автореферат диссертации по машиностроению и машиноведению, 05.02.02, диссертация на тему:Проектирование возвратно-поступательного уплотнительного соединения с упругим тонкостенным элементом

На правах рукописи Герасимов Сергей Владимирович

ПРОЕКТИРОВАНИЕ ВОЗВРАТНО-ПОСТУПАТЕЛЬНОГО УПЛОТНИТЕЛЬНОГО СОЕДИНЕНИЯ С УПРУГИМ ТОНКОСТЕННЫМ ЭЛЕМЕНТОМ

Специальность 05.02.02 - Машиноведение, системы приводов и детали машин

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Братск - 2006

Работа выполнена на кафедре "Машиноведение и детали машин" в Братском государственном университете

Научный руководитель: доктор технических наук,

профессор Долотов А.М.

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, доцент Ереско Т.Т.

кандидат технических наук, доцент Кобзов Д.Ю.

Ведущая организация: ОАО "ИркутскНИИхиммаш"

(г. Иркутск)

Защита состоится 28 апреля 2006 года в 10.00 на заседании диссертационного совета К 212.018.01 при ГОУВПО "Братский государственный университет" (665709, Иркутская обл., г. Братск-9, ул. Макаренко 40, БрГУ).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Братского государственного университета.

Ваш отзыв в 2-х экз. заверенный гербовой печатью предприятия просим направлять по адресу: 665709, Иркутская обл., г. Братск-9, ул. Макаренко 40, ученому секретарю диссертационного совета К 212.018.01.

Автореферат разослан " 27 " марта 2006 г.

Ученый секретарь диссертационного совета кандидат физ.- мат. наук, доцент

В. А. Коронатов

6906 3

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Проблема герметичности имеет место во всех отраслях промышленности и касается многих машин и устройств. Роль и значение уплотнений по мере развития техники, где гидравлика и пневматика занимают ведущие позиции, возрастают. Конструкции подвижных уплотнительных соединений (УС) должны иметь малые потери на трение, небольшие размеры, низкую стоимость и одновременно обеспечивать требования высокой герметичности и долговечности.

Надежность УС является важнейшей характеристикой машин и оборудования, которая определяет нормальную эксплуатацию, вероятность аварийных ситуаций и безопасность людей. Обеспечение функциональной надежности УС закладывается еще на стадии проектирования. Например, из общего числа отказов гидропневмосистем летательных аппаратов, связанных с нарушением герметичности, 67% обусловлено конструкторско-технологическими дефектами, 21% - производственными и 12% - нарушением режимов эксплуатации.

Условно УС можно разделить на две большие группы: УС "металл-металл" и УС "металл-полимер". Высокая герметичность соединения "металл -полимер" обеспечивается сравнительно меньшим усилием по сравнению с уплотнением "металл - металл". Как следствие малости усилия - малые габариты и масса изделия, его высокая надежность, высокий ресурс, поэтому такого типа УС получили широкое распространение. Однако их использование ограничивается предельными диапазонами температуры и давления рабочей среды и химическим составом.

Попытка соединить лучшие свойства УС "металл-металл", а именно широкий диапазон условий эксплуатации (давления, температуры, среды), и соединений "металл - полимер", а именно малые усилия герметизации, большой ресурс, привела к созданию новой группы УС - уплотнительных соединений с упругими тонкостенными элементами. Оболочечный элемент имеет низкую изгибную жесткость и при формировании стыка легко деформируется, принимая форму ответной детали, что обеспечивает уплотнительному соединению "металл - металл" сохранение всех преимуществ "металл - полимер", особенно в тяжелых условиях работы. Широкое использование УС "металл-металл" с оболочечными элементами в промышленности сдерживается отсутствием инженерных методик определения характеристик уплотнительного стыка. Не менее сложным вопросом является выбор материалов элементов УС. Отметим, что общей проблемой для пар трения и рассматриваемого соединения в частности является проблема схватывания трущихся поверхностей.

Цель работы. Повышение надежности возвратно-поступательного уплотнительного соединения с упругим тонкостенным элементом на этапе проектирования путем разработки методов расчета его прочности, герметичности и износостойкости.

Задачи исследования: • анализ физической природы процесса изнашивания трущихся поверхно-

стей УС и выявление возможности его анал

гги'1т?к"г" "ригяшп:

пшшиикл «У«//

РОС НАЦИОНАЛЬНАЯ| БИБЛИОТЕКА

С.1

оэ

• определение напряженно-деформированного состояния упругого цилиндрического оболочечного элемента, нагруженного давлением рабочей среды и контактным давлением; в частности, ширины области контакта и распределение контактного давления внутри этой области.

• моделирование массопереноса среды через уплотнительный стык;

• разработка методик оценки физико-химических и триботехнических параметров изнашивания;

• разработка рекомендаций по повышению износостойкости УС. Объект Исследования - стык шероховатых поверхностей жесткого цилиндра и соосного упругого оболочечного элемента, нагруженного давлением рабочей среды и контактным давлением.

Научная новизна заключается в:

• постановке конструкционной контактной задачи для жесткого цилиндра и соосного упругого оболочечного элемента, нагруженного давлением герметизируемой рабочей среды;

• решении контактной задачи с использованием функций И.А. Биргера, позволяющей определить зависимость величины области контакта от геометрических параметров оболочечного элемента и давления рабочей среды;

• обосновании метода оценки интенсивности изнашивания возвратно-поступательного УС "металл-металл" с упругим тонкостенным элементом, учитывающий влияние нагрузочно-скоростных факторов, конструкции сопряжения, свойств материалов и рабочих сред;

• разработке методик экспериментальных исследований интенсивности изнашивания УС "металл-металл" и определении неизвестных параметров кинетической модели изнашивания.

Достоверность научных положений, выводов и результатов, сформулированных в диссертации, базируются на принципах теории упругих оболочек Тимошенко-Рейснера, механики контактирования шероховатых поверхностей, молекулярно-механической теории трения, механики жидкости и газа, математического моделирования и подтверждается экспериментальными данными.

Практическая ценность работы заключается в том, что на базе проведенных теоретических и экспериментальных исследований созданы методы расчета напряженно-деформированного состояния оболочечного элемента УС, интенсивности изнашивания стыка шероховатых поверхностей и его герметичности, используемых при проектировании возвратно-поступательного УС с упругим тонкостенным элементом, в частности:

• "Методика определения ширины области контакта и распределение контактного давления внутри этой области для упругого оболочечного элемента";

• "Методика оценки интенсивности изнашивания уплотнительных соединений металл-металл".

Разработанные методы составляют основу вычислительного процесса определения рациональных размеров оболочечного элемента из условий прочности либо обеспечения требуемой герметичности, либо износостойкости либо комбинации указанных требований.

Реализация результатов работы. Разработанные методы используются в ОАО "ИркутскНИИхиммаш" г Иркутск при проектировании уплотнений промышленного оборудования. Результаты научно-исследовательской работы используются в учебном процессе БрГУ по магистерской программе 551801 "Машиноведение и детали машин".

Апробация работы. Результаты диссертационной работы обсуждались на семинарах секции «Проблемы механики, машиноведения и производственных технологий» Братского государственного университета (ГОУВПО "БрГУ") и докладывались на следующих конференциях:

• Научно-технической конференции «Триботехнические испытания в проблеме контроля качества материалов и конструкций», г. Рыбинск, 1989;

• Межрегиональных научно-технических конференциях «Естественные и инженерные науки - развитию регионов» Братского государственного университета, г. Братск, 1993-2005 г.г.;

• Международном научном симпозиуме «Механизмы и машины ударного, периодического и вибрационного действия», г. Орел, 2000

• IV Международной научно-практической конференции «Математическое моделирование в образовании, науке и производстве», г.Тирасполь, 2005;

• V Международном симпозиуме «Трибофатика», г. Иркутск, 2005;

• Международной научно-технической конференции «Проблемы исследования и проектирования машин», г. Пенза, 2005;

• IX Международной научной конференции «Решетневские чтения» посвященной 45-летию Сибирского государственного аэрокосмического университета имени акад. М. Ф. Решетнева, г. Красноярск, 2005;

Публикации. Основное содержание работы опубликовано в 28 печатных работах, из которых статей - 12, докладов - 9 , тезисов докладов - 7.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы (141 наименование). Общий объем работы 140 страниц, включая 36 рисунков, 3 таблицы, список литературы на 14 страницах.

Автор признателен д.т.н. проф. |Ю. К. Михайлову!, к.т.н. доценту В, М. Лебедеву (Санкт-Петербургский государственный политехнический университет), д.т.н. проф. П. М. Огару (Братский государственный университет) за оказанные консультации при выполнении работы над диссертацией.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении сформулирована цель исследований, актуальность рассматриваемых вопросов, дана краткая характеристика работы, ее научная новизна и практическая значимость.

Первая глава является введением в задачу разработки метода оценки нормальных условий работы упругих оболочечных элементов для УС возвратно-поступательного движения и посвящена особенностям изнашивания металлических поверхностей, а также формулирует задачи исследований.

