдые". В группу "мягких" неметаллических материалов обычно относят разнообразные полимеры (десятки наименований) и эластомеры. Среди них получили широкое распространение полиамиды (капролон и т.п.), полиэтилены, фторопласты, полиуретаны, резины и др. В группу "твердых" относят стекло, природные минералы, синтетические материалы на основе карбидов, нитридов, оксидов. Среди них широко известны окись алюминия, карбид кремния, различные нитриды.

Из двух основных классов неметаллических материалов могут быть сформированы только три типа трибосопряжении: "мягкое с мягким", "твёрдое с твёрдым" и "твёрдое с мягким". Все эти трибосопряжения в той или иной мере нашли применение в разнообразных объектах бытового и технического назначения и нуждаются в оценке триботехнических свойств и перспектив промышленного использования.

Известно достаточно распространенное мнение о том, что все проблемы трибосопряжений легко решаются путем использования пары трения типа "твёрдое-твёрдое". В качестве примера используют уплотнения земснарядов, где торцовые уплотнительные поверхности выполнены из твердых керамических материалов и способны успешно работать при значительном загрязнении воды острыми абразивными частицами, практически перемалывая их без заметного ущерба для качества поверхностей трения.

Оппоненты такого технического решения указывают на целый ряд его недостатков, таких как исключительно высокая хрупкость деталей, что приводит к возникновению трещин при эксплуатации, особенно у крупных деталей. К недостаткам относят и технологические трудности, заключающиеся в невозможности получения крупных заготовок, в необходимости использовать сборные конструкции, в высокой стоимости изделий.

Баланс между положительными и отрицательными свойствами трибосопряжений подобного типа на практике сводится к следующей простой формуле: "проводятся многочисленные научные исследования, но широкого использования в машинах и механизмах не наблюдается". В результате такого компромисса произошла естественная селекция материалов, пригодных для использования в трибосопряжениях, а также конструктивных исполнений. Так природные и искуственно созданные минералы используют весьма ограниченно, преимущественно в часовой промышленности (естественные и искуственные рубины), а также в спортивных целях, причем не в гомогенных парах трения. Стекло не получило практического распространения для этих целей. Наибольшее распространение в парах трения, организованных по принципу "твёрдое-твёрдое", получили керамические материалы на базе различных модификаций силицированного графита (БЮ) и окиси алюминия ( А12О3), работающие при смазке маслом или водой.

В настоящем диссертационном исследовании были выполнены лишь контрольные эксперименты, позволяющие дать качественную оценку перспектив использования подобных трибосопряжений.

Эксперимент № 1: Пара трения - "диск-палец", торцевое трение; материал - силицилованный графит (БЮ), обе детали; скорость скольжения -0,5 м/с; нагрузка - 1,0 МПа; смазка - воздух, вода; качество поверхностей трения - после тонкого шлифования.

Получены следующие результаты. При обильной смазке водой трибосопряжение работоспособно. Температура контакта практически не поднималась, т.к. всё тепло уходило с водой. Исходная температура пары трения была равной 21°С, температура воды - 9°С. Коэффициент трения фиксировался в пределах 0,03 - 0,07. Разрушений поверхности трения не замечено, фиксировался эффект взаимного полирования. При отсутствии смазки (сухое трение) эксперимент проводился в течение 2 минут. Температура контакта поднялась до 82°С. Коэффициент трения всё время увеличивался от 0,05 до 0,1. На поверхностях трения наблюдались признаки задирообразования, зона контакта стала матовой, видны были отдельные риски. Количественно износ не фиксировался. Был сделан вывод, что при отсутствии смазки пара трения неработоспособна.

Эксперимент № 2: Испытания проводились аналогично эксперименту №1. Отличие заключалось в скорости скольжения, которая составляла 0,05 м/с, и в продолжительности опытов, которые выполнялись в течение 5 минут.

Результаты двух экспериментов практически совпадают. При наличии смазки водой коэффициент трения находился в пределах от 0,03 до 0,06, температура сопряжения не повышалась, наблюдалось взаимное полирование поверхностей. При отсутствии смазки температура повышалась до 62°С, коэффициент трения постоянно увеличивался, качество поверхности трения ухудшалось, обозначились задиры.

Контрольные эксперименты позволяют утверждать, что трибосопряжения типа "^С - SiC" неработоспособны при отсутствии смазочной среды и работоспособны при обильной смазке водой. Их практическое применение определяется технологическими и экономическими соображениями.

Трибосопряжение "твёрдых" неметаллических материалов с полимерами не получили широкого распространения в устройствах технического назначения. Однако, они широко используются, например, в пищевой промышленности для герметизации винных бутылок полиэтиленовыми пробками. Здесь пара трения имеет фрикционное назначение в отличие от рассматриваемых в настоящей диссертационной работе антифрикционных сопряжений и относится к классу неподвижных сопряжений.

Практическое использование подвижных антифрикционных сопряжений типа "керамика-полимер" сдерживается по технологическим и экономическим причинам и успешно заменяется сопряжениями типа "твёрдая сталь - полимер", где в качестве контртела для полимера может выступать, например, термообра-ботанная нержавеющая сталь.

В связи с этим в настоящей работе был выполнен контрольный эксперимент, который был методически организован следующим образом: пара трения '^С - пластмасса "Сигма"; смазка водой методом полива; скорость скольжения 2 м/с; нагрузка на фрикционный контакт 1,0 МПа; продолжительность испытания 4 часа.

Получены следующие результаты. Температура фрикционного контакта определялась температурой водопроводной воды и составляла 9°С. Изменения температуры контакта не наблюдались. Коэффициент трения во время проведения эксперимента колебался в пределах от 0,02 до 0,05, что объясняется не процессом трения, а погрешностями измерения. Износ материала "Сигма" зафиксировать количественно не удалось по причине его практического отсутствия. Качественные изменения поверхностей трения описываются как взаимное полирование с появлением блеска.

Таким образом, контрольный эксперимент подтвердил высокое качество трибосопряжения "керамика-полимер" и его перспективность при условии преодоления технологических и экономических проблем.

Общий анализ экспериментальных данных по трибосопряжениям типа «неметалл-неметалл», полученных из литературных источников, и данных, полученных экспериментальным путем, выполнялся методом качественных оценок с помощью сводной табл. 9.

Таблица 9

Качественная оценка трибосопряжений типа "неметалл-неметалл"

Тип трибосопряжения

Смазка Характеристика Керамика-керамика Керамика-полимер

Нагрузка Высокая Определяется полимером

Воздух Скорость Низкая Низкая

К-т трения Низкий Низкий

Износ Значительный Значительный

Нагрузка Высокая Определяется полимером

Вода Скорость Высокая Высокая

К-т трения Низкий Низкий

Износ Низкий Низкий

Технологические и Технологические и

Общая оценка экономические экономические

ограничения ограничения

Практически все трибосопряжения этого класса имеют недостатки и соответствующие им ограничения в применении. Все эти выводы прогнозировались заранее и неожиданными не являются. Подтвердился тезис о том, что все подобные трибосопряжения предпочтительны при работе со смазкой водой, при отсутствии смазки они практически неработоспособны или могут работать при ограничениях по нагрузкам на фрикционном контакте и по скоростям скольжения.

Трибосопряжения типа "керамика-керамика" и "керамика-полимер" пригодны для использования в технических объектах, способны работать при смазке водой, при больших и малых нагрузках, при больших и малых скоростях. Однако их применение сдерживается технологическими трудностями (затруднительны производство заготовок и механическая обработка деталей) и проблемами экономического характера. Потребители вынуждены использовать менее эффективные, но экономичные технические решения.

Большой интерес с практической точки зрения представляет работоспособность трибосопряжений при экстремальных эксплуатационных условиях. К таким условиям можно отнести нагрузки более 20,0 МПа, скорости скольжения, превышающие 20,0 м/с, отсутствие смазки, температура фрикционного контакта более 100°С. Предельным состоянием считается возникновение катастрофического износа, экстремальное тепловыделение, несоответствие смазки условиям эксплуатации (кипение воды, вспенивание масла и т.п.). Выполнение полномасштабных экспериментальных исследований с целью определения предельно возможных параметров эксплуатации всех рассмотренных трибосопря-жений представляется крупной научной задачей, соизмеримой с настоящим диссертационным исследованием. Поэтому в рамках настоящей работы была выполнена качественная оценка работоспособности различных трибосопряже-

ний при экстремальных условиях и ограниченное количество контрольных опытов. Результаты представлены в табл. 10.

Таблица 10

Работоспособность трибосопряжений при экстремальных условиях

Трибосопряжение Смазка Нагрузка Скорость Температура Суммарно

Металл-металл нет нет нет да *

масло нет да да **

Металл-неметалл нет нет нет нет нет

масло нет нет нет *

вода да да да

Неметалл-неметалл нет нет нет нет нет

масло нет нет нет нет*

вода да/нет да/нет да/нет ***/нет

Табл.10 указывает на то, что есть трибосопряжения, совершенно не пригодные к работе в экстремальных условиях, есть способные ограниченно воспринимать экстремальные условия, и есть перспективные с точки зрения работы в экстремальных условиях. Очевидно, что отсутствие смазки как экстремальное условие эксплуатации является наиболее эффективным с точки зрения снижения работоспособности трибосопряжения.

Количество знаков (*) в обшей оценке означает способность воспринимать одно или несколько экстремальных условий. Наличие знака (*) применительно к трибосопряжению "металл-неметалл" при смазке маслом означает лишь то, что такая возможность допускается. В настоящей работе такие исследования не проводились. Знак " нет* " относится к сопряжению "неметалл-неметалл" при смазке маслом, когда обе детали, образующие пару трения, выполнены из материала, аналогичного SiC, и означает, что имеется возможность эксплуатации в режимах, близких к экстремальным, но подтверждения такому утверждению нет.

Таким образом, предположительно можно считать, что в экстремальных условиях могут работать только некоторые трибосопряжения:

- "металл-неметалл", например, закалённая нержавеющая сталь с пластмассой "Сигма" при смазке водой или маслом;

- "неметалл-неметалл", например, пара трения, когда обе детали выполнены из материала, аналогичного SiC, при смазке водой;

- "неметалл-неметалл", например, пара трения, выполненная из материала, аналогичного SiC и пластмассы "Сигма", при смазке водой.

