автореферат диссертации по машиностроению и машиноведению, 05.02.04, диссертация на тему:Повышение износостойкости трибосопряжений стальной вал-термопластичная втулка при воздействии микроабразивных частиц

На правах рукопйеГи

ВАРЕЦА Роман Сергеевич

ПОВЫШЕНИЕ ИЗНОСОСТОЙКОСТИ ТРИБОСОПРЯЖЕНИЙ СТАЛЬНОЙ ВАЛ ^ ТЕРМОПЛАСТИЧНАЯ ВТУЛКА ПРИ ВОЗДЕЙСТВИИ МИКРОАБРАЗИВНЫХ

ЧАСТИЦ

05 02 04 - Трение и износ в машинах

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

□03175208

Тверь - 2007

003175208

Работа выполнена в Тверском государственном техническом университете

Научный руководитель:

доктор технических наук, профессор

Мешков Владимир Валентинович

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор

доктор технических наук, профессор

Погонышев Владимир Анатольевич

Охлопков Николай Леонидович

Ведущее предприятие:

ЗАО НО «Тверской институт вагоностроения»

Защита состоится «8» ноября 2007 г в 1500 часов на заседании специализированного совета Д212 262 02 Тверского государственного технического университета по адресу 1700026, г Тверь, наб Афанасия Никитина, д 22, ауд ц-212

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Тверского государственного технического университета

Автореферат разослан «_2» 2007 г

Ученый секретарь диссертационного совета доктор технических наук, профессор

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

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

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

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

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

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

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

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

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

3 Экспериментально определить износостойкость исследуемых термопластов при воздействии абразивных частиц

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы, дается ее краткая характеристика, научное и практическое значение работы

В первой главе приведен анализ современного состояния вопроса Рассмотрены существующие методы оценки абразивной износостойкости материалов Выявлены основные характеристики, оказывающие наибольшее влияние на трение и изнашивание материалов

Проведен анализ основных работ по оценке абразивного изнашивания М М Хрущова,М А Бабичева, М М Тененбаума, И В Кра-гельского, В Н Виноградова, Q Chen, М. Barge, Liangsheng Cheng и других ученых Показано, что расчетная оценка абразивного изнашивания является чрезвычайно сложной задачей ввиду наличия большого количества факторов, оказывающих влияние на процесс В особенности это касается термопластов, обладающих ярко выраженными нелинейными свойствами Аналитическое решение задачи о внедрении единичной абразивной частицы в слой термопласта является сложной проблемой Эта задача значительно усложняется в случае проведения расчета внедрения в термопласт одновременно нескольких абразивных частиц На этом основании сделан вывод о целесообразности использования МКЭ для моделирования внедрения абразивных частиц в термопластичный слой и расчета его напряженного состояния. В результате анализа современного состояния вопроса сформулированы цели и задачи исследования

Во второй главе описаны методики проведения экспериментальных и теоретических исследований Кратко рассмотрен принцип МКЭ для решения задачи контактирования поверхностного слоя термопла-

стичной втулки с абразивной частицей Подробно описана конечно-элементная модель и типы использованных конечных элементов для проведения расчета в программной среде ANSYS

С целыо упрощения геометрической модели и сокращения времени вычисления задача решалась в плоской постановке (плоская деформация) Так как геометрические размеры втулки на несколько порядков больше, а твердость на несколько порядков меньше твердости абразивных частиц, то втулку геометрически моделировали как полуплоскость, а частицы - как окружности

Для описания поверхности абразивной частицы выбран конечный элемент TARGE 169 Для моделирования абсолютно жесткой поверхности внедряемого тела элементы TARGE 169 располагали по контуру его поверхности

Для описания контактной поверхности деформируемого тела выбран контактный элемент CONTA171 Он имеет две степени свободы в каждом узле1 перемещения в направлениях осей Ох и Оу, рис 1 Конечный элемент CONTA171 расположен на поверхности тела («подложки»), разбитого сеткой конечных элементов типа solid Элемент CONTA171 имеет те же геометрические характеристики, что и элементы «подложки» и используется для определения двухмерного осесим-метричного напряженного состояния, которое определялось исходя из статуса нижележащих элементов

Поверхностный слой втулки разбивался элементами VISC0106, который используется для двумерных твердых объектов, обладающих нелинейными свойствами Элемент определяется четырьмя узлами, имеющими гри степени свободы в каждом узле С помощью этого элемента можно решать задачи с большими пластическими деформациями Поскольку этот элемент обладает высоко нелинейными свойствами, то процесс решения должен быть итерационным Для того чтобы обновлять геометрические характеристики модели на каждой итерации необходимо активизировать функцию больших смещений (NLGEOM ON) Результаты расчетов обрабатывали в основном (General) постпроцессоре ANSYS, а для построения расчетных зависимостей использовался временной (Time-History) постпроцессор программы Главные напряжения и эквивалентные напряжения Мизеса рассчитывались программно

Деформационные свойства материала втулки описывали условной диаграммой деформирования с линейным упрочнением Переход материала в пластическое состояние определялось критерием Хубера-Мизеса

Для изучения особенностей абразивного изнашивания сопряжения вал-термопластичная втулка проводилось экспериментальное определение интенсивности изнашивания по схеме вал-втулка

Испытанию подверглись образцы из следующих материалов, полиамид ПА-б (Е = 3,25 ГПа, сгг = 70 МПа, аъ = 85 МПа), полиацеталь ПОМ (Е - 2,8 ГПа, а - 68 МПа, ств - 78 МПа), полибутилентерефта-лат ПБТ (Е = 2,6 ГПа, <гт = 60 МПа, ств = 70 МПа) Для сравнения проведены испытания бронзы Бр ОЦС 5-5-5 (Е ==116 ГПа, <тв = 400 МПа), как антифрикционного металлического материала, применяемого во многих узлах машин и механизмов Вал изготавливали из стали 50Х с последующей закалкой до твердости 53 55 РШС

Абразивный материал - частицы хрусталя (Е = 7,5 ГПа, асвж = 6,5

ГПа) с эффективным радиусом 2,5 мкм Исходя из реальных условий работы технологического оборудования, концентрация частиц в масле принималась равной 7 об %

Испытания на износ проводились для каждого термопласта в диапазоне давлений 0,3 ..0,8 кПа и скорости скольжения »=0,26 м/с, что соответствует реальным условиям работы технологического оборудования

Для оценки влияния концентрации абразивных частиц на интенсивность изнашивания проводились испытания втулок из ПА-6 при варьировании концентрации от 3 до 13 % с интервалом 2 %

Суммарный линейный износ измерялся индикатором с точностью 1мкм после остывания сопряжения до комнатной температуры За значение линейного износа принимали среднее показание индикатора за один оборот вала Износ вала измеряли микрометром после испытания Затем показания индикатора корректировали на значение износа вала

Объемная температура сопряжения не превышала допустимых значений рабочих температур для исследуемых термопластов Поверхности трения втулок после испытаний не носили следов термического воздействия Так как учет температуры в микроконтакте - задача чрезвычайно сложная, влиянием температурного поля пренебрегали Для изучения формы и размеров абразивных частиц и поверхности трения втулки использовался оптический микроскоп МИМ-8 с цифровой видеокамерой Для исследования поверхности трения термопластичной втулки использовали атомно-силовой микроскоп 5оЬгег-Р47Н Внедрившиеся абразивные частицы идентифицировали по изменению фазы колебаний зонда микроскопа при использо-

вании полуконтактной методики сканирования поверхности трения втулки.