На основании кинетической модели трибоокислительных процессов разработан метол оценки интенсивности изнашивания УГ "металл-металл", учитывающий влияние механо-физических свойств материалов, смазочных сред и геометрических размеров сопряжений.

Анализ результатов исследований различных авторов показал, что в зоне стыка металлических поверхностей, работающих в режиме граничного трения, наиболее часто реализуются условия механохимического изнашивания Известно также, что кислород, растворенный в рабочей среде, активно участвует в процессах разрушения поверхности трения, однако оценку интенсивности изнашивания осуществляют экспериментальным путем для конкретных конструкций и нагрузочно-скоростных режимов.

Для оценки интенсивности окислительного изнашивания / уплотняемого стыка предложена кинетическая модель трибоокислительных процессов, описанная уравнением

[ = Мтг1{д)ксС{х) ро

где // - молярная масса молекулярного кислорода, кг/моль; т - параметр продуктов износа; г](д) - относительная площадь контакта шероховатых поверхностей; q- контактное давление; кс- константа скорости химической реакции, м/с; С(х)- концентрация кислорода, растворенного в рабочей среде, в зоне контакта, моль/м3; р- плотность металла, кг/м3; и- скорость скольжения, м/с.

Предложен критерий С(х) > Соценки работоспособности стыка шероховатых поверхностей, обеспечивающий исключение схватывания. Интенсивность химического взаимодействия на активированных трением поверхностях лимитируется доставкой активных компонентов к поверхности металлов. Однако образование окисного соединения возможно только тогда, когда концентрация кислорода С(х) больше критических концентраций С^р В противном случае среда становится безокислительной по отношению к металлу и трибосопряжение оказывается неработоспособным ввиду задиров, т.е. повреждений поверхности фения в виде широких и глубоких борозд в направлении скольжения.

Конструктивные размеры контактной области и распределение контактного давления внутри этой области, при прочих равных условиях, значительно влияют на интенсивность изнашивания, определяя концентрацию кислорода С(х) в контактной области.

Вторая глава посвящена постановке и решению конструкционной контактной задачи - определению напряженно-деформированное состояние обо-лочечно! о элемента, нагруженного давлением среды и контактным давлением.

Анализ существующих решений контактной задачи для оболочечных элементов конструкций показал, чго использование классической теории упругих оболочек Кирхгофа-Лява приводит к несоответствию - в точках границы области соприкосновения тонкой оболочки с твердым телом, имеющим гладкое основание (без угловых точек), поперечные силы претерпевают

разрыв. Решения по теории оболочек типа Тимошенко - Рейснера, учитывающей эффект поперечного сдвига, позволят снять указанное противоречие и качественно изменить решение.

Приведено конспективное изложение сведений из теории оболочек, которые потребуются при решении конструкционной контактной 1адачи. Полученная система из двадцати одного уравнения является полной для оболочек, описываемых на базе теории Тимошенко-Рейснера.

Рассмотрена контактная задача статики для двух тел (замкнутой упругой цилиндрической оболочки толщиной h, радиусом срединной поверхности R, длиной L, нагруженной равномерным давлением рабочей среды р-const, и соосного ей жесткого цилиндра) с неизвестной шириной зоны контакта 8. Предположено, что до деформации оболочки между оболочкой и цилиндром имеется радиальный зазор w0 = const (рис. I).

Принято допущение, что оболочка и цилиндр являются неизношенными, деформация оболочки вызывает лишь нормальную реакцию цилиндра (трение в контакте отсутствует), герметизируемая среда воздействует только на оболочку, цилиндр жесткий.

Для описания напряженно-деформированного состояния оболочки в условиях осесимметричной деформации получена система из трех дифференциальных уравнений:

^-0, ^-а-0. С)

(¡х Я ах Ох

где рг - внешняя нагрузка, Н/мм2; Л'|, А'з - интенсивность нормальных сил, Н/мм; ()\ - интенсивность поперечной силы, Н/мм; Л/, - интенсивность изгибающего момента, Н-мм/мм.

Система уравнений (1) сведена к разрешающему уравнению:

=1^3, (2)

<ЬГ (к2 & &

2 \ + У ,4 ЕЙ п ЕЙ3 здесь gi■ =—у, Л =-£> = —*-гл,

кЯ ОИ2 12(1-И)

где ц/и - угол поворота нормали с учетом сдвига; к - коэффициент сдвига;

/.',V - модуль Юша и коэффициент Пуассона.

Компоненты напряженно-деформированного состояния в оболочечном элементе определены следующим образом-

а = ^ = = о)

ах ах ¿¡х1 Я \ сЬс )

Последнее выражение в системе уравнений (3) показывает реакцию оболочки на действие внешней нагрузки р3 Отсюда, учитывая, чго внутри области контакта рт,- р г/, а радиальное перемещение и' поверхности оболочки ограничено принятым радиальным зазором н< = ио (рис 1), получено выражение для контактного давления

аа ЕИ

с1х ^

Для удобства решения уравнения (2) поверхность оболочечного элемента разделена (рис. 1) на две зоны по наличию и отсутствию контактного давления^.

|>-<7(дг|), 0 < дг] < <5;

^ \р, 0 <x2<{L-S\ Для зоны занятой контактом 0<Х]<£, где согласно исходным данным w = = const, уравнение (2) принимает вид

= о,

dx2

¡6*(1-v)

Решение принято в виде

Vu=Cxerxi+C 2е'ГХ]. (4)

Тогда из перво! о уравнения системы (3) имеем:

W, = Dy(c]ey^ -С2е~уХ]), где Г,,Г2- постоянные интефирования.

С учетом разбиения на зоны (рис. 1) принято граничное условие

^iU, =0=0.

Найдено: С) = С2. Обозначая постоянную интегрирования через С, уравнение (4) можно записать как

4<и =Cch(^ х,).

Тогда система уравнений (3) для зоны занятой контактом

A/, = /H'sh(r*i)r, 0\=1)Сси(у х\)у2, »-—"-О-

В зоне 0 < х2 <{t - 5) поверхность оболочечного элемента нагружена только давлением среды р\- р- const, поэтому уравнение (2) принимает вид

(Ьс4 сЬс

Решение уравнения (5) имеет вид

Ц/и = /1<)#0(*2) + А\ в\ (*2 )+<*2в2 (х2 ) + АЪВЪ(*2) -

причем:

Л/, = О(А0В^(х2 ) + АхВ\(хг) + Л2^(дг2 ) + А3В'3(х2 )).

п2

* = — (о(А0В^х2)+ А^(х2) + Л2В1(х2)+ А3В"(х2))+ р), Ьп

где /40, АЬ, ,-Ь - постоянные интегрирования; Во(х2),В^(х2\В2(х2),В2(х2) -нормальные фундаментальные функции, предложенные И.А. Биргером:

В (,) = ^ ~ * 2 )сЬ(£ пЫ2- Ч2 )аЬ(^^)со5(77х)

Чч

Вз(х)=-Д-^г[^сЬ(^дс)5т(т7дг)-^5Ь(^д:)со5(77дг)],

2 £г,\£2+Т)2)

, 1Л2+82 здесь £=■>—г5—= 1Ни—— +-т5 7=

^З-Зу2 \ + У _ Д2 -£2 /Уз- Зу2 1 + у

Л* 2*Я2 V 2 ^ АЛ 2*Я2 '

С учетом разбиение оболочечного элемента на зоны (рис. 1) назначены следующие граничные условия:

При переходе через границу двух зон должны быть выполнены условия совместности:

=^„1*2=0' м\\хх=д = ^1*2=0'

0\\х}=6 =О\\х2=0> Н*1=<5 =Н*2=0-

Окончательно конструкционная контактная задача сведена к шести трансцендентным уравнениям для определения шести неизвестных <5, С, Ад, Аь А2,А3 :

С сЬ(у 3) = АоВ0 (0) + А, б, (0) + А2 В^ (0) + Л3«з(0);

3)Г= Ь{А0В'0(0)+ Л,5,'(0) + А2В'2(0)+ А3В3(0));

ОГсЬ(/ б)у2 = 0(А0Во(0)+ ,4,б|*(0) + А2В2(0)+ А3В3{0));

Щ) = -П^оЯо(О) + ,4,ВГ(0)+ А2В5(0)+ А3В"(0))+ р)-

Ь п

«2

—-( О(А0В$( - <5) + Л,ВЦ1 - + АгВ1 (/. - <5)+ Л3/?"(/, - б))+ р) = 0 . £ Л

Приведен пример расчета напряженно-деформированного состояния стального цилиндрического оболочечного элемента, результаты которого показаны на рис. 2.

100

-яЫ N2 Ы'10~'

М,(х,) О^х,) 103 Ч,и(х,) 103

^их2(х2) 'О3

М

1 х2!

+- -и-

01 х2("2) 'О3

-100

-200

X, = 0,-^- (ь - б). 2 100

Рис. 2. Результаты расчета компонентов напряженного состояния оболочечного элемента с исходными данными: р=25 МПа; н>о = 0,4 мм;

¿=10 мм; И - 0,5 мм; /?=50 мм; £ = 2105 МПа; v = 0,3; к = 5/6.