Для проверки подобных утверждений были выполнены контрольные эксперименты, результаты которых описаны выше. Они выполнялись только для трибосопряжений, в которых использовалась пластмасса "Сигма" и металлическое контртело.

Приведенные выше данные не могут рассматриваться как строгие рекомендации, которыми следует руководствоваться при проектировании машин и механизмов. Однако, они полезны при первичном выборе трибосопряжений, когда в процессе приектирования машин предусмотрена качественная оценка надёжности принимаемых решений, что представляется весьма полезным и практичным. Эти данные свидетельствуют также о том, что имеющихся знаний с точки зрения эксплуатации трибосопряжений в экстремальных уловиях недостаточно. Эта область задач должна стать объектом подробного исследования в будущем.

В пятой главе представлены результаты практического использования и рекомендации по практическому применению результатов исследований в промышленности Польши. Приводится также информация об использовании полученных научных данных в учебном процессе ВУЗов Польши.

Установленные в результате исследований частные закономерности поведения трибосопряжений различной природы: металл-металл; металл-неметалл; неметалл-неметалл, - при наличии и без смазочного материала. Эти закономерности могут быть использованы при проектировании реальных машин и механизмов различного назначения, при определении их энергетических параметров и показателей надёжности.

Установленные в результате исследований качественные и количественные закономерности поведения широкого спектра трибосопряжений типа "металл-неметалл", в которых реализована схема изнашивания бинарных поверхностей трения на микроуровне. Эти закономерности могут быть полезны при проектировании и изготовлении различных трибосопряжений машин и механизмов, в частности, при определении их энергетических параметров и показателей надёжности, а также технологических регламентов.

Полученные в результате исследований научные и практические результаты целесообразно использовать в следующих областях:

1. В судостроении и судоремонте при проектировании и изготовлении судового оборудования (подшипники гребных валов и баллеров рулей, иное забортное механическое оборудование), смазываемого водой.

2. В электротехнической промышленности для трибосопряжений типа "металл-металл", работающих без смазки.

3. В автотракторной промышленности и двигателестроении при проектировании и изготовлении трибосопряжений, работающих в условиях граничного и смешанного трения.

В настоящее время автором уже внедрены в промышленность отдельные результаты своей научной работы. В то м числе:

1. При ремонте оборудования (конденсатного насоса), проводившегося АО Ремонтное предприятие энергетики Варшавы в г.Остролэнка в марте 2001

г. на основании исследований автора произведена замена подшипниковой втулки конденсатного насоса КСВ-320, выполненной из бронзы по чертежу H18.36.30.ll, на подшипниковую втулку аналогичных размеров из пластмассы "СИГМА-3" для эксплуатационной проверки в соответствии с рекомендациями автора диссертации.

Оборудование производства Сумского ПО (СССР) поставлялось в Польшу в 80-х годах XX века в рамках СЭВ. За три года эксплуатации пластмассовая подшипниковая втулка не утратила работоспособности, показала долговечность не менее бронзового аналога и была передана автору для исследования триботехнических характеристик. (Акт внедрения на польском языке и нотариально заверенная копия на русском языке имеются в приложениях к диссертации).

2. На фабрике ворсовых изделий (г.Белосток) автором проводилась работа на основании договоров №№ КЫК/и /252/98 и Кт/и/19/2000 по повышению долговечности и износостойкости подшипниковых элементов текстильных машин. Применение синтетиков на основе полимеров и углепластиков для изготовления указанных трибосопряжений признано целесообразным. Это обосновано тем, что данные материалы отличаются малым удельным весом, выполненные из них элементы работают гораздо тише, чем их аналоги из металлов, т.е. они обладают глушительными свойствами, не требуют смазки, имеют хорошие электро- и термоизоционные свойства.

Отмечено, что замена металличесикх подшипников скольжения трикотажных машин позволяет повысить их долговечность, надежность работы, сократить время технических осмотров и ремонтов.

Предприятие заинтересовано во внедрении углеродного пластика, исследованного автором на механическом факультете Белостокского политехнического института (Акт внедрения на польском языке и нотариально заверенная копия на русском языке имеются в приложениях к диссертации).

3. На фабрике ворсовых изделий (г.Белосток) автором проводилась работа на основании договора № КЫК/и /3/90 по исследованию и модернизации выбранных подузлов текстильных машин.

На основании анализа работы электромагнитной муфты типа ЕР-825 цилиндрических трикотажных машин моделей НР-8 и НР-8А и исследования износа фрикционных дисков автором был разработан и внедрен новый фрикционный диск. Новый диск выполнен из магнитно мягкой стали марки 041Л и отлтчается низким значением интенсивности изнашивания - не более 0,0667 г на 1000 включений.

Разработанный диск охраняется патентом Р 38235 в Патентном управлении Республики Польши, на него выдано авторское свидетельство № 56250 от 18.09.94 г. (Акт внедрения на польском языке и нотариально заверенная копия на русском языке имеются в приложениях к диссертации) ном процессе.

В работе имеется акт (см. Приложения) технической комиссии Белостокского политехнического института о внедрении научных положений и результатов диссертационной работы автора в учебном процессе. В акте указывается, что материалы докторской диссертации автора внедрены в учебный процесс при преподавании дисциплин, читаемых на кафедре «Основы конструирования машин», таких как:

1. «Детали машин» - при подготовке лекций по разделу «Подшипники скольжения».

2. «Триботехника» - при проведении лабораторных работ и подготовке лекций по разделам: «Планирование эксперимента», «Совместимость трущихся сопряжений», «Трение и износ металлических и неметаллических деталей сопряжений», «Методы повышения износостойкости и долговечности деталей трибосопряжений».

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

На базе выполненных в работе аналитических и экспериментальных исследований получены следующие научные и практические результаты:

1. Предложена формулировка понятия "эффективность" применительно к техногенным парам трения технического назначения.

2. Экспериментальными исследованиями широкого диапазона трибосопряжений подтверждено известное утверждение о том, что свойства материалов с названием "износостойкость" не существует.

3. Сформулировано утверждение о том, что эффективность трибосопряжения есть интегральная функция большого количества факторов, а не только физико-механических или химических свойств материалов, формирующих пару трения.

4. Установлены качественные и количественные закономерности поведения широкого спектра трибосопряжений типа "металл-металл".

5. Установлены качественные и количественные закономерности поведения широкого спектра трибосопряжений типа "металл-неметалл", в которых реализована схема изнашивания бинарных поверхностей трения на микроуровне.

6. Установлены частные закономерности поведения трибосопряжений различной природы при наличии и без смазочного материала: металл-металл; металл-неметалл; неметалл-неметалл;

7. Обосновано утверждение о необходимости качественного изменения методики и технических средств для определения показателей эффективности трибосопряжений технического назначения.

8. Доказана возможность использования общефизических характеристик процесса трения для косвенного определения показателей эффективности трибосопряжений.

9. Предложена новая методика экспериментального исследования пары трения скольжения.

10. Сформулированы основные принципы организации эффективных трибосопряжений.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

Основное содержание диссертации опубликовано в следующих работах.

1. Physical principles of investigation and modeling of wear resistance of metals and alloys on the basis of structure energy philosophy (в соавторстве с Погодаевым Л.И., Чулкиным С.Г.) Издательство БПИ. Научный сборник № 96. Белосток, 2002,112 с.

2. Подшипники, смазываемые водой, для судового механического оборудования (в соавторстве с Чулкиным С.Г.) //Судостроение, №1, 2004, с.55-56.

3. Structure-energy model of the wear resistance of metallic materials in heterogeneous continua. (в соавторстве с Погодаевым Л.И.) Industrial Lubrication and Tribology. №5. Лондон, 2004, с. 13.

4. Исследование трибосопряжения металл-неметалл с образованием бинарной поверхности трения на неметаллической детали (в соавторстве с Лысенковым П.М., Чулкиным С.Г.) //Транспортные средства Сибири. -Красноярск: Издательство КГТУ, 2003, с.54-59.

5. Исследование подшипников скольжения из углепластиков (в соавторстве с Лысенковым П.М., Чулкиным С.Г.) //Безопасность водного транспорта: Труды международной научно-практической конференции. - СПб.: СПГУВК, 2003, с.229-232.

6. Destruction mechanism of the top layer at extremal conditions of work //Безопасность водного транспорта: Труды международной научно-практической конференции - СПб.: СПГУВК, 2003, с. 206-211.

7. Прогнозирование и управление разрушением верхнего слоя подшипников скольжения в экстремальных условиях работы // 6-th International Symposium of Ukrainian Mechanical Engineers in Lviv, 21-23. 05.2003, Ukraine.

8. Механизм разрушения конструкционных материалов в экстремальных условиях работы //Сборник научных трудов международного симпозиума «Транстрибо-2001. Водный транспорт». - СПб.: СПбГТУ, 2001, с. 18-22.

9. Трибологические исследования верхнего слоя порошковых сплавов //Труды II Международной конференции "FRICTION 2002". Варшава, 2002, с.211-216.

10. Исследования поведения конструкционных материалов в экстремальных условиях работы // Сборник научных трудов Международной

конференции «Транстрибо-2002. Железнодорожный транспорт».- СПб.: СПбГТУ, 2002, с.85-94.

11. Structure-energy phenomenon and conditions of self-organizing of tri-bosystem // Сборник научных трудов БПИ.- Белосток, № 9,2002, с.175-185.

12. Сравнительный анализ износа выбранных элементов роликовых цепей о п. 19.05 (в соавторстве с Рогозиньски Т.) //Труды XXXVI Конференции БПИ. - Минск, 1980, с. 79-84.

13. Исследование переходных процессов при трении сталь 45-подшипниковый сплав L6 //Сборник Научных Трудов БПИ. - Белосток, № 8, 1987, с. 67-75.

14. Исследование кинетики переходных процессов при трении скольжения (в соавторстве с Саевич Э., Зазимко О.В.) //Информационное письмо УСХА, Киев. 1987.

15. Влияние размеров твёрдых частиц, вдавливаемых в поверхность материала на его трибологические свойства (в соавторстве с Зазимко О.В., Юскаевым В.Б.) //Сборник Научных Трудов БПИ, Белосток, №8,1987, с. 76-79.