Для проверки корректности конечноэлементной модели внедрения абразивных частиц проводили внедрение стального закаленного шарика в термопласт. Проводилось измерение нагрузки и глубины погружения шарика. В результате получали зависимости глубины вдавливания от нагрузки. Затем проводили моделирование внедрения шариков данного диаметра в термопласт МКЭ и получали аналогичные зависимости.

В третьей главе представлены результаты моделирования напряженного состояния термопластичной втулки при внедрении одной и двух близкорасположенных частиц. Для сравнения проведен расчет напряженного состояния бронзовой втулки при воздействии на нее абразивной частицы.

Моделирование внедрения единичной абразивной частицы в поверхностный слой термопластичной втулки. В отсутствии касательных нагрузок задача решалась в плоской постановке для половины модели. Показано, что при внедрении частицы в термопласт максимальные эквивалентные напряжения, возникают непосредственно под абразивной частицей, что согласуется с данными других исследователей.

Рис. 1. Напряженное состояние материала ПА-6 под абразивной частицей. Локализация эквивалентных напряжений: 1 - поверхностный слой, 2 — зона максимальных напряжений, 3 - контур абразивной частицы

Рассчитано значение давления на частицу, при котором появляются пластические деформации в термопласте (Рп). Расчет показал, что наибольшее усилие требуется, чтобы вызвать пластическую деформацию в материале ПА-6 (табл. 1). Показано, что наименьшее значение максимального давления (Ртах) для внедрения частиц на глубину двух радиусов требуется для материала ПБТ (табл. 1). Следовательно, при использовании втулок из материала ПБТ следует ожидать наименьшего повреждения стального вала, так как частицы будут легче внедряться в термопласт, но и износ втулки будет больше ввиду меньшего сопротивления материала разрушающему действию частиц.

Таблица 1

Значение давления на частицу диаметром 5 мкм, при котором начинается пластическое деформирование термопластов

Термопласт Значение Ри, МПа Значение Ргаах, МПа

ПА-6 34,2 90,2

ПОМ 26,6 83,3

ПБТ 22,1 74,6

Обработка результатов расчетов во временном постпроцессоре программы АЫЗУБ позволила получить зависимость величины внедрения частицы /г от приложенной нагрузки Р на каждом шаге нагруже-ния (рис. 2).

А мкм

/ У

ЪТФ

г £ Ю М

ПА-6

- <хЮ 7 Н

0.8 и 2Л 3.2 ¿0 ¿.В 5.6 6Л 7.2

Рис. 2. Зависимость внедрения частицы Ь от усилия вдавливания Р

Из табл. 1 и рис. 2 видно, что наименьшее усилие требуется чтобы погрузить частицу в материал ПБТ. Для повышения абразивной стойкости термопласт, с одной стороны, должен обеспечить легкое внедрение в него частиц, а с другой - оказывать сопротивление при удалении слоя с внедрившимися частицами.

Напряженное состояние при внедрении частицы на глубину ее диаметра будет соответствовать изображенному на рис. 3. В этом случае происходит потеря абразивной способности частицы. В таком состоянии она не вызывает абразивного изнашивания вала, однако, повреждает поверхностный слой втулки, а по краям лунки над поверхностью втулки будет вытеснена часть деформированного материала 1.

Рис. 3. Напряженное состояние поверхностного слоя втулки из материала П А-6 при внедрении в него абразивной микрочастицы: 1 -вытесненный объем термопласта, 2 - зона максимальных эквивалентных напряжений, 3 - контур абразивной частицы

Для изучения напряженного состояния термопласта с внедрившимися в него абразивными частицами необходимо произвести расчет внедрения двух близкорасположенных частиц в термопласт, оценить их взаимное влияние и сделать вывод о прочностных свойствах поверхностного слоя с внедрившимися в него абразивными частицами.

Моделирование внедрения двух близкорасположенных частиц в поверхностный слой термопластичной втулки. При определенной концентрации абразивных частиц, внедрившихся в поверхностный слой термопласта в процессе трения, эквивалентные напряжения могут превысить критическое напряжение материала, что приведет к его разрушению и удалению поверхностного слоя.

Для определения критического уровня насыщения абразивными частицами поверхностного слоя термопластов проведено моделирование одновременного внедрения двух близкорасположенных частиц и осуществлен расчет напряженного состояния микрообъема термопласта между ними. При этом предполагается, что близкорасположенные

частицы - это частицы, расположенные на таком расстоянии, что в микрообъеме термопласта между ними возникают эквивалентные напряжения, превышающие критическое напряжение материала втулки.

Установлено, что при расстоянии между частицами больше 5,5 Яч при внедрении в ПА-6 максимальные эквивалентные напряжения сгэкв локализуются в слое термопласта под абразивными частицами (рис. 4 а). Видно, что области, где напряжения достигли критического уровня, расположены друг от друга на некотором расстоянии на глубине, сопоставимой с размерами частиц, а изолинии таких значений напряжений не пересекаются. В микрообъеме термопласта между частицами напряжения не превышают предел прочности при растяжении.

8 15 17 22.К 32.6 45.? 55.4 7(> К5

ст.„„ ММа

Рис. 4. Напряженное состояние материала ПА-6 при внедрении

в него одновременно двух частиц радиуса Я , расположенных на расстоянии: а - 8Ич, б - 5,5Яч, в - 4Яч

При уменьшении расстояния между абразивными частицами до 5 радиусов частицы в микрообъеме термопласта между ними зарожда- | ются напряжения, достигающие критического уровня для термопласта (рис. 4 б).

Если расстояния между частицами станут еще меньше (рис. 4, в), то области, где максимальные эквивалентные напряжения превышают критическое напряжение материала, объединяются в более крупные подповерхностные зоны, что способствует удалению микрообъема термопласта межу частицами. Рассчитаны отношения расстояния между частицами к их радиусам (1тЬ/Ич), когда эквивалентные напряжения в термопластах достигают предела прочности термопласта (табл. 2, рис. 5).

Таблица 2

Значения / ./7? при котором в микрообъемах термопласта между частицами эквивалентные напряжения достигают предела прочности при растяжении

Термопласт

ПА-6 4,3

ПОМ 5,0

ПБТ 5,5

— п, 4-6 -

ом

пвт -

Рис. 5. Зависимость эквивалентного напряжения <г между внедрившимися в термопласты абразивными частицами от соотношения Ь/К.

Установлено, что микрообъем материала ПА-6 между абразивными частицами находится в критическом состоянии лишь при расстоянии между ними 1пЛ1<4,ЗЯч, а материала Г1БТ - при /ю.п<5,511ч. Следовательно, разрушение материала ПБТ происходит при меньшем количестве внедрившихся в его поверхностный слой частиц, т.е. он менее стоек к абразивному воздействию.