Разработанный метод определения ширины области контакта, распределение контактного давления, других силовых факторов, определяющих напряженно-деформированное состояние оболочечного элемента, составляют основу вычислительного процесса определения рациональных размеров оболочечного элемента из условий прочности либо обеспечения требуемой ширины зоны контакта либо минимального (максимального) контактного давления либо комбинации указанных требований.

В третьей главе приведена модель массопереноса среды через уплотни-тельный стык. В зону стыка шероховатых поверхностей цилиндра и оболочечного элемента кислород поступает в результате утечек Q герметизируемой рабочей среды. Принята и обоснована физическая модель конгакпюго зазора как узкая щель переменной высоты, у которой одна сторона движется, а другая неподвижна. Задача об определении концентрации кислорода в смазочном слое рабочей среды сведена к решению системы уравнений, описывающей баланс кислорода.

Для оценки распределения концентрации кислорода, растворенного в рабочей среде, внутри области контакта поверхностей получено выражение

С(х) = С1! ехр

где х - координата: 0< д:<5, 6- ширина зоны контакта оболочечного элемента и цилиндра, м; С\- концентрация кислорода на входе в область контакта, моль/м3; кс\,кс2- константа скорости химической реакции (металл - рабочая среда) соответственно для оболочечного элемента и цилиндра, м/с; Q - расход рабочей среды через контактный зазор, м3/с:

да/г3 р уяЛ г 12ц5 ~ 2 '

здесь d - диаметр уплотняемого цилиндра, м; 7 - контактное давление, Па;г-эквивалентная высота щели, м; р-давление герметизируемой рабочей среды, Па; ц - вязкость, Па с; и - скорость скольжения, м/с; г]{д) - относительная площадь упругого ненасыщенного контакта:

п (<?М

К

^шах )

где Ь, V - параметры опорной кривой (для приработанных поверхностей Ь = 2; V = 2); Ятах - максимальная высота микронеровностей (равновесная шероховатость); И, - контактная деформация поверхности (сближение):

,4 5(1-"2М*)

к = 1,979 Дч

Е

здесь Д- характеристика микрогеометрии поверхности: Д = —1; г- радиус

гЬх у

кривизны вершин микронеровностей; Е,у- модуль упругости и коэффициент Пуассона.

Для уплотнений периодического действия пластический контакт недопустим. Упругий ненасыщенный контакт имеет место при условии, если

д < 0,06 Д1 2 Г /Ц1

М).

Эквивалентная высота щели г определена следующим образом

С помощью моделирования утечки среды через стык уплотняемых шероховатых поверхностей определено распределение концентрации кислорода, растворенного в рабочей среде, по ширине области контакта.

Четвертая глава посвящена экспериментальному исследованию интенсивности изнашивания металлических поверхностей и определению неизвестных параметров, входящих в кинетическую модель изнашивания. Приведено описание оборудования и методик проведения экспериментов.

В процессе экспериментальных исследований контролировались и замерялись износ трущихся поверхностей, сила трения, контактное давление, температура окружающей среды и поверхностей трения, путь и время трения, скорость скольжения трущихся элементов, микротвердость поверхностей трения, шероховатость, давление воздуха в рабочей камере.

Экспериментальные исследования проводились на оборудовании кафедры "Машиноведение и детали машин" Санкт-Петербургского государственного политехнического университета. Износ трущихся элементов определялся профилографом ВЭИ-201 и методом отпечатков на микроскопе ПМТ-3. Измерение сил трения производилось посредством тензометрических систем, усилителей Топаз-\3-0 I, УТ4-1 и осциллографа НП7. Температура окружающей среды и поверхностей трения контролировалась с помощью хромель-копелевых термопар и самопишущих потенциометров ПСР1-08.

Лабораторные исследования пар трения при возвратно-поступательном скольжении выполнялись на машине МВПД (рис. 3), имеющей следующие технические характеристики: тип исследуемых сопряжений - плоскость-плоскость; скорость скольжения 0,04 и 0,08 м/с; амплитуда взаимного перемещения образцов 0,04 и 0,02 м; контактное давление 0...50 МПа; закон движения - синусоидальный.

Исследования пар трения в условиях вакуума производились на установке УТИВ (рис. 4), позволяющей выполнять трибологические исследования при скорости скольжения от 0,06 до 2 м'с и контактном давлении от 0,004 до 2,5 МПа. Давление воздуха в рабочей камере менялось от 0,1 до 10 Па.

Рис. 3. Установка для исследования пар трения при возвратно-поступательном скольжении: а - общий вид машины МВПД; б - образцы пар трения.

Рис. 4. Установка для лабораторного исследования пар трения в условиях вакуума: а - общий вид машины УТИВ: б - образцы пар трения.

Проведенные исследования позволили построить обобщенную зависимость интенсивности изнашивания от нагрузочно-конструкторских факторов Результаты экспериментов показали, что конструктивные размеры контактной зоны, при прочих равных условиях, значительно влияют на износ.

Исследования изменения параметров износа в зависимости от степени разреженности вакуумной камеры производилось с целью изучения влияния концентрации растворенного в смазочной среде кислорода на интенсивность трибоокислительного процесса. Образцы пар трения изготавливались из стали 45 и стали 40Х, смазывание осуществлялось ЦИАТИМ-201, оловосодержащим смазочным материалом 1Д201 ол 10 (ЦИАТИМ-201 + 10 мас% порошка олова), медьсодержащим смазочным материалом Ц201м10 (ЦИАТИМ-201 + 10 мас.% порошка меди) Применение смазочных материалов Ц201ол10 и Ц201м10 показало, что при достаточно высокой концентрации кислорода

ООО

о

а)

б)

2 з

Со = 2,8-10" (моль/м ) в смазочном слое частицы меди (олова) при многократном передеформировании в зоне стыка трущихся поверхностей упрочнялись и начинали играть роль абразива. Хорошие противоизносные свойства Ц201ол!0 и Ц201мЮ показали при концентрации кислорода в смазочном слое

Г0 = 2,5-10"2 (моль/м3 ). Поверхности трения покрывались пленкой меди (олова) толщиной порядка 1 мкм.

Проведенные исследования позволяют утверждать, что уменьшение износа с ростом площади контакта при одинаковых контактных давлениях является результатом снижения концентрации кислорода в зоне трения, а при

_2

достижении критических концентраций кислорода С^р = Сд = 2,4 10 (моль/м3) происходит схватывание.

Сделан вывод о практически линейной связи между интенсивностью изнашивания и концентрацией кислорода.

Способ определения константы скорости химической реакции кс заключается в аналитическом выражении ее через величину интенсивности изнашивания определяемую экспериментально на трибосопряжении с точечным контактом

где р - плотность металла, кг/м3; V- скорость скольжения, м/с; ц - молярная масса молекулярного кислорода, кг/моль; т- параметр продуктов износа; ^{д) - относительная площадь контакта; ^ - контактное давление; Сд - равновесная концентрация кислорода в рабочей среде, моль/м3.

Определение параметра продуктов износа возможно по данным оже-электронной спектроскопии поверхностных слоев на установке ЬН-10 (ЬЕУВОШ НЕЯЛЕШ)

„, _ АГе Сре

т =--—,

Я)2 С02

где , р¡.-е - атомный вес соответственно кислорода и железа: Со2,Сус-

атомные концентрации соответственно кислорода и железа в продуктах износа.

Приведены результаты расчетных и экспериментальных данных интенсивности изнашивания металлических поверхностей. Указано, что расхождения теоретических и экспериментальных данных не превышает 30%. Принимая во внимание приближенность расчетов на износ ввиду естественного разброса параметров, входящих в расчетные выражения, указанную точность следует признать удовлетворительной.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Проведен анализ износостойкости материалов жесткого цилиндра и упругого оболочечного элемента. Экспериментально подтверждено, что для

граничного режима трения металлических поверхностей наиболее характерен механохимический механизм изнашивания. Результаты опытов показали, что конструктивные размеры контактной зоны, при прочих равных условиях, значительно влияют на износ, определяя концентрацию кислорода Г(.х).

2. Создан метод расчета напряженно-деформированное состояние цилиндрического оболочечного элемента, нагруженного давлением рабочей среды и контактным давлением, базирующийся на теории упругих оболочек Ти-мошенко-Рейснера, учитывающей поперечный сдвиг.

3. Разработана методика определения ширины области контакта и распределение контактного давления внутри этой области для упругого оболочечного элемента.

4. Использование функций И А. Биргера при решении конструкционной контактной задачи позволяет построить решение задачи в виде, удобном для практического применения.

5. Разработан метод оценки интенсивности окислительного изнашивания стыка металлических поверхностей. Метод основан на анализе процессов три-бохимической активации поверхностных слоев трущихся элементов и механизмов массопереноса кислорода из внешней среды.

6. Разработана методика оценки интенсивности изнашивания уплотни-тельных соединений металл-металл, учитывающая влияние механо-физических свойств материалов, смазочных сред и геометрических размеров сопряжений.

7. С помощью моделирования утечки среды через стык уплотняемых шероховатых поверхностей определено распределение концентрации кислорода, растворенного в рабочей среде, по ширине области контакта.