16. Эффективность пар трения конкретных узлов, работающих в промышленной технике // Труды XVII Трибологической Школы. - Колобжэг, 1990, с. 133-139.

17. Трибологические показатели некоторых материалов в экстремальных нагружениях //Труды XIV Международного Симпозиума основ конструирования машин. - Познань- Кекш, 1989, с. 156-161.

18. Исследование кинетики переходных процессов подшипников скольжения // Труды XVIII Трибологической Школы. - Радом, 1992, с. 226-231.

19. Трибологические свойства ротационно-прессованых порошковых сплавов.(в соавторстве с Нахимович Е., Саевич Э.) //Сборник Научных Трудов БПИ, Белосток, №10,1993, с. 173-180.

20. Электрическое сопротивление в узлах трения, в переходных состояниях (в соавторстве с Нахимович Е.) //Трибология. - Варшава, №3, 1994, с.79-85.

21. Трение скольжения -электрическое сопротивление (в соавторстве с Нахимович Е.) //Труды XIX Трибологической Школы, Ченстохова-Кокотек, 1994,с.89-95.

22. Управление переходными процессами в трибологических состояниях в экстремальных нагружениях // Трибология. - Варшава, №5, 1995, с. 85-90.

23. Анализ изменений трибологических показатели пар трения в экстремальных условиях работы //Труды Международного Симпозиума ОКМ.-Наленчув, 1995, с. 137-141.

24. Процесс разрушения внешнего слоя подшипникового сплава Л6 в экстремальных условиях работы //Труды Конференции «Инженерия подшипников». - Гданск, 1996, с.330-337.

25. Применение непрерывных методов измерения трибологических показателей в экстремальных условиях работы // Труды XV Научно-Дидактической Конференции. - Белосток -Бяловежа, 1996, с. 393-396.

26. Кинетика разрушения подшипников скольжения. Машиностроение и эксплуатация. Сборник Научных Трудов БПИ, Белосток, №4,1997, с. 173-180.

27. Непрерывный процесс контроля трибологической -системы в условиях работы //Труды III Международного Симпозиума Украинских Инженеров Механиков «ISUMEL-3». - Львов, 1997, с.305-309.

28. Разрушение внешнего слоя подшипникового сплава Л 6 в экстремальных условиях работы//Машинознавство, №7, Львов, 1997, с. 10-12.

29. Механизм разрушения верхнего слоя конструкционных материалов в экстремальных условиях работы (в соавторстве с Нахимович Е.) //Труды V Международного Симпозиума Украинских Инженеров Механиков. - Львов, 1999, с. 234-239.

30. Трибологические параметры ротационно-прессованых порошковых сплавов (в соавторстве с Нахимович Е.) //Труды V Международного Симпозиума Украинских Инженеров Механиков, Львов, 1999, с. 88-92.

31. Tribological properties of rotary pressed sintered steel (в соавторстве с Нахимович Е.)//Машинознавство, № 10, Львов, 1999, с. 14-16.

32. Destrukction mechanism of the top layer for model and construction materials at extremal conditions of work (в соавторстве с Нахимович Е.) //Машинознавство, № 12, Львов, 2000, с. 27-30.

33. Трибологические показатели в области химически активных присадок в экстремальных условиях работы //Сборник Научных Трудов ОПИ. -Ополе, Механика, № 69, 2001, с. 443-450.

34. Технологические свойства подшипников скольжения из дерева (в соавторстве с Небзоровой А., Якушевич С.) //Сборник Научных Трудов БПИ, Белосток, № 8,2001, с. 357-363

35. Трибологические свойства верхнего слоя пар трения в экстремальных условиях работы (в соавторстве с Нахимович E.)//Modelling and simulation of the friction phenomena in the physical and technical systems. - Труды II Международной Конференции, JRICTION2002". Варшава, 2002, с. 189-196.

36. Фрикционный диск электромагнитной муфты (в соавторстве с Осипюк В.) //Патент № 38235,1994. Польша

37. Узел трения прибора для трибологической проверки (в соавторстве с Ялбжыковски М.) //Патент № 351999,2002, Польша.

Sklad: dr inz. Roman Kaczynski Korekta: dr hab. inz. Jerzy Nachimowicz, prof. PB Druk: Dzial Wydawnictw i Poligrafii Politechniki Bialostockiej Zlecenie nr 44/2004 r. z dn. 10.03.2004 г., 2 ark. wyd.

Оглавление автор диссертации — доктора технических наук Качиньски, Роман

ВВЕДЕНИЕ.

1. ИЗНОСОСТОЙКОСТЬ ТРИБОСОПРЯЖЕНИЙ - ОСНОВА 9 НАДЕЖНОСТИ МАШИН И МЕХАНИЗМОВ.

1.1. Анализ потока отказов трибосопряжений различной природы.

1.2. Анализ изнашивания деталей трибосопряжений.

1.3. Анализ критериальных подходов к оценке износостойкости материалов, деталей и трибосопряжений.

1.4. Анализ эффективности технических решений по управлению физико-химическими процессами на фрикционном контакте и организации трибосопряжений повышенной износостойкости.

1.4.1. Совместимость контртел.

1.4.2. Смазочные среды.

1.4.3. Бинарные поверхности.

1.5. Определение общей цели и постановка научных задач исследования.

2. МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ИССЛЕДОВАНИЙ.

2.1. Общие методические принципы аналитического исследования.

2.2. Методика и программа экспериментальных исседований. 2.2.1. Выбор объектов исследования.

2.2.2. Макро- и микроскопические исследования и профилографиро-вание.

2.2.3. Определение износостойкости и триботехнических свойств пар трения.

2.2.4. Создание специального лабораторного оборудования.

2.3. Методика математической обработки экспериментальных данных и компьютерное моделирование процессов изнашивания трибосопряжений.

Выводы по главе 2.

3. АНАЛИТИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ ТРИБО- 108 СОПРЯЖЕНИЙ.

3.1. Гипотеза об основных принципах организации эффективных трибосистем.

3.2. Принципы прогнозирования ресурса трибосопряжений.

3.3. Системный анализ трибосопряжений.

Выводы по главе 3.

4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ТРИБОСОПРЯ

ЖЕНИЙ РАЗЛИЧНОЙ ПРИРОДЫ.

4.1. Исследование износостойкости трибосопряжений типа "металл-металл" при наличии и без смазочного материала.

4.1.1 Трибосопряжение "Медь-сталь" без смазки.

4.1.2 Трибосопряжение "Железо-сталь" без смазки.

4.1.3 Трибосопряжение "Чугун-сталь" при смазке маслом SAE

15W/40.

4.1.4 Трибосопряжение "Чугун-сталь"при наличии в масле 0,04% присадки перекиси дикумила.

4.1.5 Трибосопряжение "Чугун-сталь"при наличии в масле 0,5% нафтиламина.

4.1.6 Трибосопряжение "Подшипниковый сплав L6 - сталь" в масле

SAE 15W/40.

4.1.7 Трибосопряжение "Баббит Б82 - сталь" при смазке маслом.

4.1.8 Общий анализ экспериментальных данных по разделу 4.1.

4.2. Исследование износостойкости трибосопряжений типа "металл-неметалл" при наличии и без смазочного материала.

4.3. Исследование износостойкости трибосопряжений типа "металл-неметалл" при наличии бинарной поверхности трения на микроуровне.

4.3.1 Исходные данные.

4.3.2 Трибосопряжение "СИГМА - бронза".

4.3.3 Трибосопряжение "СИГМА - сталь нержавеющая".

4.3.4 Трибосопряжение "СИГМА - сталь углеродистая сырая".

4.3.5 Трибосопряжение "СИГМА - сталь углеродистая термообработанная".

4.3.6 Трибосопряжение "СИГМА - чугун серый".

4.3.7 Исследование трибосопряжений "Металл - СИГМА" без смазки

4.3.8 Зависимость коэффициента трения от продолжительности эксперимента.

4.3.9 Предельные условия эксплуатации.

4.3.10 Общий анализ экспериментальных данных по разделу 4.3.

4.4. Исследование износостойкости трибосопряжений типа неметалл-неметалл" при наличии и без смазочного материала.

4.4.1 Трибосопряжение "твёрдых" неметаллических материалов.

4.4.2 Трибосопряжение "твёрдых" неметаллических материалов с полимерами.

4.4.3 Общий анализ экспериментальных данных по разделу 4.4.

N 4.5. Исследование некоторых трибосопряжений в экстремальных условиях эксплуатации.

Выводы по главе 4.

5. ПРАКТИЧЕСКОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ 221 ИССЛЕДОВАНИЙ.

5.1. Разработка практических рекомендаций по оценке эффектив- 221 ности трибосопряжений.

5.2. Разработка рекомендаций по практическому использованию 222 результатов исследований в конкретных отраслях промышленности Польши.

5.3. Использование результатов исследований в учебном процессе. 225 Выводы по главе 5.

Введение 2004 год, диссертация по машиностроению и машиноведению, Качиньски, Роман

Природа устроена таким образом, что, согласно Закону всемирного тяготения, все тела находятся в непосредственном контакте с другими телами или стремятся к такому контакту. Контактное взаимодействие твердых тел описывается различными законами, в том числе законами трения, когда наблюдается взаимное перемещение тел или отсутствие перемещения. В первом случае имеет место трение движения, во втором - трение покоя [37,109]. Практически все природные и техногенные объекты представляют собой совокупность внутренних и внешних пар трения, от которых зависит нормальное функционирование этих объектов.

Настоящее диссертационное исследование посвящено эффективности техногенных пар трения, применение которых ограничено техническими средствами, в первую очередь машинами и механизмами. Можно назвать также иные техногенные пары трения, используемые в спортивных целях (коньки, лыжи, сани, сноуборды и др.), в детских игрушках, в пищевой промышленности (пробки пластмассовые и на основе древесины), в текстильной промышленности (сочетание тканей, кожи, древесины и др.) и т.п. В силу ограниченности объема работы указанные пары трения? не рассматривались.