Согласно теории Мора критерием разрушения принято условие:

(У = СГВ

где О" рассчитывается по формуле:

л- в

. в

(1)

где <три -

°"сж ~ предел

предел прочности при растяжении прочности при сжатии (для ПА-6 равны 85 и 90 МПа соответственно).

Главные напряжения при внедрении частиц на величину двух радиусов, рассчитанные программой АКЗУЭ, равны <т1=6 МПа, <т3= -86,1

МПа Рассчитанные эквивалентные напряжения по формуле (1) равны 87,3 МПа, что выше предела прочности при растяжении (85 МПа) Выполнение критерия Мора является условием разрушения микрообъема термопласта между абразивными частицами в процессе трения

Согласно термофлуктуационной теории, успешно используемой для полимеров, разрушение тела определяется вероятностью преодоления энергетических барьеров разрушения молекулярных связей Долговечность тела под нагрузкой определяется из соотношения

г=т0ехР(^Э)> (2)

где хд - константа материала, к - постоянная Больцмана, Т -абсолютная температура, а - действующее напряжение, 110 - энергия активации разрушения, у - коэффициент, учитывающий неравномерность распределения внешней нагрузки по межмолекулярным связям

Характерное время взаимодействия т абразивных частиц с микровыступами поверхности стального вала можно определить исходя из расстояния между абразивными частицами и скоростью относительного скольжения поверхностей вала и втулки (0,26 м/с) Для данных режимов испытаний т составляет примерно 3,8 10"5 с

Решая (2) относительно а получаем для материала ПА-6 напряжение, равное 73 МПа, что меньше рассчитанного методом конечных элементов эквивалентного напряжению между абразивными частицами Таким образом, по термофлуктуационной теории разрушение микрообъема термопласта между абразивными частицами должно произойти с вероятностью 100 % Так как максимальные эквивалентные напряжения возникают непосредственно под абразивными частицами (рис 4), то зарождение микротрещин должно происходить именно там Затем они растут по мере роста напряжений и объединяются под поверхностью термопласта, что приводит к разрушению микрообъемов между абразивными частицами.

Таким образом, согласно критерию Мора и термофлуктуационной теории между абразивными частицами произойдет разрушение микрообъема термопласта, что приведет к отделению частицы износа

Зная расстояние между абразивными частицами, при котором происходит разрушение микрообъемов термопласта, можно количественно обосновать предельную концентрацию частиц в поверхностном термопластичном слое, приводящую к его разрушению и удалению. Для материала ПА-6 при размере частиц 5 мкм концентрация частиц в поверхностном слое примерно равна 4000 мм"2.

Четвертая глава посвящена экспериментальным исследованиям абразивного изнашивания сопряжения вал - термопластичная втулка.

Исследование поверхностей трения термопластичных втулок методом оптической микроскопии. Выявлен сходный характер повреждения поверхностного слоя всех исследованных термопластов. Прежде всего, это объясняется схожестью их прочностных свойств и одинаковыми режимами трения. На рис. 6 видны внедрившиеся в поверхностный слой материала ПА-6 частицы абразива. В центре фотографии видна группа близкорасположенных частиц, имеющая размеры порядка 8х 103 мкм2. Вероятно, это и есть области, прилегающие к площадкам фактического касания, где возможно внедрение частиц.

Рис. 6. Поверхностный слой ПА-6 после трения по схеме вал-втулка.

Режимы трения: скорость скольжения - 0,26 м/с, нагрузка - 573 кПа

Методом атомно-силовой микроскопии показано, что на поверхности трения термопластичных втулок имеются участки поверхности с внедрившимися абразивными частицами (рис. 7 а).

Установлено, что средний диаметр внедрившихся частиц варьировался в диапазоне от 1 до 10 мкм. Максимальная доля (до 70 %) приходилась па частицы диаметром от 4 до 6 мкм. По краям лунки виден выдавленный материал, неудаленный в результате трения.

Рис. 7. АСМ-изображения поверхности трения материала ПА-6: а) с внедрившейся абразивной частицей, б) - лунка, образовавшаяся в результате удаления двух абразивных частиц с микрообъемом термопласта между ними

В результате разрушения микрообъема термопласта между частицами образовались лунки (рис. 7 б).

Изнашивание термопластичных втулок. Для экспериментального выявления наиболее износостойкого материала было проведено испытание на изнашивание образцов термопластов по схеме вал-втулка. В ходе эксперимента получены кривые износа, по которым построены зависимости линейной интенсивности изнашивания от времени (рис. 8). Видно, что значение интенсивности изнашивания изменяется в пределах (0,75...5,3)х 10'5. Высокая интенсивность изнашивания сопряжений связана с жесткими условиями испытаний.

Рис. 8. Интенсивность изнашивания сопряжения вал-втулка

Как видно, после этапа приработки, в диапазоне до 20- 25 часов интенсивность изнашивания меняется незначительно, что характерно именно для установившегося режима работы сопряжения. На этом этапе происходит внедрение абразивных частиц в места фактического касания и прилегающих к ним поверхностей сопряжений и разрушение насыщенных абразивными частицами областей. После 25 часов работы интенсивность изнашивания всех образцов возрастает, что означает начало катастрофического изнашивания.

Расположение кривых интенсивностей изнашивания термопластов также соответствует выводам, сделанным на основе оценки напряженного состояния (рис. 5) и позволяет сделать заключение о соответствии расчетных и экспериментальных исследований.

Наименьшей износостойкостью в условиях эксперимента обладала бронза. Кроме того, при использовании бронзовой втулки значительно повреждалась поверхность стального вала (рис. 9 а), что объясняется процессами микрорезания и пластического оттеснения поверхностного слоя. Высота микронеровностей вала Ь (рис. 9 в) в паре с бронзовой втулкой достигает 3 мкм, в то время как при использовании термопластичных втулок - 1 мкм.

а)

в)

Рис. 9. Поверхность износа вала в паре с: а) бронзовой втулкой, б) материалом ПА-6, в) АСМ-профилограмма при использовании бронзовой втулки, г) АСМ - профилограмма при использовании втулки из ПА-6

50 мкм

Г"",""'

Как видно, с увеличением прочности термопластов (рис. 8) интенсивность изнашивания уменьшается, что не противоречит предполагаемому механизму изнашивания, согласно которому, материал должен оказывать по возможности большее сопротивление удалению предраз-рушенного слоя, но должен позволять абразивным частицам внедряться в него полностью.

Повышение абразивной износостойкости термопластов может быть достигнуто путем формирования анизотропной структуры и определенной совокупности свойств термопластов, например за счет введения ориентированных перпендикулярно направлению скольжения волокон.

Для оценки влияния концентрации абразивных частиц в масле па интенсивность изнашивания проведена серия экспериментов при изменении концентрации частиц в масле от 3 % до 13 % (объемных). Установлено, что с увеличением концентрации интенсивность изнашивания возрастает немонотонно (рис. 10).