8. Для оценки работоспособности стыка шероховатых поверхностей предложен критерий С(х) > С, обеспечивающий исключение схватывания.

9. Для проверки адекватности разработанной кинетической модели изнашивания и реальных металлических стыков проведены экспериментальные исследованию интенсивности изнашивания металлических поверхностей Проведенные исследования показали, что расхождения теоретических и экспериментальных данных не превышает 30%

10. Разработанные методы составляют основу вычислительного процесса определения рациональных размеров оболочечного элемента из условий прочности, герметичности, износостойкости или комбинации указанных критериев работоспособности УС.

Основные положения диссертации опубликованы в работах:

1. Лебедев, В.M Устройство для исследования газосодержания смазочных материалов/ В М. Лебедев, C.B. Герасимов; ЛПИ им. М.И. Калинина - М., 1988. - 15 с. - Деп. в ЦНИИТЭнефтехим, №10-нх88.

2. Лебедев, В.M Метод оценки интенсивности изнашивания трущихся пар/ В.М. Лебедев, C.B. Герасимов; ЛПИ им. М.И. Калинина. - М„ 1989. - 25 с. -Деп. в ЦНИИТЭнефтехим, №197-нх89

3 Лебедев, В.M Оценка ресурса узлов трения общемашиностроительного применения / В.M Лебедев, C.B. Герасимов; ЛПИ им. М.И Калинина. - М., 1989. - 35 с - Деп. в ВНИИТЭМР 24.11.89, №319.

4 Лебедев, В.M Оценка триботехнических параметров уравнения окислительного изнашивания пар трения, смазываемых пластичными материалами/

B.М. Лебедев, А.В Баранов, С В. Герасимов // Триботехнические испытания в проблеме контроля качества материалов и конструкций: тез. докл. научно-технической конференции/ Под ред. Ю.П Замятина.- М., 1989. - с. 34 - 35.

5 Лебедев, В.М Оценка физико-химических и триботехнических параметров уравнения окислительного изнашивания пар трения, смазываемых пластичными материалами/ В М. Лебедев, C.B. Герасимов [и др.] // XIV научно -техническая конференция: тез. докл. / БрИИ. - Братск, 1993. С. - 46 -47.

6 Поскребышев, В А. Разработка физической модели и алгоритма определения триботехнических параметров пар трения/ В.А. Поскребышев, C.B. Герасимов // XV научно - техн. конференция: тез. докл. / БрИИ. - Братск, 1994. -

C. 138-139.

7 Огар, П.М. Многокритериальный подход при проектировании уплотнений/ П.М. Огар, C.B. Герасимов // XVI научно-техническая конференция: тез. докл. / БрИИ. - Братск, 1995. - с. 165.

8. Герасимов, C.B. Моделирование износа узлов реверсивного трения/ C.B. Герасимов // XVI научно - техническая конференция: тез. докл. / БрИИ -Братск, 1995.-С. 122-123.

9. Огар, П.М. Применение модели реального газа при определении герметичности соединений/ U.M. Огар, C.B. Герасимов // XVIII научно-техническая конференция: тез. докл. / БрИИ. - Братск, 1997. - С. -41.

10.Огар, П.М. Моделирование массопереноса через стык поверхностей/ П.М. Огар, C.B. Герасимов // Х!Х научно - техническая конференция: тез. докл. / БрИИ. - Братск, 1998. - С. 164 - 167.

11. Огар, П.М. Массоперенос среды через стык уплотнительных поверхностей/ П.М. Огар, C.B. Герасимов, О.Ю. Сухов // Механизмы и машины ударного, периодического и вибрационного действия: Материалы Международного научного симпозиума / ОрелГТУ - Орел, 2000 - С. 266 - 271.

12.Огар, П.М. Моделирование массопереноса через стык шероховатых поверхностей/ П.М. Огар, C.B. Герасимов, С.Н. Глинов, О.Ю. Сухов // Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ: Меж-вуз.темат.сб.тр. Вып.7/СП6ГАСУ. -СПб, 2001. - С. 108 - 116.

13.Огар, П.М. Объем зазоров при упругом контакте шероховатых поверхностей/ П.М. Огар, C.B. Герасимов, Е.А. Ключев // Труды / БрГТУ. - Братск, 2003. -T. 1.-С. 164- 167.

14. Огар, П.М. Плотность стыка при контакте шероховатых поверхностей/ П.М. Огар, C.B. Герасимов, А.Б. Штаркман // Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ: межвуз. темат. сб. тр. Вып.9/ СПбГАСУ. - СПб, 2003. - С. 209 - 215.

15. Герасимов, C.B. Расчет объема смазочного материала в зоне контакта шероховатых поверхностей/ C.B. Герасимов, В.В. Шипилов // Естественные и

инженерные науки - развитию регионов: Материалы Межрегиональной научно-технической конференции / ГОУ ВПО "БрГУ" - Братск, 2003. - С. 133

16. Герасимов, C.B. Расчет характеристик контактирования и износ металлических шероховатых поверхностей/ C.B. Герасимов, В.В. Шипилов // Естественные и инженерные науки - развитию регионов: Материалы Межрегиональной науч.-технич. конференции / ГОУ ВПО "БрГУ" - Братск, 2003. - С. 134.

17. Герасимов, C.B. Моделирование контактного взаимодействия тонкостенного поршня с корпусом цилиндра/ C.B. Герасимов, A.M. Долотов, Ю.К. Михайлов // Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ: Межвуз. темат. сб. тр. Вып. 10/ СПбГАСУ. - СПб., 2004. - С. 120.

18.0гар, П.М. Герметичность соединений с элементами пониженной жесткости/ П.М. Огар, C.B. Герасимов, С.Н. Глинов // Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ: Межвуз. темат. сб. тр. Вып. 10/ СПбГАСУ. - СПб., 2004. - С. 271 - 275.

19.Долотов, A.M. Контактное взаимодействие тонкостенного поршня с жестким цилиндрическим корпусом/ A.M. Долотов, C.B. Герасимов // Естественные и инженерные науки - развитию регионов: Материалы Межрегиональной научно-технической конференции / ГОУ ВПО "БрГУ" - Братск, 2004. - С. 128.

20. Герасимов, C.B. Трансформация контактного давления в стыке цилиндрической оболочки и жесткого цилиндра./ C.B. Герасимов, A.M. Долотов, Ю.К. Михайлов // Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ: Межвуз. темат. сб. тр. Вып. 11/ СПбГАСУ. - СПб., 2005. - С.110.

21.Долотов, A.M. Использование функций Биргера в конструкционной контактной задаче для жесткого цилиндра и соосного цилиндрического оболо-чечного элемента/ A.M. Долотов, C.B. Герасимов // Проблемы исследования и проектирования машин: сборник статей Международной научно-технической конференции.- Пенза, 2005. - С. 127-130.

22. Долотов, A.M. Конструкционная контактная задача для цилиндрической оболочки и жесткого цилиндра/ A.M. Долотов, C.B. Герасимов // Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ: Межвуз. темат. сб. тр. Вып. 11/ СПбГАСУ. - СПб., 2005. - С. 113 - 117.

23.Долотов, A.M. Математическое моделирование контактного взаимодействия цилиндрического оболочечного элемента и жесткого цилиндра/ A.M. Долотов, C.B. Герасимов // Естественные и инженерные науки - развитию регионов: Материалы Межрегиональной научно-технической конференции / ГОУ ВПО "БрГУ" - Братск, 2005. - С. 66 - 68.

24. Долотов, A.M. Моделирование и расчет контактного давления для стыка цилиндрического оболочечного элемента и жесткого соосного цилиндра/ A.M. Долотов, C.B. Герасимов // Математическое моделирование в образовании, науке и производстве: Материалы IV Международной научно-практической конференции. Тирасполь, 5-9 июня, 2005г. - Тирасполь, 2005.- С. 88-90.

25. Долотов, A.M. Определение контактного давления в стыке жесткого цилиндра и соосного цилиндрического оболочечного элемента, нагруженного давлением герметизируемой среды/ A.M. Долотов, C.B. Герасимов // Решет-невские чтения: материалы IX Междунар. науч. конф., посвящ. 45-летию Сиб.

гос. аэрокосмич. ун-та имени акад. М. Ф. Решетнева (10-12 нояб. 2005, г. Красноярску Сиб. гос. аэрокосмич. ун-т. - Красноярск, 2005. - С. 239-240.

26. Долотов, A.M. Построение эпюры контактного давления для стыка цилиндрического оболочечного элемента и жесткого соосного цилиндра/ A.M. Долотов, C.B. Герасимов // Трибофатика: сборник докладов V Международного симпозиума по трибофатике. ISTF - 2005. 3-7 октября 2005 г. - Иркутск: Ир-ГУПС, 2005. - T. I.- С. 466 - 471.

27. Долотов, A.M. Расчет длины области контакта упругой цилиндрической оболочки с соосным жестким цилиндром/ A.M. Долотов, C.B. Герасимов // Трибофатика: сборник докладов V Международного симпозиума по трибофатике. - 2005. 3-7 октября 2005 г. - Иркутск: ИрГУПС, 2005. -Т. 1.- С. 460 - 466.