ЕГкачестве объектов исследования были выбраны пары трения машин и механизмов, получившие широкое распространение в технике, организованные по принципу скольжения, пары трения качения i не исследовались. Среди пар трения скольжения исследовались такие, у которых контактирующие тела были выполнены из одинаковых и различных металлических и неметаллических материалов, со смазкой и без смазки. В качестве смазки использовались вода и техническое масло, проводились также исследования и без смазки. В качестве условий эксплуатации были выбраны "нормальные", экстремальные условия были исследованы минимально. К нормальным условиям эксплуатации отнесены: скорость скольжения до 15 м/с, нагрузки на уровне не более 20% предела прочности, температура в пределах от 0 до 100° С.

Первая глава посвящена исследованию достижений науки и техники по проблеме обеспечения эффективности трибосопряжений. Исследование выполнено на основании анализа публикаций в научно-технических изданиях России и зарубежных стран. Показана важная роль износостойкости трибосопряжений и дана оценка конструктивно-технологических решений с точки зрения обеспечения эффективности машин и механизмов. На основании аналитического исследования сформулированы главная цель исследования и основные научные задачи, которые необходимо решить для достижения цели.

Во второй главе дано описание методического обеспечения всего диссертационного исследования, которое состоит из аналитического и экспериментального разделов, существующих раздельно, или дополняющих друг друга. Так собственно аналитический раздел исследований представляет собой совокупность гипотез, оценок автора диссертации существующих принципов организации трибосопряжений и обеспечения их эффективности, а также принципов и методов прогнозирования трибосопряжений различной природы. Собственно экспериментальный раздел построен на базе программы исследований и методики выполнения экспериментов, основанных на реальных возможностях лаборатории, где выполнялись эксперименты и использованного оборудования, а также средств измерения. Аналитические методы исследований в экспериментальном разделе касаются обработки и оценки экспериментальных данных. Для этих целей использованы как качественные оценки, так и количественные. Первые применяются в тех случаях, когда отсутствует достаточная корреляция массивов входных и выходных данных, а также когда невозможна полезная статистическая обработка экспериментальных данных (велика дисперсия или рассеивание). Методика экспериментальных исследований предусматривает рациональную организацию экспериментов, выбор объектов исследования и назначение их характеристик, выбор лабораторного оборудования и измерительных средств применительно к изучению свойств поверхностей изучаемых тел (визуальное исследование, фотографирование, профилографирование) и к их триботехническим характеристикам (коэффициент трения, износ в абсолютных единицах).

Третья глава посвящена аналитическому исследованию трибосопряжений различной природы. В частности, рассмотрена гипотеза о принципах организации эффективных трибосистем, дана оценка существующих принципов прогнозирования ресурса трибосопряжений, выполнен анализ трибосопряже-ний на базе мономерных, бинарных и многомерных поверхностей трения раз-личных масштабных уровней.

В четвертой главе приведены результаты экспериментальных исследований, а также результаты аналитической обработки и оценки экспериментальных данных. Глава представляет собой совокупность таблиц, математических формул, графиков и текста с качественной оценкой полученных экспериментальных данных. Приводятся результаты исследований трибосопряжений типа "металл - металл", "металл - неметалл" и "неметалл -неметалл". Большое внимание уделено ранее не исследованным трибосопряжениям, в которых одно из тел выполнено из пластмассы с образованием бинарной поверхности на микроуровне, в том числе при смазке маслом, водой и без смазки. Достаточно подробно изучено поведение трибосопряжений типа "металл - металл" при смазке маслом и без смазки. Обращено внимание на пары трения с использованием таких специфических материалов, как медь и чистое железо в сочетании с углеродистой сталью и с чугуном. Исследования выполнялись с целью определения как общефизических (температура, электрическое сопротивление контакта) и триботехнических величин (коэффициент трения, износ). Отдельно были выполнены эксперименты по определению изменений коэффициента трения по времени эксперимента. При изучении трибосопряжений "металл - металл" рассматривались специальные металлические подшипниковые сплавы. Было также изучено влияние присадок в смазочную среду на триботехнические характеристики пар трения.

В пятой главе представлены результаты практического использования и рекомендации по пракическому применению результатов исследований в промышленности Польши. Приводится также информация об использовании полученных научных данных в учебном процессе ВУЗов Польши.

Заключение диссертация на тему "Эффективность пар трения технического назначения"

ОБЩИЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ ПО ДИССЕРТАЦИИ.

3. Сформулировано утверждение о том, что эффективность трибосопряжения есть функция большого количества факторов, а не только физико-механических или химических свойств материалов, формирующих пару трения.

6. Установлены частные закономерности поведения трибосопряжений различной природы при наличии и отсутствии смазочного материала: металл-металл; металл-неметалл; неметалл-неметалл.

7. Доказана возможность использования общефизических характеристик процесса трения для косвенного определения показателей эффективности трибосопряжений.

8. Предложена новая методика экспериментального исследования пары трения скольжения.

9. Сформулированы основные принципы организации эффективных техногенных пар трения скольжения.

10. Обоснованы пути совершенствования методики и экспериментального оборудования для определения показателей долговечности, износостойкости и параметров трения трибосопряжений технического назначения.

Библиография Качиньски, Роман, диссертация по теме Трение и износ в машинах

1. Автоматизированные смазочные системы и устройства. Авт.коллектив. М.: Машиностроение, 1982. 175 с.

2. Анализ несущей способности металлополимерных подшипников при смазке водой /М.Б.Рубин, Л.М.Рыбакова, Л.И.Куксенова, В.М.Самылкин //Судостроение, 1982.

3. Аратский П.Б., Петров В.М., Чулкин С.Г. Исследование приработочных свойств геомодификаторов трения //Труды Первого Международного Симпозиума по транспортной триботехнике «Транстрибо-2001». — СПб.: Изд-во СПбГТУ, 2001. с. 132-134.

4. Астрахан А.Х., Рубин М.Б. Изнашивание в системе фрикционных сопряжений //Трение и износ, 1984.

5. Ахматов А.С. Молекулярная физика граничного трения. М.: Физматгиз, 1963.472 с.

6. Бабичев М.А. Исследование влиния микронапряжений на сопротивление изнашиванию //Вестник машиностроения, 1959, №7.

7. Барабаш М.Д., Вальчук Г.И., Натансон Э.М. Влияние металлоплакирующих смазок на износ и коэффициент трения некоторых материалов //Сб.тр. ИПМ АН УССР. Киев, 1956. - №22.

8. Бахарева В.Е, Рубин М.Б., Корецкая Л.С. Углепластики для подшипников, работающих в воде //Трение и износ, 1981.

9. Башкарев А.Я., Миронов Н.И., Семенов В.П. Пластмассы в строительных и землеройных машинах. Л.: Машиностроение, 1981.- 191 с.

10. Ю.Белый В.А., Свириденок А.И., Петроковец М.И., Савкин В.Г. Трение и износ материалов на основе полимеров. Минск:Наука и техника, 1976- 432с.

11. И.Белый В.А., Свириденок А.И., Петроковец М.И., Савкин В.Г. Трение полимеров. М.: Наука, 1972. 202 с.

12. Бершадский Л.И. Трение как термомеханический феномен// Докл. АН УССР.Сер. А. 1977. № 6.-С.186-190.

13. Бершадский Л.И. О самоорганизации трибосистем. -//Проблемы трения и изнашивания :Республ.межвед.научн.-техн.сб.-1982. № 21.-С. 10-24.

14. Бортник Г.И. Метод ускоренной приработки трущихся деталей машин, работающих в режиме избирательного переноса //Избирательный перенос при трении и его экономическая эффективность. М.: МДНТП, 1972. — с.151-155.

15. Боуден Ф.П., Тейбор Д. Трение и смазка твердых тел. Пер. с англ. М.: Машиностроение, 1968. 544 с.

16. Браун Э.Д., Евдокимов Ю.А., Чичинадзе А.В. Моделирование трения и изнашивания в машинах. — М.: Машиностроение, 1982. — 191 с.

17. Булатов В.П., Козырев Ю.П., Тулаев В.И., Фадин Ю.А. Кинетика разрушения поверхности при трении без смазочного материала // Трение и износ. 2001, Т. 22. №1, С. 17-20.

18. Булатов В.П., Полевая О.В., Седакова Е.Б., Фадин Ю. А. Временная зависимость коэффициента трения.//Письма в ЖТФ. 1996, Т. 22. В. 19. С. 1-5.

19. Буфеев В.А. Резонансный электромагнитный механизм диссипации энергии при внешнем трении: Докл.всесоюз.конф."Электрохимические процессы при трении и их использование для борьбы с износом".-Одесса, 1973. С. 21-26.

20. Буше Н.А. Металлические антифрикционные материалы. Справочник: Трение, изнашивание и смазка. -М.: Машиностроение, 1978.- с. 179-206.

21. Буше Н.А. Подшипниковые сплавы для подвижного состава. — М.: Транспорт, 1967. с. 222.

22. Буше Н.А. Трение, износ и усталость в машинах (Транспортная техника): Учебник для вузов. М.Транспорт, 1987. - 223 с.

23. Буше Н.А., Копытько В.В. Совместимость трущихся поверхностей. М.: Наука, 1981. 128 с.

24. Васильев Б.В., Ханин С.М. Надежность судовых дизелей.-М., Транспорт, 1989, 184 с.

25. Венцелъ С.В. Применение смазочных масел в двигателях внутреннего сгорания.-М.:Химия, 1979.-23 8 с.

26. Виноградов В.Н., Сорокин Г.М. Износостойкость сталей и сплавов. М.:Изд-во «Нефть и газ», 1994. 417 с.

27. Васильков Д.В., Сенчило И.А. Моделирование контактного взаимодействия в парах трения при модификации их поверхностных слоев //Труды Второго Международного Симпозиума по транспортной триботехнике «Транстрибо-2002». СПб.: Изд-во «Нестор», 2002. с. 32-37.

28. Возницкий И.В., Михеев Е.Г. Судовые дизели и их эксплуатация. М.: Транспорт, 1990. - 360 с.

29. Войнов К.Н. Испытания абразивных лент в лабораторных условиях. //Инструмент и технологии, № 9-10, 2002, 70-72 с.

30. Войнов К.Н. Прогнозирование надёжности и остаточного ресурса пар трения. //Сборник докладов международной конференции 21-28.02.04

31. Наука, техника и высшее образование", вып. 1, Египет, 2004, с. 74-75.

32. Войнов К.Н. Прогнозирование надёжности механических систем. JI., Машиностроение, 1978, 208 с.