(хЮ 5

1.6 1.3 1 0.6 0.3

о 1 с; 7 9 71 1

Рис. 10. Влияние концентрации С абразивных частиц в масле на интенсивность изнашивания I втулки из ПА-6

Следовательно, механизм изнашивания при концентрации абразивных частиц в масле от 7 до 11 % для материала ПА-6 отличен от механизма изнашивания в других диапазонах концентраций. Проведенный. расчет количества частиц на поверхности втулки в зависимости от концентрации их в масле по методике И. В. Крагельского показал, что в диапазоне концентраций от 7 до 11 % расстояние между ними соответствует расстоянию, необходимому для инициации процессов разрушения (табл. 2).

[ -Я

ЖР1

с.%

Для проверки корректности конечноэлементной модели внедрения абразивных частиц в поверхностный слой термопласта проведено экспериментальное исследование вдавливания стального закаленного шарика в ПА-6 Сравнение результатов моделирования и экспериментов позволяет сделать вывод об удовлетворительной сходимости экспериментальных и расчетных данных Максимальная погрешность расчетных значений не превышала 20 %

На основании результатов моделирования напряженного состояния поверхностного слоя термопластичной втулки при внедрении абразивных частиц, комплексного исследования поверхностей трения сопряжения вал-втулка и данных, полученных в ходе анализа научных работ других исследователей, предполагаемый механизм изнашивания включает в себя следующие стадии-

1 На начальном этапе происходит поступление частиц в зазор между валом и втулкой На этом этапе изнашивания преобладает механизм микрорезания поверхностного слоя втулки

2 Установившийся режим Так как размер абразивных частиц сопоставим с установившейся шероховатостью контактирующих поверхностей, то внедрение абразивных частиц будет результатом взаимодействия с ними контактирующих выступов шероховатых поверхностей (рис 11) Причем внедрение частиц возможно не только на площадках фактического контакта Аф, но и на прилегающих к ним поверхностях. Как результат поступления частиц в зазор сопряжения из внешней загрязненной среды и закрепления их в термопласте, количество внедрившихся в термопласт абразивных частиц в областях, прилегающих к местам фактического контакта, достигает предельного уровня при расстоянии между ними 1тш В поверхностном слое термопласта, насыщенном абразивными частицами, возникают напряжения, достигающие предела прочности Возникновение в результате трения тангенциального сдвига приводит к удалению участков поверхностного слоя втулки Такие процессы насыщения и разрушения локальных участков поверхностей трения происходят непрерывно и циклически повторяются, в результате чего происходит изнашивание поверхности полимерной втулки, а вал изнашивается незначительно Абразивные частицы и частицы термопласта выводятся из сопряжения, а новые частицы абразива непрерывно поступают в зазор

3 В ходе изнашивания зазор в сопряжении увеличивается, и в него поступают более крупные частицы, тем самым, увеличивая износ. Это третий этап изнашивания Он характеризует начало катастрофического износа

При использовании материалов подшипников скольжения, близких по прочностным свойствам к стальному валу, происходит его интенсивный износ. Следовательно, необходимо искать компромисс между высокой твердостью, прочностью и пластичностью для уменьшения абразивного воздействия частиц на контртело.

/ А

/ \И7

Рис. 11. Насыщенный микроабразивными частицами слой термопласта: 1 - поверхность стального вала, 2 - абразивная частица, 3 - поверхность термопласта

На основании выполненных исследований предложена методика оценки абразивной износостойкости термопластов, которая основана на оценке напряженного состояния поверхностного слоя термопластичной втулки при внедрении в него абразивных частиц. Методика включает следующие этапы:

1. Подготовка исходных данных для моделирования (изучение формы и размеров абразивных частиц, оказывающих воздействие на поверхность трения, определение концентрации их в масле, определение диаграмм растяжения термопластов и механических характеристик абразивных частиц).

2. Расчет напряженного состояния слоя термопласта при внедрении в него двух близкорасположенных частиц для нескольких материалов. В результате расчета устанавливается расстояние между частицами, при котором эквивалентные напряжения между ними достигают предела прочности при растяжении.

3. Наиболее износостойким является термопластичный материал, для которого выполняется критерий разрушения при наименьшем расстоянии между внедрившимися частицами.

При подборе термопластов для подшипников скольжения следует руководствоваться следующими рекомендациями: материал должен быть

прочным для обеспечения сопротивления царапающему действию абразивных частиц, но позволять достаточно легко внедряться абразивным частицам для снижения их абразивного воздействия на вал Подбор материалов целесообразно проводить с учетом методики оценки абразивной износостойкости, предложенной выше

Внешняя противоречивость данного заключения может быть решена применением анизотропных полимерных материалов для изготовления втулок подшипников скольжения

Проведенная опытно-промышленная проверка наиболее износостойкого материала ПА-6 показала повешение износостойкости сопряжения на 15 % по сравнению с бронзой Бр ОЦС 5-5-5 при меньшей себестоимости втулки

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1 В результате комплексных исследований уточнен механизм изнашивания металлополимерного трибосопряжения стальной вал -термопластичная втулка при воздействии микроабразивных частиц В установившемся режиме изнашивание термопластичной втулки происходит в основном за счет разрушения микрообъемов термопласта между микроабразивными частицами, внедрившимися в области, граничащие с фактическими площадками контакта

2 Произведена оценка напряженного состояния поверхностного слоя термопласта с учетом его упруго-пластических свойств, задаваемых диаграммой растяжения с линейным упрочнением Установлено, что при внедрении двух близкорасположенных абразивных частиц между ними возникает область эквивалентных напряжений, где они превышают критические напряжения термопластов

3 Установлено, что существует минимальное расстояние 1тт между абразивными частицами, при котором микрообьем термопласта между ними находится в критическом состоянии Обоснована концентрация абразивных частиц, внедрившихся в термопласт, при котором начинается разрушение поверхностного слоя

4 Анализ напряженного состояния микрообъема термопласта между внедрившимися абразивными частицами с позиций термофлук-туационной теории разрушения и теории Мора показал, что для данных термопластов разрушение будет наступать при достижении в микрообъеме предела прочности при растяжении

5 Произведена оценка износостойкости сопряжения вал-термопластичная втулка на основе расчета напряженного состояния слоя термопласта при внедрении абразивных микрочастиц В качестве критерия износостойкости предложено отношение расстояния между частицами к их радиусу, при котором зарождаются напряжения между ними, равные пределу прочности термопласта

6 Предложена методика оценки износостойкости термопластичных втулок Сформулированы рекомендации по выбору материала втулки и повышению износостойкости триботехничсских сопряжений стальной вал-термопластичная в гулка, основанные на оценке напряженного состояния поверхностного слоя при внедрении в него абразивных частиц

Список работ, опубликованных по теме диссертации

1 Мешков, В В Моделирование внедрения абразивной частицы в упругопластичный материал [Текст] / В В Мешков, Р С Варе-ца // Трение и износ - 2004 - Т 26, № 6 - С 608-611