28. Долотов, A.M. Решение контактной задачи для стыка цилиндрической оболочки и жесткого цилиндра/ A.M. Долотов, C.B. Герасимов // Естественные и инженерные науки - развитию регионов: Материалы Межрегиональной научно-технической конференции / ГОУ ВПО "БрГУ" - Братск, 2005.-С. 63- 65.

Соискатель

C.B. Герасимов

Подписано в печать 17.02.06.

Формат 60x84^6. Бумага офсетная. Печать трафаретная. Уч. - изд. л. 1,3 Усл. п. л. 1,3 Тираж 100 экз. Заказ № 65_

Отпечатано в типографии БрГУ 665709, Братск, ул. Макаренко, 40 ГОУВПО "Братский государственный университет"

ц- 6 90 6 e3oG

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЯ И РЕШЕНИЕ

ЗАДАЧИ ОЦЕНКИ ИЗНОСОСТОЙКОСТИ ТРУЩИХСЯ СОПРЯЖЕНИЙ, РАБОТАЮЩИХ В РЕЖИМЕ ОКИСЛИТЕЛЬНОГО ИЗНАШИВАНИЯ.

1.1. Общие сведения об уплотнениях контактного типа для соединений возвратно-поступательного движения

1.2. Современные представления о природе процессов схватывания и изнашивания металлических поверхностей

1.2.1. Механизм нормального механохимического изнашивания

1.2.2. Роль окружающей среды в процессах трения и изнашивания 19 ^ 1.2.3. Методы оценки скорости механохимического изнашивания

1.3. Задачи исследования.

1.4. Метод оценки интенсивности изнашивания возвратно-поступательного уплотнительного соединения "металл-металл" с упругим тонкостенным элементом.

1.4.1. Исходные положения и физическая модель трибосопряжения

1.4.2. Кинетические модели механохимических реакций.

1.4.3. Математическая модель окислительного изнашивания.

1.5 Выводы по главе.

ГЛАВА 2. ПОСТАНОВКА И РЕШЕНИЕ КОНСТРУКЦИОННОЙ

КОНТАКТНОЙ ЗАДАЧИ ДЛЯ ЖЕСТКОГО ЦИЛИНДРА И СООСНОГО ОБОЛОЧЕЧНОГО ЭЛЕМЕНТА, НАГРУЖЕННОГО ДАВЛЕНИЕМ ГЕРМЕТИЗИРУЕМОЙ РАБОЧЕЙ СРЕДЫ.

2.1. Основные уравнения теории оболочек Тимошенко-Рейснера.

2.1.1. Геометрия оболочки.

2.1.2. Закон изменения смещений по толщине оболочки.

2.1.3. Геометрические уравнения. Удлинения, сдвиги, изменения кривизны

2.1.4. Уравнения равновесия.

2.1.5. Соотношения упругости.

2.2. Метод расчета напряженно-деформированного состояния уплотнения с оболочечным элементом.

2.2.1. Исходные положения конструкционной контактной задачи

2.2.2. Математическая модель формирования стыка цилиндрической оболочки с жестким соосным цилиндром.

2.3. Методика определения ширины области контакта и распределение контактного давления внутри этой области для упругого оболочечного элемента.

2.4. Примеры расчета.

2.5. Выводы по главе.

ГЛАВА 3. МОДЕЛИРОВАНИЕ МАССОПЕРЕНОСА РАБОЧЕЙ СРЕДЫ ЧЕРЕЗ УПЛОТНИТЕЛЬНОЕ СОЕДИНЕНИЕ ВОЗВРАТНО-ПОСТУПАТЕЛЬНОГО ДВИЖЕНИЯ.

3.1. Физическая модель контактного зазора.

3.2. Определение сближения между шероховатыми поверхностями контактирующих тел и расчет фактической площади касания.

3.3. Определение концентрации кислорода в смазочном слое, находящемся в зоне уплотнительного стыка.

3.4. Определение концентрации кислорода в смазочном слое, находящемся вне зоны уплотнительного стыка

3.5. Методики определения концентрации кислорода и коэффициента диффузии в смазочном материале.

3.6. Выводы по главе.

ГЛАВА 4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ.

4.1. Описание оборудования.

4.2. Исследования механизма изнашивания.

4.3 Определение неизвестных параметров математической модели окислительного изнашивания.

4.4. Методика оценки интенсивности изнашивания уплотнительных соединений металл-металл.

4.5. Рекомендации по повышению износостойкости уплотнительных соединений.

4.5.1. Конструктивные способы повышения износостойкости.

4.5.2. Использование металлонаполненных смазочных материалов

4.6. Выводы по главе.

Проблема герметичности имеет место во всех отраслях промышленности и касается многих машин и устройств. Уплотнительные устройства широко применяются в агрегатах пневмогидравлических систем авиационной техники, в химическом и нефтяном машиностроении, трубопроводном транспорте - это регуляторы давления, запорные клапаны, заслонки, золотники, фланцевые, штуцерные и другие типы соединений, приводы. Роль и значение уплотнений по мере развития техники, где гидравлика и пневматика занимают ведущие позиции, возрастают. Конструкции подвижных уплотнительных соединений (УС) должны иметь малые потери на трение, небольшие размеры, низкую стоимость и одновременно обеспечивать требования высокой герметичности и долговечности.

Надежность УС является важнейшей характеристикой машин и оборудования, которая определяет нормальную эксплуатацию, вероятность аварийных ситуаций и безопасность людей. Анализ статистического материала по отказам и неисправностям показывает, что основной причиной выхода из строя машин и механизмов является не поломка их деталей, а износ и нестабильность триботехнических характеристик. Систематизируя среднестатистические данные отказов гидропневмотопливных агрегатов, Б.В. Кармугин [57] отмечает, что около 50% их отказов было обусловлено нарушением функциональной способности уплотнений. Обследования строительных машин в эксплуатации, показали, что отказы элементов гидравлического привода составляют 50% от общего количества отказов, а в гидроприводе максимальный процент отказов приходится на долю уплотнений [54, 55, 61, 62].

Обеспечение функциональной надежности УС закладывается еще на стадии проектирования. Например, из общего числа отказов гидропневмосистем летательных аппаратов, связанных с нарушением герметичности, 67% обусловлено конструкторско-технологическими дефектами, 21% - производственными и 12% - нарушением режимов эксплуатации [120]. В некоторых производствах капитальные и эксплуатационные затраты на уплотнительные устройства составляют до 15% всех расходов [57, 58 ].

Уплотнение в целом состоит из уплотняющего элемента в виде прокладки или набивки, крепления уплотнения, детали для регулирования прижима уплотнения к уплотняемой поверхности. В некоторых случаях герметичности можно добиться без применения уплотнительных материалов с помощью притирания уплотняемых поверхностей или бесконтактным методом. Иногда применяются комбинированные контактные уплотнения, действующие на основании объединения различных способов уплотнения [54, 55].

Условно УС можно разделить на две большие группы: УС "металл-металл" и УС "металл-полимер". Высокая герметичность соединения "металл - полимер" обеспечивается сравнительно меньшим усилием по сравнению с уплотнением "металл - металл". Как следствие малости усилия - малые габариты и масса изделия, его высокая надежность, высокий ресурс, поэтому такого типа УС получили широкое распространение. Однако их использование ограничивается предельными диапазонами температуры и давления рабочей среды и химическим составом.

Попытка соединить лучшие свойства УС "металл-металл", а именно широкий диапазон условий эксплуатации (давления, температуры, среды), и соединений "металл - полимер", а именно малые усилия герметизации, большой ресурс, привела к созданию новой группы УС - уплотнительных соединений с упругими тонкостенными элементами [1, 2, 4, 13, 36, 90], выполненных, в виде оболочечных цилиндрических или конических элементов. Материал уплотнения - стали, бронзы, латуни, что позволяет использовать соединения в агрессивных средах и в условиях термических воздействий. Оболочечный элемент имеет низкую изгибную жесткость и при формировании стыка легко деформируется, принимая форму ответной детали, что обеспечивает уплотнительному соединению "металл - металл" сохранение всех преимуществ "металл - полимер", особенно в тяжелых условиях работы. Оболочечный элемент повышает герметизирующую способность контактного уплотнения при минимизации усилия герметизации. Широкое использование УС "металл-металл" с оболочечными элементами в промышленности сдерживается отсутствием инженерных методик определения рациональных размеров оболочечного элемента из условий прочности либо обеспечения требуемой ширины зоны контакта либо минимального (максимального) контактного давления либо комбинации указанных требований. Не менее сложным вопросом является выбор материалов элементов УС. Общей проблемой для пар трения и рассматриваемого соединения в частности является проблема схватывания трущихся поверхностей. Отметим, что основные положения, развиваемые в диссертации, принципиально направлены на исключение схватывания трущихся металлических поверхностей.

Таким образом, цель работы - повышение надежности возвратно-поступательного уплотнительного соединения с упругим тонкостенным элементом на этапе проектирования путем разработки методов расчета его прочности, герметичности и износостойкости.

Объект исследования - стык шероховатых поверхностей жесткого цилиндра и соосного упругого оболочечного элемента, нагруженного давлением рабочей среды и контактным давлением.