33. Войнов К.Н., Алексеев С.П., Громский Б.В. Износ и надёжность трибосопряжений. // Инструмент и технологии, №11-12, СПб, 2003, с. 73-77.

34. Войнов К.Н., Алексеев С.П., Громский Б.В., Синюгин О.В. О роли смазки и проблемах в зоне трения при резании. //Вопросы материаловедения, 2003, с.З.

35. Войнов К.Н., Шварц М.А. Анализ износа пар трения. //Гидравлика и пневматика, №10, 2003, с. 15-17.

36. Воронков Б.Д. Подшипники сухого трения. JL: Машиностроение, 1968. -140 с.

37. Воронков Б.Д. Подшипники сухого трения. JL: Машиностроение, 1979. -224 с.

38. Гаркунов Д.Н. Триботехника (износ и безизносность): учебник. — М.-«Издательство МСХА», 2001. 616 с.

39. Гаркунов Д.Н. Триботехника. М.: Машиностроение, 1985. 424 с.

40. Гаркунов Д.Н., Крагельский И.В. Об атомарном схватывании материалов при трении //ДАН.СССР,1957.-т.ИЗ.-и 2.

41. Гаршин А.П. Пары трения из износостойких реакционноспеченных SiC-материалов //Труды Второго Международного Симпозиума по транспортной триботехнике «Транстрибо-2002». — СПб.: Изд-во «Нестор», 2002. с. 139-140.

42. Гаршин А.П., Гропянов В.М., Лагунов Ю.В. Абразивные материалы. Л.: Машиностроение, 1983. 231 с.

43. Гаршин А.П., Швайко-Швайковский В.Е., Бердиков В.Ф. Влияние нестехиометрии монокристаллов кубического диоксида циркония на их физико-механические характеристики. Известия АН СССР. Неорганические материалы, 1991. Т.27. №4. с.758-762

44. Голего Н.Л. Схватывание в машинах и методы его устранения. -К.:Техника,1965.-232 с.

45. Голего Н.Л.Технологические мероприятия по борьбе с износом в машинах. Государственное научно-техническое издательство машиностроительной литературы. -Москва-Киев, 1961.-193 с.

46. Гостев Б.И., Зильберг Ю.Я. Алюминиевый сплав АСМ для тяжелонагруженных подшипников. М.: Машгиз, 1959. — 183 с.

47. Грегер Г. Расчет износа на основе гипотезы аккумулирования энергии при трении./Исследования по триботехнике под ред. А.В.Чичинадзе. м., НИИ информации по машиностроению, 1975, с. 187-195.

48. Грозин Б.Д., Семирог-Орлик В.Н. Определение механических свойств высокопрочных сталей методом всестороннего неравномерного сжатия. Киев: НТО Машпром, 1956, 16 с.

49. Грязнов Б.Т., Зенкин А.Н., Прудников В.В. и др. Технологические методы повышения долговечности машин микрокриогенной техники. Новосибирск: Изд-во «Наука», 1999. 271 с.

50. Давиденко М.М. Динамические испытания металлов.- М.: Госиздат, 1929.286 с.

51. Дамаск А., Дине Дж. Точенные дефекты в металлах.-М.:Мир, 1966. 366 с.

52. Двигатели внутреннего сгорания. Системы поршневых и комбинированных двигателей / Ефимов С.И.,Иващенко Н.А.,Ивин В.А. и др., М.: Машиностроение, 1985, 417 с.

53. Дерягин Б.В. Что такое трение? М.: Изд-во АН СССР, 1963. 230 с.

54. Дехтяр И.Я., Осипов К.А. Влияние дефектов кристаллического строения на разрушение металлов. Докл. АН СССР, 1955, 104, №2,с.229-231.

55. Дизели. Справочник. Изд. 3-е, перераб. И доп. Под общей редакцией В.А.Ваншейдта, Н.Н.Иванченко, Л.К.Коллерова. Л.: Машиностроение, 1977.-480 с.

56. Евдокимов В.Д., Семов Ю.И. Экзоэлектронная эмиссия при трении. М.: Наука, 1973. 181 с.

57. Евдокимов Ю.А., Мазяр Е.З. Ускоренная приработка узлов. Ростов-на-Дону: Издательство Ростовского университета, 1977.- 77 с.

58. Елизаветин М.А., Сатель Э.А. Технологические способы повышения долговечности машин. М.: Машиностроение, 1979. 438 с.

59. Епифанов Г.И. Зависимость силы трения от нормальной нагрузки. /Сухое трение.: Изд-во АН Латв.ССР, 1961.

60. Завадский Ю.В. Планирование эксперимента в задачах автомобильного транспорта.- М.: Московский автомобильный институт, 1978. 153 с.бО.Зайт В. Диффузия в металлах. М.Л.: М.: Металлургия, 1958.- 421 с.

61. Зайцев А.К. Основы учения о трении, износе и смазке машин. М.: Машгиз, 1947. т. 1.- 256 с.

62. Иванова B.C. //Химия металлических сплавов. М.: Наука, 1973. С.196-204.

63. Иванова B.C. Усталостное разрушение. М.: Металургиздат, 1963. 272 с.

64. Иванова B.C., Гордиенко Л.К. Новые пути повышения прочности металлов. М., Наука, 1964. 118 с.

65. Иванова B.C., Терентьев В.Ф. Природа усталости металлов. М., Металлургия, 1975, 456 с.

66. Иванченко Н.Н., Скурндин А.А., Никитин М.Д. Кавитационные разрушения в дизелях. Л., Машиностроение, 1970, 152 с.

67. Икрамов У.А. Расчетные методы оценки абразивного износа. — М.: Машиностроение, 1987. -228 с.

68. Информация АО "СИГМА". Электронный ресурс http: //www.ctr. narod.ru /sigma/sigma.htm.

69. Ипильков В.Н. Физико-химия трения. Минск: Изд-во БГУим. В.ИЛенина, 1978. - 208 с.

70. Йовчев М. Коррозия теплоэнергетического и ядерно-энергетического оборудования: Пер. с болг.-М.: Энергоатомиздат, 1988. -222 с.

71. Канарчук В.Е. Долговечность и износ двигателей при динамических режимах работы.- К. :Наукова думка, 1978.-256 с.

72. Канарчук В.Е. Основы надежности машин. К. Шаукова думка, 1982.-248 с.

73. Качински Р. Исследование поведения конструкционных материалов в экстремальных условиях работы //Труды Второго Международного Симпозиума по транспортной триботехнике «Транстрибо-2002». — СПб.: Изд-во «Нестор», 2002. с. 85-96.

74. Качински Р. Механизм разрушения внешнего слоя конструкционных материалдов в экстремальных условиях работы //Труды Первого Международного Симпозиума по транспортной триботехнике «Транстрибо-2001». СПб.: Изд-во СПбГТУ, 2001. с. 18-22.

75. Качиньски Р., Лысенков П.М., Чулкин С.Г. Исследование подшипников скольжения из углепластиков //Безопасность водного транспорта: Трудымеждународной научно-практической конференции СПГУВК. Санкт-Петербург, 2003, с.229-232.

76. Качиньски Р., Лысенков П.М., Чулкин С.Г. Исследование трибосопряжения металл-неметалл с образованием бинарной поверхности трения на неметаллической детали (в соавторстве с //Транспортные средства Сибири. Красноярск: Издательство КГТУ, 2003, с.54-59.

77. Качиньски Р., Саевич Э., Зазимко 0. Исследование кинетики переходных процессов при трении скольжения //Информационное письмо.-К.: УСХА, 1987.-4 с.

78. Качиньски Р., Чулкин С.Г.Подшипники, смазываемые водой, для судового механического оборудования //Судостроение, №1, 2004 г. с.55-56.

79. Кереков С. Оценка на износването на двигатели с вътрешно горене по данни от эксплоатацията им //Машиностроение. 1984.-№ 3, -C.I29-I3I /на болг./.

80. Кислик В.А. Износ деталей паровозов. М.: Трансжелдориздат, 1948.- 332 с.

81. Клейс И.Р. Об изнашивании металлов в абразивной струе // Тр. Таллиннского политех.института: Серия А, №168, 1959. — с.3-27.

82. Климов Е.Н. Основы технической диагностики судовых энергетических установок. М.: Транспорт, 1980. - 150 с.

83. Климов Е.Н. Управление техническим состоянием судовой техники. — М.: Транспорт , 1985. 200 с.

84. Климов Е.Н., Попов С.А., Сахаров В.В. Идентификация и диагностика судовых технических систем. Л.: Судостроение, 1978. - 176 с.

85. Кнэпп Р., Дейли Дж., Хэммит Ф. Кавитация. М., Мир, 1974, 585 с.

86. Ковшарев A.M., Сапожников Е.Н. Эксплуатация дизелей 12 ЧСН 18/20, М50, М400, М401.- М.: Транспорт, 1982.- 128 с.

87. Козырев С.П. Гидроабразивный износ металлов при кавитации. — М.: Машиностроение, 1971. 139 с.

88. Комбалов B.C. Оценка триботехнических свойств контактирующих поверхностей. М.: Наука, 1983. - 136 с.91 .Конвисаров Д.В. Износ металлов ГОНТИ. M.-JI.:, 1938. - 304 с.

89. Конвисаров Д.В. Трение и износ металлов. М.: Машгиз, 1947. -182 с.

90. Кондратьев Н.Н. Отказы и дефекты судовых дизелей.-М.: Транспорт, 1985.- 152 с.

91. Конструкционные карбидокремниевые материалы. /А.П.Гарпшн, В.В. Карлин, Г.С. Олейник, В.И. Островерхое. JL: Машиностроение, 1975.152с.

92. Костецкий Б.И. Трение, смазка и износ в машинах. Киев: Техника, 1970. 396 с.

93. Костецкий Б.И., Носовский И.Г. Износостойкость и антифрикционность деталей машин. Киев: Техника, 1965. 208 с.

94. Костецкий Б.И. Износостойкость деталей машин. -М.:Машгиз. 1950.- 168 с.

95. Костецкий Б.И. Комплекс фундаментальных условий самоорганизации технических трибосистем // Варшава: Трибологиа, 1987. № 12. С.18-27.

96. Костецкий Б.И. Основные положения структурно-энергетической теории трения, смазки и износа. В кн.: Medzinarodne Sympozium о klznom ulozeni,-Bratyslava, 1977. p. 33-55.