2 Вареца, Р С Моделирование взаимодействия единичной абразивное частицы с поверхностью втулки [Текст] материалы Всероссийской заоч конф / Р С Вареца, В В Мешков, Л Е Афанасьева // Перспективы развития Волжского региона -Вып 5 - Тверь ООО «Буквица», 2003 - С 124- 128

3 Вареца, PCO моделировании взаимодействия абразивной частицы с вязко-упругим материалом [Текст] материалы Всероссийской заоч конф / Р С. Вареца, В В Мешков // Перспективы развития Волжского региона - Вып. 6. - Тверь ООО «Буквица», 2004 - С 50-52

4 Мешков, В В Моделирование внедрения двух абразивных частиц в поверхностный слой термопласта [Текст] межвуз сб науч тр / В В Мешков, Р С Вареца // Механика и физика процессов на поверхности и в контакте твердых тел и деталей машин -Тверь ТГТУ, 2005. - С 51-54

5 Вареца, Р С Об оценке интенсивности абразивного изнашивания сопряжения вал - термопластичная втулка [Текст] / Р С Вареца, В В Мешков // Повышение износостойкости и долговечности машин и механизмов на транспорте тр третьего междунар симпозиума по транспортной триботехнике «ТРАНСТРИБО-2005» - СПб изд-во СПбГПУ, 2005 - С 18-21

6. Мешков, В В Расчетно-эксперименталъная оценка абразивной износостойкости сопряжения вал-термопластичная втулка [Текст]/В В Мешков, Р С Вареца//ОЛИКОМТРИБ-2005 тез докл междунар конф - Гомель ИММС, 2005 - С 301-302

7 Вареца, Р С Об оценке абразивной износостойкости термопластичной втулки на основе расчета напряженно-деформированного состояния поверхностного слоя [Текст] межвуз сб науч тр / Р С Вареца, В В Мешков // Механика и физика процессов на поверхности и в контакте твердых тел и деталей машин - Тверь ТГТУ, 2006 - С 93-96

8 Вареца, Р С Моделирование взаимодействия единичной абразивной частицы с поверхностью втулки [Текст] тез докл Все-рос заоч конф / Р С Вареца, В В Мешков, Л Е Афанасьева // Перспективы развития Волжского региона - Тверь, 2003 - Вып 5 - С 124-128

Отпечатано ООО «Формат» Заказ № 412 Тираж 100 экз Бумага офсетная г Торжок, Семеновское шоссе, 93

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ВОПРОСА, ЦЕЛЬ И

ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1. Экспериментальные исследования абразивного изнашивания 8 подшипников скольжения.

1.1.1. Исследования триботехнических характеристик.

1.1.2. Исследование микроповреждения поверхностного слоя.

1.2. Оценка повреждения и изнашивания поверхностного слоя 15 расчетно-экспериментальным способом.

1.3. Моделирование внедрения абразивных частиц и абразивного 21 изнашивания трибосопряжений.

1.4. Материалы для подшипников скольжения.

1.5. Цель работы и задачи исследования.

ГЛАВА 2. МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ

2.1. Моделирование внедрения частиц в поверхностный слой 31 втулки.

2.2. Экспериментальные исследования.

2.2.1. Экспериментальное исследование изнашивания образцов из 36 термопластов и бронзы.

2.2.2. Исследование поверхностей трения методом цифровой 41 оптической микроскопии.

2.2.3. Исследование поверхностей трения методом атомно-силовой 43 микроскопии.

2.2.4. Экспериментальная проверка конечноэлементной модели внедрения абразивной частицы в поверхностный слой термопласта.

ГЛАВА 3. РАСЧЕТНАЯ ОЦЕНКА НАПРЯЖЕННОГО СОСТОЯНИЯ 46 ПОВЕРХНОСТНОГО СЛОЯ ТЕРМОПЛАСТИЧНОЙ ВТУЖИ ПРИ ВНЕДРЕНИИ В НЕГО МИКРОЧАСТИЦ.

3.1. Выбор зазора в подшипнике для экспериментальных 46 исследований и оценка влияния смазочного слоя.

3.2. Расчет напряженного состояния поверхностного слоя 48 термопласта при внедрении абразивных частиц.

3.2.1. Исходные данные для моделирования.

3.2.2. Внедрение единичной абразивной частицы.

3.2.3. Влияние формы частицы на напряженное состояние.

3.3.1. Внедрение двух абразивных частиц

3.3.2. Критерии пластичности и разрушения микрообъема 59 термопласта между абразивными частицами.

3.3.3. Геометрический учет влияния расположения нескольких 61 частиц в поверхностном слое термопласта.

3.3.4. Расчетная оценка влияния концентрации абразивных частиц в 64 масле на изнашивание термопластов.

3.4. Внедрение абразивной частицы в поверхностный слой металлического материала на примере бронзы.

ГЛАВА 4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЕ

ПОВЕРХНОСТЕЙ ТРЕНИЯ СОПРЯЖЕНИЯ ВАЛ-ВТУЛКА ПРИ ВОЗДЕЙСТВИИ АБРАЗИВНЫХ МИКРОЧАСТИЦ.

4.1. Экспериментальная оценка износостойкости термопластичных 70 материалов.

4.2. Исследование формы и размеров абразивных методом 77 оптической микроскопии.

4.3. Исследование поверхностей трения бронзовых втулок методом 78 оптической микроскопии.

4.4. Исследование поверхностей трения термопластичных втулок 81 методом оптической микроскопии.

4.5. Исследование поверхности трения стального вала.

4.6. Исследование поверхностей трения термопластичных втулок 85 методом атомно-силовой микроскопии.

4.7. Оценка влияния концентрации абразивных частиц в масле на 87 интенсивность изнашивания.

4.8. Экспериментальная проверка корректности расчета внедрения 90 абразивной частицы в термопласт методом конечных элементов.

4.9. Особенности механизма абразивного изнашивания 91 термопластов в сильно загрязненных абразивными частицами подшипниках скольжения.

4.10. Подбор термопластов для втулок подшипников скольжения с 94 использованием расчетных и экспериментальных данных.

ГЛАВА 5. ПРАКТИЧЕСКОЕ ПРИМЕНЕНИЕ.

5.1. Основные этапы подбора термопластов для подшипников 96 скольжения, работающих при воздействии абразивных микрочастиц.

5.2. Практический пример подбора материала для 97 триботехнического сопряжения стальной вал-термопластичная втулка.

5.2.1. Описание узла трения технологического оборудования.

5.2.2. Подбор материала для триботехнического сопряжения 99 стальной вал-термопластичная втулка полуавтомата огранки для шлифования хрусталя.

5.2.3. Проведение лабораторных испытаний по определению 101 интенсивности изнашивания термопластов.

5.2.4. Проведение натурных испытаний выбранных материалов и 102 экономический эффект от внедрения.

Многолетние исследования абразивного изнашивания не оставляют сомнения в том, что природа абразивного изнашивания является сложной.

В оценке механизма абразивного изнашивания нет единого мнения.