Научная новизна заключается в:

• постановке конструкционной контактной задачи для жесткого цилиндра и соосного упругого оболочечного элемента, нагруженного давлением герметизируемой рабочей среды;

• решении контактной задачи с использованием функций И.А. Биргера, позволяющей определить зависимость величины области контакта от геометрических параметров оболочечного элемента и давления рабочей среды;

• обосновании метода оценки интенсивности изнашивания возвратно-поступательного УС "металл-металл" с упругим тонкостенным элементом, учитывающий влияние нагрузочно-скоростных факторов, конструкции сопряжения, свойств материалов и рабочих сред;

• разработке методик экспериментальных исследований интенсивности изнашивания УС "металл-металл" и определении неизвестных параметров кинетической модели изнашивания.

Достоверность научных положений, выводов и результатов, сформулированных в диссертации, базируются на принципах теории упругих оболочек Тимошенко-Рейснера, механики контактирования шероховатых поверхностей, молекулярно-механической теории трения, механики жидкости и газа, математического моделирования и подтверждается экспериментальными данными.

Практическая ценность работы заключается в том, что на базе проведенных теоретических и экспериментальных исследований созданы методы расчета напряженно-деформированного состояния оболочечного элемента УС, интенсивности изнашивания стыка шероховатых поверхностей и его герметичности, используемых при проектировании возвратно-поступательного УС с упругим тонкостенным элементом, в частности:

• "Методика определения ширины области контакта и распределение контактного давления внутри этой области для упругого оболочечного элемента";

• "Методика оценки интенсивности изнашивания уплотнительных соединений металл-металл".

Разработанные методы составляют основу вычислительного процесса определения рациональных размеров оболочечного элемента из условий прочности либо обеспечения требуемой герметичности, либо износостойкости либо комбинации указанных требований.

Апробация работы. Результаты диссертационной работы обсуждались на семинарах секции «Проблемы механики, машиноведения и производственных технологий» Братского государственного университета (ГОУВПО "БрГУ") и докладывались на следующих конференциях:

• Научно-технической конференции «Триботехнические испытания в проблеме контроля качества материалов и конструкций», г. Рыбинск, 1989;

• Межрегиональных научно-технических конференциях «Естественные и инженерные науки — развитию регионов» Братского государственного университета, г. Братск, 1993-2005 г.г.;

• Международном научном симпозиуме «Механизмы и машины ударного, периодического и вибрационного действия», г. Орел, 2000

• IV Международной научно-практической конференции «Математическое моделирование в образовании, науке и производстве», г.Тирасполь, 2005;

• V Международном симпозиуме «Трибофатика», г. Иркутск, 2005;

• Международной научно-технической конференции «Проблемы исследования и проектирования машин», г. Пенза, 2005;

• IX Международной научной конференции «Решетневские чтения» посвященной 45-летию Сибирского государственного аэрокосмического университета имени акад. М. Ф. Решетнева, г. Красноярск, 2005;

Автор признателен д.т.н., проф.| Ю. К. Михайлову!, к.т.н., доценту В. М. Лебедеву (Санкт-Петербургский государственный политехнический университет), д.т.н., проф. П. М. Огару (Братский государственный университет) за оказанные консультации при выполнении работы над диссертацией, за поддержку и постоянный интерес к исследованиям.

1. ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЯ И РЕШЕНИЕ ЗАДАЧИ ОЦЕНКИ ИЗНОСОСТОЙКОСТИ ТРУЩИХСЯ СОПРЯЖЕНИЙ, РАБОТАЮЩИХ В РЕЖИМЕ ОКИСЛИТЕЛЬНОГО ИЗНАШИВАНИЯ

4.6. Выводы по главе

В четвертой главе настоящей работы установлена правомерность теоретических предпосылок, положенных в основу разработанной математической модели окислительного изнашивания. Предложены расчетно-экспериментальные способы определения неизвестных параметров, входящих в расчетную модель.

На базе результатов экспериментальных исследований произведена оценка степени достоверности расчетной модели. Исследования проводились при варьировании скоростей скольжения, контактных давлений, коэффициента перекрытия трущихся поверхностей, состава окружающей среды. Получено достаточно хорошее согласование экспериментальных и расчетных данных.

Теоретически и экспериментально исследованы характер и закономерности влияния скорости скольжения, температуре, удельных нагрузок, типов смазочных сред, размеров контактной зоны на триботехнические характеристики пар трения. Установлено значительное влияние на износостойкость и нагрузочную способность сопряжений длины зоны фрикционного контакта (рис. 4.6), а также весьма незначительная зависимость триботехнических характеристик сопряжений от температур в диапазоне термических условий, приемлемых для используемых смазочных материалов. Сделан вывод о том, что нагрузочная способность и износостойкость сопряжений не являются только свойствами трущихся материалов, а во многом определяются конструкцией пары трения и в частности - коэффициентом перекрытия поверхностей

С позиций развиваемых теоретических закономерностей механохимического изнашивания в работе дано объяснение явлениям, наблюдаемым при работе рассматриваемых пар трения, предлагаются рекомендации по рациональному использованию базовых и металлонаполненных смазочных материалов.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Проведен анализ износостойкости материалов жесткого цилиндра и

Ф упругого оболочечного элемента. Экспериментально подтверждено, что для граничного режима трения металлических поверхностей наиболее характерен механохимический механизм изнашивания. Результаты опытов показали, что конструктивные размеры контактной зоны, при прочих равных условиях, значительно влияют на износ, определяя концентрацию кислорода.

2. Создан метод расчета напряженно-деформированное состояние цилиндрического оболочечного элемента, нагруженного давлением рабочей среды и контактным давлением, базирующийся на теории упругих оболочек Тимошенко-Рейснера, учитывающей поперечный сдвиг.

• 3. Разработана методика определения ширины области контакта и распределение контактного давления внутри этой области для упругого оболочечного элемента.

4. Использование функций И. А. Биргера при решении конструкционной контактной задачи позволяет построить решение задачи в виде, удобном для практического применения.

5. Разработан метод оценки интенсивности окислительного изнашивания стыка металлических поверхностей. Метод основан на анализе процессов трибохимической активации поверхностных слоев трущихся элементов и механизмов массопереноса кислорода из внешней среды.

6. Разработана методика оценки интенсивности изнашивания уплотнительных соединений металл-металл, учитывающая влияние механо-физических свойств материалов, смазочных сред и геометрических размеров сопряжений.

7. С помощью моделирования утечки среды через стык уплотняемых шероховатых поверхностей определено распределение концентрации кислорода, растворенного в рабочей среде, по ширине области контакта.

8. Для оценки работоспособности стыка шероховатых поверхностей предложен критерий, обеспечивающий исключение схватывания.

9. Для проверки адекватности разработанной кинетической модели изнашивания и реальных металлических стыков проведены экспериментальные исследованию интенсивности изнашивания металлических поверхностей. Проведенные исследования показали, что расхождения теоретических и экспериментальных данных не превышает 30%.

10. Разработанные методы составляют основу вычислительного процесса определения рациональных размеров оболочечного элемента из условий прочности, герметичности, износостойкости или комбинации указанных критериев работоспособности УС.

1. А. с. 1020673 SU, МКИ3 F 16 J 15/16. Уплотнительное устройство подвижного штока/Климков Ю.П., Матвеев Е.М. и др. (SU); Опубл. 30.05. 1983, Бюл. №20.

2. А. с. 1158808 SU, МКИ3 F 16 J 15/16. Уплотнение подвижного соединения/Дрокин В.И., Крылов В.Ф. и др. (SU); Опубл. 30.05.1985, Бюл. №20.

3. А. с. 1196580 РФ, МКИ3 F 16 J 9/00, F 15 J 15/32. Уплотнение гидроцилиндра/Ереско С.П., Ереско Т.Т. (РФ); Опубл. 07.12.1985, Бюл. №45.

4. А. с. 1321974 SU, МКИ3 F 16 J 15/08. Подвижное уплотнительное устройство штока с металлической самоуплотняющейся манжетой/Громыко Б.М., Матвеев Е.М. и др. (SU); Опубл. 07.07.1987, Бюл. №25.

5. А. с. 1426169 SU, МКИ3 F 16 J 15/32. Узел уплотнения/Фомин P.M., Аюпов Р.Ш. и др. (SU); Опубл. 12.01.1987.

6. А. с. 1455106 РФ, МКИ3 F 16 J 9/00. Уплотнение поршня/ Ереско С.П., Ереско Т.Т. и др. (РФ); Опубл. 30.01.1989, Бюл. №4.

7. Абанкин, Ю.И. Упрощенные формулы для определения утечки через уплотнения возвратно-поступательно перемещающихся звеньев/ Ю.И Абанкин// Пневматика и гидравлика. Приводы и системы управления М.: Машиностроение, 1977.-Вып. 5. С. 127-135.

8. Аврущенко, Б.Х. Резиновые уплотнители/ Б.Х. Аврущенко—Л.: Химия, 1978.-130 с.

9. Аксенов, А.Ф. О некоторых путях повышения износостойкости металлов при трении в углеводородных жидкостях/ А.Ф. Аксенов, В.П. Беломский, А.П. Шепель// Трение и износ. 1980. - № 1. - С. 70-78.