97. Костецкий Б.И. Структурно-энергетическая приспосабливаемость материалов при трении // Трение и износ, 1985.-t.VI.-.№2.-C.201-212.

98. Костецкий Б.И. Трение, смазка и износ в машинах.-К.: Техника, 1970. 396 с.

99. Костецкий Б.И. Управление изнашиванием машин. К.: Знание, 1984. -20 с.

100. Костецкий Б.И. Фундаментальные основы поверхностной прочности материалов при трении. К. :3нание, 1980. - 28 с.

101. Костецкий Б.И., Бершадский Л.И., Караулов А.К. Металлофизические проблемы надежности и долговечности машин // Металлофизика К.: Наукова думка, вып.48, 1973. - С.4-23.

102. Костецкий Б.И., Ивженко И.П. Автоматическая сварка. -К.: Знание, 1966.-5 с.

103. Костецкий Б.И., Носовский И.Г. Износостойкость и антифрикционность деталей машин. — Киев: Техника, 1965.- 206 с.

104. Котрелл А.Х. Теория дислокаций. М.: Мир, 1969. 95 с.

105. Кравец И.А., Кривенко И.И. Оценка процесса изнашивания по электрической проводимости пары трения. //Проблемы трения и изнашивания.-Вып. 17.Техника, 1980.-С.28-31.

106. Крагельский И.В. Трение и износ. М.: Машиностроение. 1968. 480 с.

107. Крагельский И.В., Алисин В.В. Трение, износ и смазка. Справочник. -М.: Машиностроение, 1987.-400 с.

108. Крагельский И.В., Добычин М.Н., Комбалов B.C. Основы расчетов на трение и износ. М.: Машиностроение, 1977. - 526 с.

109. Крагельский И.В., Рубин М.Б., Зиновьев В.М. Протекторный метод подавления износа в морской воде//Надежность и контроль качества. 1975, №.8.

110. Крагельский И.В., Швецова Е.М. Влияние скорости скольжения на изнашивание одноименных металлов. /Трение и износ в машинах. Издательство АН СССР.1956.-С.74-79.

111. Крагельский И.В., Щедров B.C. Развитие науки о трении. М.: Изд-во АН СССР, 1956. 234 с.

112. Кривенко И.И. Определение характеристик изнашивания пар трения методом электрической проводимости.: Автореф.дис.канд.тех. наук КИИГА.-К. 1981.-23 с.

113. Кривощеков В.Е. Оценка надежности и восстанавливаемости тонкостенных подшипников скольжения судовых дизелей //Судостроение, 1992.-№10.-С.15-19.

114. Кузнецов В.Д. Наросты при резании и трении. М.: Гостехиздат, 1956. 284 с.

115. Кузнецов В.Д. Роль наростов при трении. //Развитие теории трения и изнашивания. Изд-во АН СССР, 1957. C.I74-I9I.

116. Кузнецов В.Д. Физика твердого тела. Томск: Красное знамя, 1957. -т.4. - 539 с.

117. Кузнецов В.Д. Физика твердого тела. Материалы по физике внешнего трения, износу и внутреннего трения твердых тел. T.IV. Томск: Полиграфиздат, 1947. 542 с.

118. Кулиев A.M. Химия и технология присадок к маслам и топливам. Ленинград: Химия, 1985. 312 с.

119. Кутьков А.А. Износостойкие и антифрикционные покрытия. М.: Машиностроение, 1976. 152 с.

120. Лихтман В.И., Щукин Е.Д., Ребиндер П.А. Фиико-химическая механика металлов. М.: ВНИИСТ, 1982. 303 с.

121. Ле Суан Ань. Кулоновское трение. СПб.: СПбГТУ, 2000. 217 с.

122. Лысенков П.М. Идеальный триботехнический комплекс в составе судового валопровода //Вопросы материаловедения. 2001. - №2(26).

123. Лысенков П.М. Перспективы практического использования теории изнашивания бинарных поверхностей применительно к неметаллическим материалам.//Вопросы материаловедения. 2001. - № 2(26). - с. 119 - 121.

124. Лысенков П.М. Тревожные тенденции в развитии науки о трении и изнашивании. Сборник Трудов Первого международного симпозиума по транс-портной триботехнике "Транстрибо", "Водный транспорт". Изд-во СПбГТУ, 2001.

125. Лысенков П.М., Виниченко И.В. Ляшенко А.Б. Исследование предельных режимов эксплуатации антифрикционных материалов дейдвудных подшипников. Сб. "Вопросы судостроения". Серия "Технология судостроения". Вып. 15. 1977.

126. Лысенков П.М., Гусева М.И. Соков Е.В. Владимиров Б.Г. Модифицирование поверхности резиновых вкладышей дейдвудных подшипников методом ионной имплантации. Трение и износ. Том 14. № 4, 1993.

127. Лысенков П.М., Соков Е.В. Исследование подшипников, применяемых в судовых тяжелонагруженных узлах трения, смазываемых водой. "Вестник технологии судостроения", № 2, 1996.

128. Лысенков П.М., Соков Е.В. Особенности работы капролоновых подшипников при смазке водой. Судостроение. № 2-3, 1995.

129. Лысенков П.М., Соков Е.В. Повышение триботехнических характеристик резиновых вкладышей дейдвудных подшипников ионной имплантацией. Вестник Ноу-Хау. № 4, вып. 5, 1993.

130. Лысенков П.М., Спивак А.Я. Анализ результатов эксплуатации металлических дейдвудных подшипников на судах отечественной постройки. Сб. "Вопросы судостроения". Серия "Технология судостроения". Вып. 15. 1977.

131. Машиностроительная керамика /А.П.Гаршин, В.М.Гропянов, Г.П.Зайцев, С.С.Семенов. СПб: Изд-во СПбГГУ, 1997. - 726 с.

132. Машков Ю.К. Трибология конструкционных материалов. Омск: ОмГТУ, 1996. 299 с.

133. Минц Р.И. В кн.: Исследование поверхности конструкционных материалов методом экзо-электронной эмиссии. Изд.УПИ Свердловск, 1969.

134. Михин Н.М. Внешнее трение твердых тел. М.:Наука, 1977. 219 с.

135. Мишин И.А.Долговечность двигателей. — М.: Машиностроение, 1968. -260 с.

136. Молодцов Н.С. Восстановление изношенных деталей судовых механизмов. М.: Транспорт, 1988. 182 с.

137. Морской энциклопедический справочник: В 2-х томах. Том 2 / Под ред. Н.Н.Исанина. JL: Судостроение, 1986. - 526 с.

138. Надежность и долговечность машин /Под общ.ред.Б.И.Костецкого -К.: Техника, 1975. 408 с.

139. Нахимович Е. Влияние исходного зазора в трибосопряжении на износ вала с учетом масштабных эффектов //Труды Второго Международного Симпозиума по транспортной триботехнике «Транстрибо-2002». СПб.: Изд-во «Нестор», 2002. с. 74-84.

140. Никольский М.Д, Рубин М.Б., Яшкин А.Г. Распределение давлений на металлополимерной поверхности трения//Вопросы судостроения. Сер. Технология судостроения. 1978, вып. 17.

141. Никольский С.Г. Особенности трения потока пасты о контртело. Труды Первого Международного Симпозиума по транспортной триботехнике «Транстрибо-2001». СПб.: Изд-во СПбГТУ, 2001. с. 150-151.

142. Обеспечение износостойкости изделий: Паспортизация результатов диагностики поверхностных разрушений при трении /ГОССТАНДАРТ, Укр ЦСМ УСХА /Под рук. Б.И.Костецкого. -К.: 1983.-64 с.

143. Овсянников М.К., Давыдов Г.А. Тепловая напряженность судовых дизелей. JL: Судостроение, 1975, 253 с.

144. Овсянников М.К., Петухов В.А. Судовые дизельные установки. Справочник. JL, Судостроение, 1986,424 с.

145. Оптимизация конструкции теплонапряженных деталей дизелей/ С.М. Шелков, В.В. Мирошников, Н.А. Иващенко и др.- М.: Машиностроение, 1983.- 112 с.

146. Орлов П.И. Основы конструирования. М.: Машиностроение, 1974.

147. Орлов П.И. Смазка легких двигателей. М.: ОНТИ, 1937.420 с.

148. Осипов К.А. Вопросы теории жаропрочности металлов и сплавов. М., Изд-во АН СССР, 1960. 285с.

149. Осипов К.А. Некоторые активируемые процессы в твердых металлах и сплавах. М., АН СССР, 1962, 129 с.

150. Основы трибологии (трение, износ, смазка): Учебник для технических вузов /А.В.Чичинадзе, Э.Д.Браун, Н.А.Буше и др.: Под общей ред. И.В.Чичинадзе. М.: Машиностроение, 2001. - 664 с.

151. Петров В .А., Башкаров А.Я., Веттегрень В.И. Физические основы прогнозирования долговечности конструкционных материалов. СПб.: Политехника, 1993. - 475 с.

152. Пимошенко А.П. Защита судовых дизелей от кавитационных разрушений. Л., Судостроение, 1983, 128 с.

153. Поверхностная прочность материалов при трении / Под общ. ред. Б.И.Костецкого,- К.:Техника, 1976. 296 с.

154. Повышение долговечности судовых дизелей /В.А.Сомов, Б.С.Агеев, В.В.Чурсин, Ю.Л.Шепельский. М.: Транспорт, 1983. - 167 с.

155. Повышение износостойкости и сроков службы деталей путевых машин / Ю.А. Евдокимов, А.К. Алферов, А.А. Бураков, В.В. Шаповалов, Р.Г.Ялышев. М.: Транспорт, 1985. 88с.

156. Погодаев Л.И., Пимошенко А.П., Капустин В.В. Эрозия в системах охлаждения дизелей. Калиниград: Академия транспорта РФ, 1993, 325 с.

157. Погодаев Л.И., Шевченко П.А. Гидроабразивный и кавитационный износ судового оборудования. Л.: Судостроение, 1984. 264 с.

158. Погодаев Л.И., Голубев Н.Ф. Теория и практика прогнозирования износостойкости и долговечности материалов и деталей машин.- СПб: СПГУВК, 1997.-415 с.