Представления о природе абразивного изнашивания в условиях трения скольжения долгое время базировались главным образом на экспериментальных данных, учитывающих влияние на износ только твердости металлов, сталей и сплавов, при этом характер взаимодействия единичной абразивной частицы в контактной зоне не анализировался, а ее силовое воздействие на контакте рассматривалось как общая одноактная картина, аналогичная действию единичного индентора.

Абразивное изнашивание имеет несколько разновидностей, но в его характере воздействия на контакте можно выделить два самостоятельных элементарных этапа: прямое внедрение в поверхность и последующее перемещение по ней при относительном движении частицы по поверхности изнашивания. При перемещении частицы вдоль поверхности силовое нагруже-ние, производимое ею на поверхность изнашивания, более сложное: при контакте частицы с металлом могут развиваться напряжения, вызывающие деформации смятия, отрыва, среза. Сопротивление движению частицы по поверхности изнашивания не исчерпывается одной характеристикой механических свойств (пределами прочности, текучести, выносливости, сопротивлением срезу).

Износостойкость определяется комплексом механических свойств, но перечень показателей, входящих в этот комплекс, включает показатели прочности и пластичности.

Из анализа схемы взаимодействия единичной абразивной частицы с поверхностью изнашивания ясно, что износостойкость сталей при абразивном изнашивании в условиях трения скольжения одной из характеристик механических свойств определяться не будет.

В механизме абразивного изнашивания велика роль устойчивости структуры материала к тепловому воздействию. В подтверждение этого можно указать на определенную связь между температурой плавления технически чистых металлов и их твердостью. Чем выше температура плавления технически чистых металлов, тем выше их твердость по Бринеллю и, естественно, выше износостойкость.

Механизм абразивного изнашивания в условиях трения скольжения является сложным процессом, включающим силовое и температурное воздействия, структурную устойчивость в условиях разогрева, фазовый состав структуры и наличие в ней твердых составляющих, склонность структуры к диффузии и самоупрочнению.

Износостойкость не является величиной постоянной, она всегда зависит от соотношения свойств взаимодействующих тел при трении, в частности от свойств абразива. В зависимости от твердости абразива износостойкость одного и того же материала может быть незначительной или очень высокой.

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

Таким образом, механизм изнашивания поверхностного слоя термопластов в таких условиях изучен недостаточно, особенно с учетом взаимного влияния частиц. Представляет интерес оценить напряженное состояние поверхностного слоя, возникающее при внедрении не одной, а совокупности абразивных частиц в поверхностный слой термопластичной втулки и оценить их совместное действие на разрушение поверхности, а также разработать практические рекомендации по подбору термопластов для подшипников скольжения. Для уточнения механизма изнашивания термопластичных подшипников скольжения необходимо проведение экспериментальных исследований по изнашиванию, а также исследование поверхностей трения вала и втулки.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1. В результате комплексных исследований описан механизм изнашивания металлополимерного трибосопряжения стальной вал -термопластичная втулка при воздействии микроабразивных частиц. В установившемся режиме изнашивание термопластичной втулки происходит в основном за счет разрушения микрообъемов термопласта между микроабразивными частицами, внедрившимися в области, граничащие с фактическими площадками контакта.

2. Произведена оценка напряженного состояния поверхностного слоя термопласта с учетом его упруго-пластических свойств, задаваемых диаграммой растяжения с линейным упрочнением. Установлено, что при внедрении двух близкорасположенных абразивных частиц между ними возникает область эквивалентных напряжений, где они превышают критические напряжения термопластов.

3. Установлено, что существует минимальное расстояние /m(W между абразивными частицами, при котором микрообъем термопласта между ними находится в критическом состоянии. Обоснована концентрация абразивных частиц, внедрившихся в термопласт, при котором начинается разрушение поверхностного слоя.

4. Анализ напряженного состояния микрообъема термопласта между внедрившимися абразивными частицами с позиций термофлуктуационной теории разрушения и феноменологического критерия Мора показал, что для данных термопластов разрушение будет наступать при достижении в микрообъеме предела прочности при растяжении.

5. Произведена оценка износостойкости сопряжения вал-термопластичная втулка на основе расчета напряженного состояния слоя термопласта при внедрении абразивных микрочастиц. В качестве критерия износостойкости предложено отношение расстояния между частицами к их радиусу, при котором зарождаются напряжения между ними, равные пределу прочности термопласта.

6. Предложена методика оценки износостойкости термопластичных втулок. Сформулированы рекомендации по выбору материала втулки и повышению износостойкости триботехнических сопряжений стальной вал-термопластичная втулка, основанные на оценке напряженного состояния поверхностного слоя при внедрении в него абразивных частиц.

1. Адгезия полимеров. Сборник статей. Под редакцией П. В. Козлова. М.: Издательство Академии Наук. 1963.

2. Айнбиндер С. Б. и др. Свойства полимеров в различных напряжённых состояниях. М.: Химия. 1981, 232 с.

3. Анурьев В. И. Справочник конструктора-машиностроителя. В 3-х томах. Т.

4. М.: Машиностроение. 1980,736 с.

5. Аскадский А. А. Деформация полимеров. М.: Химия. 1973,440 с.

6. Бартенев Г. М. Прочность и механизм разрушения полимеров. М.: Химия. 1984,280 с.

7. Бартенев Г.М., Зеленев Ю.В, Курс физики полимеров. М.: Химия. 1976, 288 с.

8. Бартенев Г. М. , Лаврентьев В. В. Трение и износ полимеров. М.: Химия. 1972. 240 с.

9. Берлин А. А., Басин В. Е. Основы адгезии полимеров. М.: Химия. 1969, 319 с.

10. Басов К. A. ANSYS в примерах и задачах. М.: «КомпьютерПресс». 2002, 224 с.

11. Белый В. А., Довгяло В. А., Юркевич О. Р. Полимерные покрытия. Минск: Наука и техника 1976,416 с.1.. Белый В. А., Свириденок А. И., Петроковец М. И., Савкин В. Г. Трение и износ материалов на основе полимеров. Минск, «Наука и техника», 1976, 432 с.

12. Бернхардт Э. Переработка термопластичных материалов. Пер. с англ. под ред. Г.В. Виноградова. М., Госхимиздат, 1962,152 с.

13. Беспалов Ю.А., Коноваленко Н.Г. Многокомпонентные системы на основе полимеров. Л., Химия, 1981, 88 с.

14. Богданов В.В. Смешение полимеров. Л., Химия, 1982., 192 с.

15. Богданович П. Н. , Пруман В. Я. Трение и износ в машинах.: Учебник для технических вузов. Минск: Вышэйшая школа. 1999. 374 с.

16. Боуден Ф. П., Тейбор Д. Трение и смазка. М.: Машиностроение. 1960, 151 с.

17. Браун Э. Д. и др. Моделирование трения и изнашивания в машинах. М.: Машиностроение. 1982,191 с.

18. Буше Н. А. Трение, износ и усталость в машинах. М.: Транспорт. 1987, 223 с.

19. Вакула В. JI. Физическая химия адгезии полимеров. М.: Химия. 1984, 235 с.