10. Аксенов, А.Ф. Трение и изнашивание металлов в углеводородных жидкостях/ А.Ф. Аксенов. М., 1977. - 152 с.

11. Александров, В.М. Некоторые контактные задачи для балок, пластин и оболочек/ В.М. Александров// Инженерный журнал. 1965. - Т. 5. -№4. - С. 782-785.

12. Аргатов, И.И. Основы дискретного контакта/ И.И. Аргатов, Н.Н. Дмитриев. СПб., 2003. - 233 с.

13. Аржанов, И.А. К вопросу определения зазоров в узлах трения мощных гидравлических цилиндров/ И.А. Аржанов, Э.Д. Браун// Решение задач тепловой динамики и моделирования трения и износа/ М.: Наука, 1980. -С. 116-280.

14. Ахматов, А. С. Молекулярная физика граничного трения/ А. С. Ахматов. М.: Физматгиз, 1963. - 470 с.

15. Ашейчик А. А. Исследование подшипников скольжения, работающих в вакууме при граничной смазке: автореферат дис. . канд. техн. наук: 05.02.02/Анатолий Ашейчик. Л.: ЛПИ, 1981. - 20 с.

16. Бабкин, В. Т. Герметичность неподвижных соединений гидравлических систем/ В. Т. Бабкин, А. А. Зайченко, В. В. Александров и др.. М.: Машиностроение, 1977. - 120 с.

17. Белый, В.А. Введение в материаловедение герметизирующих систем/ В.А. Белый, Л.С. Пинчук Минск: Наука и техника, 1980. - 299 с.

18. Бершадский, Л.И. О кинетической теории механохимического износа/ Л.И. Бершадский, А.И. Богданович// Проблемы трения и изнашивания. 1980.-Вып. 18.-С. 30-37.

19. Бершадский, Л.И. Физическая надежность механических объектов/ Л.И. Бершадский. Киев: РДЭНТП, 1978. - 42 с.

20. Биргер, И.А. Расчеты на прочность деталей машин: справочник/ И.А. Биргер, Б.Ф. Шорр, Г.Б. Иосилевич. М., 1993. - 640с.

21. Блюмен, А.В. К вопросу о кинетике процессов трения и изнашивания и методах ее аналитического описания/ А.В. Блюмен// Расчетно-экспериментальные методы оценки трения и износа. М., 1980. - С. 27-33.

22. Будникова, Т.В. Задачи по математической физике/ Т.В. Будникова, Г.А. Жукова-Малицкая, Ю.Н. Кузьмин. Л.: ЛПИ, 1981. - 84 с.

23. Буяновский, И.А. Некоторые аспекты коррозионно-механического износа при трении в условиях граничной смазки/ И.А. Буяновский, P.M. Матвеевский, А.И. Натчук// Трение и износ. 1981. - № 6. - С. 978-985.

24. Виноградов, Г.В. Опыт исследования противозадирных и противоизносных свойств смазочных материалов/ Г.В. Виноградов// Методы оценки противозадирных и противоизносных свойств смазочных материалов. -М.: Наука, 1969. С. 3-11.

25. Воронков, Б.Д. Подшипники сухого трения/ Борис Воронков. Л.: Машиностроение, 1979. - 224 с.

26. Гаркунов, Д.Н. Повышение износостойкости на основе избирательного переноса/ Д.Н. Гаркунов и др.; под ред. Д.Н. Гаркунова. М.: Машиностроение, 1977.

27. Гаркунов, Д.Н. Триботехника/ Д.Н. Гаркунов. М.: Машиностроение, 1989. - 328 с.

28. Гарлинский, Р.Н. Исследование герметичности металлических уплотнений арматуры для жидких и газовых сред/ Р.Н. Гарлинский, М.С. Гойхман, В.Ф. Шатинский// Химическое и нефтяное машиностроение. 1975. -№ 8. - С. 33 - 34.

29. Герасимов, С.В. Моделирование износа узлов реверсивного трения/ С.В. Герасимов// XVI научно техническая конференция: тез. докл./ БрИИ - Братск, 1995. - С. 122-123.

30. Герасимов, С.В. Расчет объема смазочного материала в зоне контакта шероховатых поверхностей/ С.В. Герасимов, В.В. Шипилов//

31. Естественные и инженерные науки развитию регионов: Материалы Межрегиональной научно-технической конференции/ ГОУ ВПО "БрГУ" -Братск, 2003. - С. 133—106

32. Глинка, H.JI. Общая химия/ H.JI. Глинка. 1986. - 704 с.

33. Голубев, А.И. Торцовые уплотнения вращающихся валов/ А.И. Голубев. М.: Машиностроение, 1974-212 с.

34. Голубев, Г.А. Контактные уплотнения вращающихся валов/ Г.А. Голубев, Г.М. Кугин, Г.Е. Лазарев, А.В. Чичинадзе. М., 1976 - 264 с.

35. Горохов, Д.Б. Контактное взаимодействие фрактальных шероховатых поверхностей деталей машин: автореферат дис. . канд. техн. наук: 05.02.02/ Денис Горохов. Братск, 2005. - 20 с.

36. Горячева, И.Г. Контактные задачи в трибологии/ И.Г. Горячева, М.Н. Добычин. М., 1988. - 256 с.

37. Гошко, А.И. Исследование и расчет точности шаровых кранов, исходя из обеспечения качества агрегатов химических производств: автореферат дис. канд. техн. наук/ А.И. Гошко М., 1978. - 16 с.

38. Грамаковский, Д.Г. Разработка средств повышения эффекта избирательного переноса в тяжелонагруженных соединениях/ Д.Г. Грамаковский, Л.И. Куксенова// Долговечность трущихся деталей машин. М., 1986.-Вып. 2.-С. 31-43.

39. Григолюк, Э.И. Контактные задачи теории пластин и оболочек/ Э.И. Григолюк, В.М. Толкачев. М.: Машиностроение, 1980. - 416 с.

40. Гуревич, Д. Ф. Арматура ядерных энергетических установок/ Д. Ф. Гуревич и др. М.: Атомиздат, 1978. - 352 с.

41. Дедков, А.К. Скорость окислительного изнашивания металлических твердых тел/ А.К. Дедков// Задачи нестационарного трения в машинах, приборах и аппаратах. М.: Наука, 1978. - С. 129 - 139.

42. Демкин, Н. Б. Качество поверхности и контакт деталей машин/ Н. Б. Демкин, Э. В. Рыжов. М.: Машиностроение, 1981. - 244 с.

43. Демкин, Н. Б. Контактирование шероховатых поверхностей/ Н. Б. Демкин. М.: Наука, 1970. - 226 с.

44. Демкин, Н.Б. Влияние микрометрии на герметичность разъемных соединений с прокладками из низкомодульных материалов/ Н.Б. Демкин, В.Б. Лемберский, В.И. Соколов// Изв. Вузов. -М., 1976. -№ 7. С. 26-30.

45. Демкин, Н.Б. Теория контакта реальных поверхностей и трибология/Н.Б. Демкин//Трение и износ. 1995. - Т. 16, №6. - С. 1003-1025.

46. Дроздов, Ю.Н. Трение и износ в экстремальных условиях: справочник/ Ю.Н.Дроздов, В.Г.Павлов, В.Н.Пучков. М., 1986. - 224 с.

47. Евдокимов, В.Д. Реверсивность трения и качество машин/ В.Д. Евдокимов. Киев: Техника, 1977. - 148 с.

48. Ереско С.П., Ереско Т.Т. Новые конструкции уплотнительных устройств контактного типа для подвижных сопряжений гидроагрегатов//Транспортные средства Сибири/ Межвуз. сб. тр. с междун. уч., Вып. 7, Красноярск.: КГТУ, 2001. с. -258-278.

49. Ереско С.П., Ереско Т.Т. Перспективные конструкции уплотнительных устройств подвижных сопряжений возвратно-поступательного движения/ «Вестник САА», Красноярск: САА, 2001.

50. Загавура, Ф.Я. Определение износа трущихся пар расходом рабочей среды/ Ф.Я. Загавура. Киев, 1969. - 44 с.

51. Кармугин, Б. В. Клапанные уплотнения пневмоагрегатов/ Б. В. Кармугин, Г. Г. Стратневский, Д. А. Мендельсон. М.: Машиностроение, 1983. - 152 с.

52. Кармугин, Б.В. Современные конструкции малогабаритной пневмоарматуры/ Б.В. Кармугин, B.JI. Кисель, А.Г. Лабезник. Киев: Техшка, 1980.-295 с.

53. Кащеев, В.Н. Процессы в зоне фрикционного контакта/ В.Н. Кащеев. М., 1978. - 212 с.

54. Киселев, П.И. Основы уплотнений в арматуре высоких давлений/ П.И. Киселев. М. -JL: Госэнергоиздат, 1950. - 124 с.

55. Кобзов, Д.Ю. Гидроцилиндры дорожных и строительных машин. Часть 4. Герметизирующая способность/ Д.Ю. Кобзов, А.П. Сергеев, Д. Лханаг; Братский государственный университет. М., 2003. - 44 с. - Деп. в ВИНИТИ 14.07.2003 № 1376-В203.