159. Погодаев Л.И., Кузьмин В.Н., Дудко П.П. Повышение надежности трибосопряжений. СПб.: Академия транспорта Российской Федерации. -2001.-304 с.

160. Подольский М.Е. Упорные подшипники скольжения. — М.: Машиностроение, 1981. 261 с.

161. Полевая О.В., Гинзбург Б.М., Фадин Ю.А., Козырев Ю.П., Булатов В. П. Оценка поверхностной прочности комбинацией методов акустической эмиссии и склерометрии // Письма в ЖТФ. 1993. Т. 19. В. 6. С. 58-61.

162. Половинкин В.Н., Лавров Ю.Г., Злобин В.Г., Аратский П.Б. Перспективы применения композиционных материалов с геомодификаторами трения в поршневых машинах //Вопросы материаловедения, 2001, №2(26), с.61-64.

163. Полипанов И.С. Защита систем охлаждения дизеля от кавитационного разрушения. Л., Машиностроение, 1978, с. 150.

164. Польцер Г., Мейсснер Ф. Основы трения и изнашивания. М.: Машиностроение, 1984. - 263 с.

165. Поляк М.С. Технология упрочнения. Техноло.методы упрочнения. В 2 т. Т.1. М.: «Л.В.М. - СКРИПТ», Машиностроение, 1995. - 832 с.

166. Проников А.С. Надежность машин. М.: Машингостроение,1978. 590 с.

167. Протасов Б.В. Энергетические соотношения в трибосопряжении и прогнозирования его долговечности. Саратов: Изд-во Сарат.гос. ин-та, 1979.- 149 с.

168. Пружанский Л.Ю. Исследование методов испытаний на изнашивание. -М.: Наука, 1978.- 112 с.

169. Пытко С. Новые достижения в трибологии. Краков, 2002. -315 с. (на англ.яз.).

170. Пылаев Н.И., Эдель Ю.У. Кавитация в гидротурбинах. JL, Машиностроение, 1974, 258 с.

171. Рабинович Э. Механизм полирования /Контактное взаимодействие твердых тел и расчет сил трения и износа. М., Наука, 1971, с. 15-22.

172. Раевский А.Н. Полиамидные подшипники (расчет и проектирование). М.: Машиностроение, 1967. - 139 с.

173. Ребиндер П.А. Физико-механическая механика.- М.гНаука, 1979. 831 с.

174. Рейш А.К. Повышение износостойкости строительных и дорожных машин. М.: Машиностроение, 1986. - 184 с.

175. Ремонт речных судов: Справочник /.К.Аристов, Ф.Ф.Бенуа, А.А. Вышеславцев и др.; Под ред. А.Ф.Видецкого. М.: Транспорт, 1988. - 431 с.

176. Решетов Д.Н. Работоспособность и надежность деталей машин. М.: Высшая школа, 1974, 205 с.

177. Розенберг Е.М. Трение и износ несмазанных тел //Трение и износ в машинах. Вып. I. М.: Изд-во АН СССР,1939. - С.93-102.

178. Розенберг Ю.А. Влияние смазочных масел на надежность и долговечность. М.: Машиностроение, 1970. 312 с.

179. Рубин М.Б. Контактные процессы в режиме избирательного переноса при смазке водой //Повышение износостойкости на основе избирательного переноса. М.: машиностроение, 1977. - с.43-49.

180. Рубин М.Б. Неравновесные контактные процессы на металлополимерной поверхности трения//Вопросы судостроения, Сер. Технология судостроения. 1978, вып. 17.

181. Рубин М.Б. Саморегулирование и колебательные явления при изнашивании//Надежность и контроль качества. 1975, №8.

182. Рубин М.Б. Саморегулирование контактных процессов при избирательном переносе в воде//Избирательный перенос при трении.- М.:-1975.

183. Рубин М.Б., Бахарева В.Е. Подшипники в судовой технике. Справочник. Судостроение. JL: 1987.

184. Рубин М.Б., Зиновьев В.М. Свойства сервовитного слоя при избирательном переносе в воде //Материалы семинера «Избирательный перенос и его экономическая эффективность».МДНТП. М.: 1972,- с.53-58.

185. Рыбакова JI.M., Куксенова Л.И. Структура и износостойкость металла. М.: Машиностроение, 1982. 209 с.

186. Седых В.И., Леонтьев Л.Б., Арон А.В. Надежность втулок цилиндров малооборотных дизелей. Морской транспорт. Экспресс-информация. Серия "Техническая эксплуатация флота", вып.4 (720) М., 1990.

187. Семенов А.П. Схватывание металлов. Машгиз, 1958. - 238 с.

188. Семенов B.C. Теплонапряженность и долговечность цилиндро-поршневой группы судовых дизелей. М.: Транспорт, 1968, 192 с.

189. Семенов B.C., Трофимов П.С. Долговечность цилиндро-поршневой группы судовых дизелей. М.: Транспорт, 1969. - 216 с.

190. Синергетика: Прочность и разрушение металлических материалов /B.C. Иванова. М.: Наука, 1992. 160 с.

191. Словарь-справочник по трению, износу и смазке деталей машин /В.Д.Зозуля, Е.Л.Шведков, Д.Я.Ровинский, Э.Д.Браун. Киев: Наук.думка, 1990.-264 с.

192. Сорокин Г.М. Трибология сталей и сплавов. М.: ОАО Издательство «Недра», 2000.-317 с.

193. Справочник по триботехнике: В 3 т. Т.1: Теоретические основы /Под общ.ред. М.Хебды А.В.Чичинадзе. М.: Машиностроение, 1989. - 400 с.

194. Справочник по триботехнике: В 3 т. Т.2: Смазочные материалы, техника смазки, опоры скольжения и качения /Под общ.ред. М.Хебды А.В.Чичинадзе. М.: Машиностроение, 1990. - 416 с.

195. Спринжер Дж.С. Эрозия при воздействии капель жидкости. М., Машиностроение, 1981, 199 с.

196. Старосельский А.А., Гаркунов Д.Н. Долговечность трущихся деталей машин. М. Машиностронте , 1967. 394 с.

197. Стечишин М.С., Некоз А.И., Погодаев Л.И., Протопопов А.С. Закономерности кавитационно-эрозионного изнашивания металлов в коррозионных средах //Трение и износ. 1990, т.11, №3, с.454-463.

198. Стукач А.В., Чулкин С.Г., Мяхар В.В. Антифрикционные покрытия из дисперсных металлополимеров //Труды Второго Международного Симпозиума по транспортной триботехнике «Транстрибо-2002». СПб.: Изд-во «Нестор», 2002. с. 148-151.

199. Стукач А.В., Чулкин С.Г., Фадин Ю.А. К вопросу о триботехнических исследованиях наполненных полиамидов //Труды Второго Международного Симпозиума по транспортной триботехнике «Транстрибо-2002». СПб.: Изд-во «Нестор», 2002. с. 253.

200. Сумеркин Ю.В. Совершенствование сборки судовых дизелей при ремонте. Теоретические основы. М., Транспорт, 1985, 144 с.

201. Суранов Г.И. Уменьшение износа автомобильных двигателей при пуске. -М.: Колос, 1982. 143 с.

202. Сущенко С.А. Ударно-абразивный износ и механические свойства наплавочных материалов //Пробл.трения и изнашивания. Киев, 1990, вып.З, с.34-38.

203. Тененбаум М.М. Сопротивление абразивному изнашиванию. М.: Машиностроение, 1976. 271 с.

204. Теоретические основы химмотологии. / Под ред. А.А.Браткова. М.: Химия, 1985.-320 с.

205. Томленов А.Д. Механика процессов обработки металлов давлением. -М.: Машгиз, 1963. 235 с.

206. Трение, изнашивание и смазка. Справочник. В 2 кн. Кн.2 /Под ред И.В.Крагельского и В.В.Алисина. М.: Машиностроение, 1979. - 358 с.

207. Трибология. Физические основы, механика и технические приложения: Учебник для вузов /И.И.Беркович, Д.Г. Громаковский; Под ред. Д.Г.Громаковского; Самар.гос.техн.ун-т. Самара, 2000. 268 с.

208. Фадин Ю.А. Динамика разрушения поверхности при сухом трении. // Письма в ЖТФ. Т. 23. В. 15. С. 75-78.

209. Фадин Ю.А., Лексовский A.M., Гинзбург Б. М., Булатов В.П. Периодичность акустической эмиссии при сухом трении пары сталь латунь // Письма в ЖТФ. 1993. Т. 19. В. 5. С. 10-13.

210. Фадин Ю.А., Полевая О.В., Попов И. Н. Размеры и форма частиц при сухом трении металлов // Письма ЖТФ. 1994. Т. 20. В. 17. С. 47 51.

211. Фадин Ю.А., Булатов В.П., Киреенко О.Ф. Взаимосвязь износа и энергозатрат при трении металлов в отсутствие смазочного материала //Трение и износ. 2002. Т.23. №5. С.566-570.

212. Фадин Ю.А., Козырев Ю.П. Фрактальные особенности частиц износа // Письма в ЖТФ, 2000, Т. 26. В. 13. С.46-50.

213. Фадин Ю.А., Козырев Ю.П., Булатов В.П. Оценка потери массы при абразивном изнашивании по данным акустической эмиссии//Трение и износ. 1999. Т.20. N 2. С.193-196.

214. Фадин Ю.А., Козырев Ю.П., Полевая О.В., Булатов В.П. Корреляционная связь акустической эмиссии с размерами частиц износа при сухом трении// Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2001. Т. 67. №3. С.43-47.

215. Фадин Ю.А., Полевая О.В., Попов И.Н. Исследование частиц разрушения при трении с применением метода анализа изображения // Письма в ЖТФ. 1993. Т. 19. В. 22. С. 62 -65.

216. Фадин Ю.А., Седакова Е. Б., Булатов В.П. Нагрев и разрушение поверхностных слоев металлов при трении.// Письма в ЖТФ, 1995, Т.21, В.2, С. 35-39.

217. Федоров В.В. Кинетика повреждаемости и разрушения твердых тел. Ташкент: Фан, 1979. 186 с.

218. Федоров В.В. Термодинамические аспекты прочности и разрушения твердых тел. Ташкент, Фан, 1979, 186 с.