20. Вальдма JI. Э.Лабораторные испытания металлов на износостойкость при трении с абразивной прослойкой. //Тр. ТПИ, 1965. Сер. А., №237.1965 с. 19-33.

21. Мешков В. В., Вареца Р. С. Моделирование внедрения абразивной частицы в упругопластичный материал. // Трение и износ, 2004, том 26, № 6, с. 608-611.

22. Вареца Р. С., Мешков В. В., О моделировании взаимодействия абразивной частицы с вязко-упругим материалом. // Перспективы развития Волжского региона: Материалы Всероссийской заочной конференции. Вып.6 - Тверь: ООО «Буквица», 2004, с. 50-52.

23. Мешков В. В., Вареца Р. С., Моделирование внедрения двух абразивных частиц в поверхностный слой термопласта. // Механика и физика процессов на поверхности и в контакте твердых тел и деталей машин: Межвуз. сб. науч. тр. Тверь: ТГТУ, 2005, с.51-54.

24. Мешков В. В., Вареца Р. С. Расчетно-экспериментальная оценка абразивной износостойкости сопряжения вал-термопластичнаявтулка.//ТЮЛИКОМТРИБ-2005: Тезисы докладов международной конференции Гомель: ИММС, 2005, с.301-302.

25. Васильев, В. В. Разработка методики определения характеристик фрикционного контакта при алмазном выглаживании: Дис. канд. техн. наук : 05.02.04 Тверь, 1994.

26. Виноградов В. Н. и др. Абразивное изнашивание / В. Н. Виноградов, Г. Н. Сорокин, М. Г. Колокольников. М.: Машиностроение, 1990, 224 с.

27. Гаевик Д. Т. Справочник смазчика. М.: Машиностроение. 1990,352 с.

28. Галахов М. А. , Усов П. П. Дифференциальные и интегральные уравнения математической теории трения. М.: Наука. 1990,276 с.

29. Гаркунов Д. Н. Триботехника: Учебник для студентов вузов. 2-е издание переработанное и дополненное. М.: Машиностроение. 1989,328 с.

30. Гриб В. В. Решение триботехнических задач численными методами. М.: Наука. 1982,112 с.

31. Гуль В. Е. Прочность полимеров. M.-JI. Химия. 1964,228 с.

32. Дарков А. В., Шапошников Н. Н. Строительная механика. Учебник для строительных специальностей вузов. 8-е издание переработанное и дополненное. М.: Вышэйшая школа. 1986,607 с.

33. Двойные и многокомпонентные системы на основе меди: Справочник, под ред. Н. X. Абрикосова. М.: Наука. 1979,247 е.

34. Демкин Н.Б. Влияние шероховатости и свойств материала на пятна фактического контакта // Механика и физика фрикционного контакта:Межвуз.сб. науч.тр. Тверь,ТГТУ.-2000. - вып.7.-С.4-7

35. Добычин М. Н. Метод расчёта изнашивания подшипников скольжения при граничной смазке. Диссертация кандидата технических наук. АН. СССР.

36. Дроздов М. С. Инженерные расчёты упругопластичной конмантной деформации. М.: Машиностроение.1986.

37. Евдокимов Ю. А., Колесников В. И., Тетерин А. Н. Планирование и анализ экспериментов при решении задач износа. М.: Наука. 1980,228 с.

38. Жуков В. В. В сб. «Пластмассы в подшипниках скольжения». М.: Наука. 1965, с.123.

39. Зенкевич О., Морган К. Конечные элементы и аппроксимация. М.: Наука 1986,446 с.

40. Зубчанинов В. Г. Математическая теория пластичности. Тверь: ТГТУ. 2002, 300 с.

41. Зубчанинов В. Г. Механика сплошных деформируемых сред. Тверь: ТГТУ: ЧуДо. 2000,703 с.

42. Зубчаников В. Г. Основы теории упругости и пластичности: Учебник для машиностроительных специальностей вузов. М.: Высшая школа. 1990, 368 с.

43. Ибатуллин И. Моделирование изнашивания и оценка кинетических параметров разрушения материалов: Дис. . канд. техн. наук: Спец. 05.02.04 / Твер.гос.техн.ун-т Тверь, 1997. - 178 с.

44. Икрамов У. А. Механизм и природа абразивного изнашивания. Ташкент: Фан. 1979,153 с.

45. Икрамов У. А. и др. Основы трибологии: учебное пособие для вузов. Ташкент: Укитувчи. 1984,188 с.

46. Икрамов У. А. Расчетные методы оценки абразивного износа. М.: Машиностроение. 1987, 288 с.

47. Итинская Н. И. и др. Топливо, масла и технические жидкости. Справочник. М.: Агропромиздательство. 1989, 303 с.

48. Ишлинский А. Ю. Механика. Идеи, задачи, приложения. М.: Наука, 1985. 624 с.

49. Каминский А. А. и др. Механика разрушения полимеров. Киев: Наук, думка. 1988.

50. Кармадонов А. Ф. Пелипенко И. А. Изучение процесса абразивного износа на прозрачных образцах// Вестник машиностроения. 1965 №7. с.46

51. Кацнельсон М. Ю. идр. Полимерные материалы: справочник. Л.: Химия. 1982, 440 с.

52. Качалов Н. Н. Основы процессов шлифовки и полировки стекла. М.: Изд-во АН СССР, 1946, 370 с.

53. Кащеев В. Н. Абразивное разрушение твердых тел. М.: Наука. 1970, 247 с.

54. Кащеев В. Н. Процессы в зоне фрикционного контакта металлов. М.: Машиностроение. 1978, 213 с.

55. Крагельский И. В., Добычин М. Н., Комбалов В. С. Основы расчетов на трение и износ, М. Машиностроение, 1977, 526 с.

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

57. Кулезнёв В. Н. Смеси полимеров (Структура и свойства). М.: Химия. 1980.

58. Львов П. Н. Абразивный износ и защита от него. М.: ЦБТИ. 1959, 55с.

59. Лебедев Ф. К. Долговечность трущихся пластмассовых деталей машин. Челябинск: Юги-Уральское книжное издательство. 1976.

60. Марочник сталей и сплавов/ под ред. А. С. Зубченко. М.: Машиностроение. 2001,671 с.

61. Машиностроение. Энциклопедия в 40 т.: Раздел 4: Конструирование машин./ под редакцией Фролова К. В.М. М.: Машиностроение. 2004 г, 720 с.

62. Нугличек Ф. Подшипники скольжения из пластмасс. Перевод с чешского А. А. Жукова. М.: МашГиз. 1960.

63. Огибалов П. М. Механика полимеров. М.: Издательство московского университета. 1975, 528 с.

64. Основы теории и расчёта сельскохозяйственных машин на прочность и надёжность./ под редакцией Волкова П. М. М.: Машиностроение. 1977.

65. Основы трибологии ( трение, износ, смазка)./под ред. А. В. Чичинадзе М.: Машиностроение. 2001.

66. Пластмассы в подшипниках скольжения. Исследования, опыт применения. Сборник статей. М.: Наука. 1965.

67. Платонов В. Ф. Подшипники из полиамидов. М.: Машгиз, 1961. 109 с.

68. Полимерные смеси. В 2-х томах перевод с английского. Под редакцией Д. Пола, С. Ньюмена. М.: Мир. 1981.

69. Полимеры в узлах трения машин и приборов: Справочник (А. В. Чичинадзе и др.). Под общей редакцией А. В. Чичинадзе. М.: Машиностроение. 1988.

70. Проблемы механики разрушения: Всесоюзный межвузовский сборник науч. тр. Под редакцией Зубчанинова. Калиненский политехнический институт.

71. Проников А. С. Надежность машин. М.: Машиностроение. 1978 592 с.

72. Работнов Ю. Н. Механика деформируемого твердого тела. Учебное пособие для студентов. М.: Наука. 1988.

73. Регель В. Р., Слуцкер А. И., Томашевский Э. Е. Кинетическая природа прочности твердых тел. Главная редакция физико-математической литературы издательства «Наука», 1974. 560 с.

74. Рутго Р. А. Автореферат кандидатской диссертации. Саратов 1968.

75. Рыжов Э. В. Технологическое управление геометрическими параметрами контактирующих поверхностей// Расчетные методы оценки трения и износа. Брянск.: Приок. кн. изд-во.1975 с. 98-138.

76. Семёнов А. П. Металлофторопластовые подшипники. М.: Машиностроение. 1976.

77. Словарь справочник по трению, износу и смазке деталей машин 2-е издание переработанное и дополненное. Киев: Наукова думка. 1990.

78. Смазочние материалы. Антифрикционные и противоизносные свойства. Методы испытаний: Справочник / Р. М. Матвеевский, В. JI. Лашхи, И. А. Буяновский и др. М.: Машиностроение. 1989. 224 с.

79. Справочник металлиста. В 5 т. Т. 2 изд. переработанное/ под ред. Чернавского С. А. М.: Машиностроение. 1976 - с. 36

80. Справочник по триботехнике. В 3-х т. Т.2. Смазочные материалы, техника смазки, опоры скольжения и качения. / Под общ. ред. М. Хебды, А. В. Чичинадзе. М.: Машиностроение, 1992. - 730 с.

81. Справочник по триботехнике. В 3-х т. Т.З. Триботехника антифрикционных, фрикционных и сцепных устройств. Методы и средства триботехнических испытаний/ Под общ. ред. М. Хебды, А. В. Чичинадзе. М.: Машиностроение, 1992. - 730 с.

82. Справочник по пластическим массам. Под редакцией М. И. Гарбара. М.:Химия. 1975.

83. Страмоус М. Ф. Выбор пластических масс для подшипников скольжения строительных машин. М.: МашГиз. 1962.

84. Структура и физико-химические свойства неорганических стекол/ под ред. Власова А. Г. Л.: Химия 1974 с. 36

85. Тененбаум М. М. Износостойкость деталей и долговечность горных машин. М.: Госгортехиздат, 1960,246 с.

86. Тененбаум М. М. Износостойкость конструкционных материалов и деталей машин при абразивном изнашивании. М.: Машиностроение 1966 331 с.

87. Тененбаум М. М. Сопротивление абразивному изнашиванию. М.: Машиностроение. 1976 -271 с.

88. Тодер И. А., Румянцев Н. М., Дынкина П. П. Технология машиностроения. №8 1963.

89. Троицкий А. В. Поведение зерна абразива в процессе шлифовки// Стекло и керамика. 1958 №3 с.22

90. Ткачёв В. Н. Работоспособность деталей машин в условиях абразивного изнашивания. М.: Машиностроение. 1995.

91. Трение, износ и смазка (трибология и триботехника). Под редакцией А. В. Чичинадзе. М.: Машиностроение. 2003.

92. Трение и износ материалов на основе полимеров, /под ред. В. А. Белого. Минск: Наука и техника. 1976.432 с.

93. Уорд И. Механические свойства твёрдых полимеров. М.: Химия. 1975.

94. Уплотнение и уплотнительная техника: Справочник. Под обшей редакцией А. И. Голубева, JI. А. Кондакова. М.: Машиностроение. 1986. 464 с.

95. Феодосьев В. И. Сопротивление материалов: Учебник для втузов 9-е изд., перераб. -М.: «Наука», 1986. 512 с.

96. Хрущов М. М., Бабичев М. А. Абразивное изнашивание. М.: Наука. 1970 -251с.

97. Ханин М. В. , Зайцев Г. П. Изнашивание и разрушение полимерных композиционных материалов. М.: Химия. 1990.

98. Чичинадзе А. В. Расчет и исследование внешнего трения при торможении. М.: Наука. 1967-232 с.

99. Шестаков В. М. Работоспособность тонкослойных полимерных покрытий. М.: «Машиностроение», 1973,160 с.

100. Шубников А. В.Элементарные механические явления при шлифовании и полировке//1)"Качество поверхностей деталей машин'УТруды семинара по качеству поверхности деталей машин. Сборник 3. М.: Из-во АН СССР. 1957 -с.5

101. Ямпольский Г. Я., Крагельский И. В. Исследование абразивного износа элементов пар трения качения. М.: Наука. 1973 64 с.

102. Adachi К., I. М. Hutchings Wear-mode mapping for the micro-scale abrasion test. //Wear, Volume 255, Issues 1-6, August-September 2003, Pages 23-29

103. ANSYS 5.6 Element Reference Manual, 11th edition, ANSYS Inc, November, 1999.

104. ANSYS 5.7 Structural Analysis Guide, ANSYS Inc, 2000.

105. Barge. M., G. Kermouche, P. Gilles, J. M. Bergheau, Experimental and numerical study of the ploughing part of abrasive wear // Wear, Volume 255, Issues 1-6 August-September 2003, Pages 23-29.

106. Chen Q., D. Y. Li, Computer simulation of solid-particle erosion of composite materials, // Wear, Volume 255, Issues 1-6 , August-September 2003, Pages 78-84.

107. Liangsheng Cheng, Steven L. Crouch, and William W. Gerberich. Frictional Contact Problems with Large Deformations Part I: Model.

108. Liangsheng Cheng, Steven L. Crouch, and William W. Gerberich. Frictional Contact Problems with Large Deformations Part II: Applications.

109. C. Martini, G. Palombarini, G. Poli, D. Prandstraller, Sliding and abrasive wear behaviour of boride coatings, // Wear, Volume 256, Issue 6 , March 2004, Pages 608-613.

110. De Pellegrin D. V., G. W. Stachowiak, Sharpness of abrasive particles and surfaces. // Wear, Volume 256, Issue 6 , March 2004, Pages 614-622.

111. Pintaude G., D. K. Tanaka, A. Sinatora, The effects of abrasive particle size on the sliding friction coefficient of steel using a spiral pin-on-disk apparatus // Wear, Volume 255, Issues 1-6 , August-September 2003, Pages 55-59.

112. G. B. Stachowiak, G. W. Stachowiak, Wear mechanisms in ball-cratering tests with large abrasive particles // Wear, Volume 256, Issue 6 , March 2004, Pages 600607.