219. Федоров В.В., Хачатурьян С.В., Коршунов Л.Г. Исследование взаимной связи закономерностей износа металлов с энергетическими характеристиками процесса внешнего трения // Вестник ВНИИЖТ, 1977, №4. С.30-34.

220. Федоров С.В. Основы трибоэргодинамики и физико-химические предпосылки теории совместимости. Калининград: КГТУ, 2003. - 409 с.

221. Федоров С.В. Применение методов эргодинамики деформирумых тел для описания совместимости трибосистем //Трение и износ. 1993, т.14, №6, с-1010-1024.

222. Фляйшер Г. Энергетический метод определения износа /Исследования по триботехнике. М., НИИ информации по машиностроению, 1975, с. 277-291.

223. Фляйшер Е.К. Связи между трением и износом /Контактное взаимодействие и расчет сил трения и износа. М.: Наука, 1971. -С. 163-169.

224. Хайникс Г. Трибохимия. М.: Мир, 1987. - 582 с.

225. Ханин М.В. Механическое изнашивание материалов. М., Изд-во стандартов, 1984, 152 с.

226. Хрущов М.М. Закономерности абразивного изнашивания. Сб.: Износостойкость. М., Наука, 1975. С.5-28.

227. Хрущов М.М. Классификация условий и видов изнашивания в машинах. Трение и износ в машинах.- М.: Изд-во АН СССР, 1953.- С. 5-17.

228. Хрущов М.М., Бабичев М.А. Абразивное изнашивание. М.: Наука, 1970. - 252 с.

229. Хрущов М.М., Бабичев М.А. Исследование изнашивания металлов. М.: изд-во АН СССР, 1960. 351 с.

230. Хрущов М.М., Курицина А.Д. Исследование изменений в строении рабочей поверхности баббита в процессе трения и изнашивания //Сб. «Трение и износ в машинах», №5. Изд-во АН СССР, 1953. С.34-40.

231. Чихос X. Системный анализ в трибонике. — М.: Мир, 1982. — 351 с.

232. Чукмасов С.Ф. Трение и износ в машинах. М.: Изд-во АН СССР, 1951, t.IV.

233. Чулкин С.Г. Влияние химико-термической обработки на износостойкость газотермических покрытий //В кн. Методы прикладной математики в транспортных системах: Сб.науч.тр.: СПб, СПГУВК, 1998, с.247-256.

234. Чулкин С.Г. Проблемы трибологии на железнодорожном транспорте //Труды Второго Международного Симпозиума по транспортной триботехнике «Транстрибо-2002». СПб.: Изд-во «Нестор», 2002. с. 7-9.

235. Чулкин С.Г., Петров В.М. Исследование влияния препарата Форсан» на характеристики пар трения из серого чугуна //Труды Первого Международного Симпозиума по транспортной триботехнике «Транстрибо-2001». СПб.: Изд-во СПбГТУ, 2001. с. 83-86.

236. Шульц В.В.Форма естественного износа деталей машин и инструмента. — JL: Машиностроение, 1990. 206 с.

237. Шустер Л.Ш. Адгезионное взаимодействие твердых металлических тел. Уфа: Гилем, 1999. 199 с.

238. Шпеньков Г.П. Физикохимия трения (применительно к избирательному перносу и водородному износу). Минск: Изд-во БГУ, 1978.-208 с.

239. Шпинев В.И. Прогнозирование износа по методу ЭВМ // Вестник машиностроения, 1978. №10. - С. 22-26.

240. Эбелинг В. Образование структур при необратимых процессах.- М.: Мир, 1979. 274 с.

241. Эрозия /Под ред. К. Прис. М.: Мир, 1982, 464 с. Thiessen P.A., Meyer К., Heinicke G. Grundlagen der Tribochemie. Berlin: Akademie-Verlag, 1967, 267 p.

242. Archard J.F. The wear of metals under unlubricated conditions// Proc.R.Soc. 1956. -N.1206, vol.236.- P. 397-410.

243. Bartz W.J. Trybologia, smarowanie i materialy smarowe //Trybologia, nr l'83.-s. 21-31.

244. Bartz WJ. Trybologia, smarowanie i materialy smarowe// Trybologia, nr 3'85. s. 4-15.

245. Benjamin J.R., Cornell C.A. Rachunek prawdopodobienstwa, statystyka matematyczna i teoria decyzji dla inzynierow. WNT, Warszawa, 1977. 386 s.

246. Bowden F.P., Tabor D. Reibumg und Schmierung fester Korper. Berlin, Springer-Verlag, 1959. 235 p.

247. Bowden F.P., Tabor D. Vprowadzenie do trybologii. WNT, Warszawa, 1980-166 s.

248. Dobiejewski Z. Badania nad zacieraniem niektdrych stopow Iozyskowych// Monografie 3. Politechnika Wroclawska, Wroclaw, 1970. -21 s.

249. Dobrowolaki R.J. Panewki samochodowe. WKL, Warszawa, 1967.- 115 s.

250. Eisenberg P., Preiser S., Thiruwengadam A. On the mechanism of cavitation damage and metods of protection -Transactions SNAME, 1965, v.73, p.241-286.

251. Gillemot L. // Periodica Politechnica, Enginiring-Maschinen and Bauwesen. Budapest, 1965, Vol.10, №2, p.77-94.

252. Hammer P. Untersuchungen von Zusammenhflngen zwischen Reibung, ustandsanderungen und Abrieb von Eisenwerkstoffen. Dissertation, Т.Н. Karl-Marx-Stadt, 1970. 198 p.

253. Hebda M., Wachal A. Trybologia. WNT, Warszawa, 1980 612 s.

254. Hirst W., Lancaster J.K. Surface films formation and metallic ear //J.Appl.Phys., 1956.-N. 9. vol. 27 P. 1057-1065.

255. Johnson N.L., Leone F.C. Statistics and experimental design n engineering and the physical sciences. John Willey Sons, New York, 1977. 515 p.

256. Kaczynski R., Sajewicz E. Badania procesow przejsciowych podczas tarcia w skojarzeniu stal 45 stop lozyskowy L6 // Zeszyty Naukowe Politechniki Bialostockiej. Mechanika, 1987, - № 8. 65-68 s.

257. Kaczynsky P., Pogodaev L.I. Structure-energy model of the wear resistance of metallic materials in heterogeneous continua. Industrial Lubrication and Tribology. №5. London, 2004, p. 13.

258. Kaczynsky P., Tchoulkin S.G., Pogodaev L.I. Physical principles of investigation and modeling of wear resistance of metals and alloys on the basis of structure energy philosophy. Bialystok: BPI, SS № 96, 2002.- 112 p.

259. Kaczynsky P. Destruction mechanism of the top layer at extremal conditions of work //Безопасность водного транспорта: Труды международной научно-практической конференции СПГУВК. Санкт-Петербург, 2003, р. 206-211.

260. Klos Z. Preosc zmiany obciazenia jako parametr w badaniach smarowania granicznego //XIII Sympozjum Trybologiczne, Czestochowa-Poraj, 1984. -s. 196-204.

261. Kombalov V.S. Theoretical fundamentals of prediction of life of materials by wear factor// 3-rd International Tribology Congress EUROTRIB 81, vol. I. Warszawa, 1981. p. 230-239.

262. Kostetsky B. The structural — energetic concept in the theory of friction and wear (sinergim and self-organization), «Wear», 1992, 159, №1, p. 1-15.

263. Kulczycki A., Wachal A. Wplyw obciazenia i predkosci slizgania na trwalosc warstwy granicznej// XIII Sympozjum Tribologiczne, Czestochowa -Poraj, 1984.-s. 78-87.

264. MacGregor S.W. Handbuch der auzlytischen Verschlei Bberechnung. New York, Plenura Press, 1964.

265. Mandelbrot B.B. The fractal geometry of nature.N.Y.: Freeman, 1983. 480p.

266. P.M.Lyssenkov, S.G.Tchoulkin, M.P. Lyssenkov. Ecological safety of lubricants of ship propulsive systems //6-th Internation Symposium INSYCONT'02: NEW ACHIEVEMENTS IN TRIBOLOGY. Cracov, 2002.- p.135-143.

267. Pawlowski Z. Statystyka matematyczna. PWN. Warszawa, 1976.- 248 s.

268. Pursche G. Neue grundlegende Uberlegungen zum Werkstoff Verschleiss,- Technik, 1972, Jg.27. 452-462 p.

269. Quinn T.F. Roll of oxidation in the mild wear of steel. Brit// J. Appl., 1962.-N.l. vol. 13.-p. 33-37.

270. Rabinowicz E. Friction and Wear of Materials New York, J.Willey, 1965.- 244p.

271. Rabionowicz E. The wear coefficient-magnitude, scatter, uses // ASME J. ofLubr. Techn., 1981. vol. 103. N.2.- p. 188-194,

272. Sadowski J. Cieplno mechaniczne podstawy zuzywania utleniajacego towarzyszacego tarciu zewnetrzenemu metali. WSI, Radom, 1984. - 214 s.

273. Sadowski J. Temperatura styku powierzchni chropowatych podlegaj^cych zuzyciu wskutek tarcia //Zagadnienia Eksploatacji Maszyn, 1980 №2.- s. 36-42.

274. Sajewicz E. Statystyczna ocena zuzycia pierscieni tlokowych //Zeszyty Naukowe Politechniki Biaiostockiej, Mechanika, 1986, N- 4. - s. 59-67.

275. Sikora P., Majewski W. Zuzycie wybranych materialow lozyskowych //Trybologia, nr 1/85. s. 4-6.

276. Steller K., Krzysztofowiez T. Erozja kawitacyjna srub okr^towych -Budownictwo okr^towe, 1986, v.31, №10, s.430-435.

277. Thiruvengadam A., A Unified Theory of Cavitation Damage. Trans ASME. J. Basic Engr., D, 85, p 365-376, 1963.

278. WendorffZ. Metaloznawstwo. WNT, Warszawa, 1972. 575 s.

279. Wlodarski J.K. Tlokowe silniki spalinowe procesy trybo-logiczne. WKL, Warszawa, 1982. - 238 s.

280. Yoshimoto C. and Tsukizoe T. On the mechanism of wear between metal surfaces // Wear, vol 1. 6. 1958. - P. 147-156.

Похожие работы

Машиностроение и машиноведение
05.02.00