56. Кобзов, Д.Ю. Диагностирование уплотнительных узлов гидроцилиндра воздухом/ Д.Ю. Кобзов, А.А. Трофимов, Д. Лханаг и др.// Труды/ БрГТУ. Братск, 2003. - Т. 2. - С. 115 - 118.

57. Колинз, Р. Течения жидкостей через пористые материалы/ Р. Колинз. М: Мир, 1964. - 350 с.

58. Кондаков, Л. А. Рабочие жидкости и уплотнения гидравлических систем/ Л.А. Кондаков, П.И. Киселев. М., 1982. - 216 с.

59. Кондаков, Л. А. Машиностроительный гидропривод/ Л. А. Кондаков, Г.А. Никитин, В.Н. Прокофьев и др.; под ред. В.Н. Прокофьева. -М.: Машиностроение, 1978. 495 с.

60. Кондаков, Л.А. Уплотнение гидравлических систем/ Л.А. Кондаков. М.: Машиностроение, 1972. - 240 с.

61. Кондаков, Л.А. Уплотнения и уплотнительная техника: справочник/ Л.А. Кондаков, А.П. Голубев, В.Б. Овандер и др.; под общ. ред. А.И. Голубева, Л.А. Кондакова. -М.: Машиностроение, 1986.-464 с.

62. Константинеску, В.Н. Газовая смазка/ В.Н. Константинеску. М.: Машиностроение, 1968.

63. Корепова, И.В. Виды процессов заедания при граничной смазке/ И.В. Корепова, Ю.Я. Подольский// Методы оценки противоизносных и противозадирных свойств смазочных материалов. М.: Наука, 1969. - С. 35-46.

64. Костецкий, Б.И. Механохимические процессы при граничном трении/ Б.И. Костецкий, М.Э. Натансон, Л.И. Бершадский. М.: Наука, 1972. -170 с.

65. Костецкий, Б.И. О роли вторичных структур в формировании механизмов трения, смазочного действия и изнашивания/ Б.И. Костецкий// Трение и износ. 1980. - № 4. - С. 622-677.

66. Костецкий, Б.И. Поверхностная прочность материалов при трении/ Б.И. Костецкий, И.Г. Носовский, А.К. Караулов и др.. Киев.: Техника, 1976. - 296 с.

67. Костецкий, Б.И. Сопротивление изнашиванию деталей машин/ Б.И. Костецкий. М.: Машгиз, 1959. - 478 с.

68. Костецкий, Б.И. Фундаментальные закономерности трения и износа/ Б.И. Костецкий. Киев.: РДЭНТП, 1981. - 30 с.

69. Кофстад, П. Высокотемпературное окисление металлов/ П. Кофстад. М.: Мир, 1969. - 392 с.

70. Коффин, Д.Ф. Исследование трения металлов в различных средах/ Д.Ф. Коффин// Машиностроение. 1957. - № 11.

71. Крагельский, И. В. Основы расчетов на трение и износ/ И. В. Крагельский, М. Н. Добычин, В. С. Комбалов. М., 1977. - 525 с.

72. Крагельский, И. В. Трение и износ в вакууме/ И. В. Крагельский, И. М. Любарский, А.А. Гусляков. М., 1977. - 526 с.

73. Крагельский, И. В. Трение, изнашивание и смазка: справочник в 3 т. Т. 1./ Под ред. И. В. Крагельского, В.В Алисина. М.: Машиностроение,1978.-399 с.

74. Крагельский, И. В. Трение, изнашивание и смазка: справочник в 3 т. Т. 2./ Под ред. И. В. Крагельского, В.В Алисина. М.: Машиностроение,1979.-324 с.

75. Крагельский, И. В. Узлы трения машин/ Игорь Крагельский, Николай Михин. М.: Машиностроение, 1984. - 280 с.

76. Крагельский, И.В. Внешнее трение и износ в машинах основные закономерности/ И.В. Крагельский, В.В. Алисин// Расчетно-экспериментальные методы оценки трения и износа. - М.: Наука, 1980. - С. 313.

77. Крагельский, И.В. Прогнозирование работоспособности материалов пар трения/ И.В. Крагельский, В.Н. Шпинев// Расчетно-экспериментальные методы оценки трения и износа. М.: Наука, 1980. - С. 4149.

78. Лебедев, В.М. Метод оценки интенсивности изнашивания трущихся пар/ В.М. Лебедев, С.В. Герасимов; Ленингр. политехи, ин-т Л., 1989.-29 с. - Деп. в ЦНИИТЭИнефтехиме 01.12.89, №197-нх89.

79. Лебедев, В.М. Оценка ресурса узлов трения общемашиностроительного применения/ В.М. Лебедев, С.В. Герасимов; Ленингр. политехи, ин-т Л., 1989. - 55 с. - Деп. в ВНИИТЭМР 24.11.89, №319-мш89.

80. Лебедев, В.М. Устройство для исследования газосодержания смазочных материалов/ В.М. Лебедев, С.В. Герасимов; Ленингр. политехи, ин-т-Л., 1988. 8 с. - Деп. в ЦНИИТЭнефтехим 25.1.88, №10-нх88.

81. Лемберский, В.Б. Расчет величины нагрузки, необходимой для герметизации соединений/ В.Б. Лемберский// Микрогеометрия и эксплуатационные свойства машин. Рига: РПИ, 1979. - Вып. 6. - С. 96-111

82. Лихтман, В.Н. Физико-химическая механика металлов/ В.Н. Лихтман, Е.Д. Щукин, П.А. Рибендер. М. ВНИИСТ, 1982. - 303 с

83. Макаров, Г. В. Уплотнительные устройства/ Г. В. Макаров. Л.: Машиностроение, 1973. - 232 с.

84. Матвеевский, P.M. Противозадирная стойкость смазочных сред при трении в режиме граничной смазки/ Ростислав Матвеевский, Илья Буяновский и др.. М., 1978. - 192 с.

85. Матвеевский, P.M. Смазочные материалы: антифрикционные и противоизносные свойства. Методы испытаний: справочник/ Ростислав Матвеевский, Вадим Лашхи и др.. М., 1989. - 224 с.

86. Михин, Н. М. Внешнее трение твердых тел/ Николай Михин. М.: Наука, 1977.-219 с.

87. Молдаванов, О.И. Количественная оценка качества уплотнений трубопроводной арматуры/ О.И. Молдаванов, И.И. Молдаванов. М.: ВНИИЭгазпром, 1973. - 30 с.

88. Моссаковский, В.М. Контактные задачи теории оболочек и стержней/ В.М. Моссаковский, В.М. Гудрамович, B.C. Макеев. М.: Машиностроение, 1978. - 248 с.

89. Мур, Д. Основы и применение трибоники/ Д. Мур; под ред. И.В. Крагельского. М.: Мир, 1978. - 487 с.

90. Новожилов, В.В. Линейная теория тонких оболочек/ В. В. Новожилов, К.Ф. Черных, Е.И. Михайловский. Л.: Политехника, 1991. - 656 с.

91. Носовский, И.Г. Влияние газовой среды на износ металлов/ И.Г. Носовский. Киев.: Техника, 1968. - 181 с.

92. Огар, П.М. Герметичность соединений с элементами пониженной жесткости/ П.М. Огар, С.В. Герасимов, С.Н. Глинов// Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ: Межвуз. темат. сб. тр. Вып. 10/ СПбГАСУ. СПб., 2004. - С. 271 - 275.

93. Огар, П.М. Многокритериальный подход при проектировании уплотнений/ П.М. Огар, С.В. Герасимов// XVI научно-техническая конференция: тез. докл./ БрИИ. Братск, 1995. - С. 165.

94. Огар, П.М. Моделирование массопереноса через стык шероховатых поверхностей/ П.М. Огар, С.В. Герасимов, С.Н. Глинов, О.Ю.

95. Сухов// Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ: Межвуз.темат.сб.тр. Вып.7/ СПбГАСУ. СПб, 2001. - С. 108 - 116.

96. Огар, П.М. Объем зазоров при упругом контакте шероховатых поверхностей/ П.М. Огар, С.В. Герасимов, Е.А. Ключев// Труды/ БрГТУ. -Братск, 2003. Т. 1. - С. 164 - 167.

97. Огар, П.М. Плотность стыка при контакте шероховатых поверхностей/ П.М. Огар, С.В. Герасимов, А.Б. Штаркман// Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ: межвуз. темат. сб. тр. Вып.9/ СПбГАСУ. СПб, 2003. - С. 209 - 215.

98. Пелех, Б.Л. Некоторые особенности постановки и решения контактных задач о взаимодействии упругих цилиндрических оболочек с твердыми жесткими телами/ Б.Л. Пелех// Избранные проблемы прикладной механики. М.: Наука, 1974. - С. 559-556.

99. Пелех, Б.Л. Обобщенная теория оболочек/ Б.Л. Пелех. Львов: Вища школа, 1978. - 159 с.

100. Перцев, А.К. Динамика оболочек и пластин/ А.К.Перцев, Э.Г. Платонов. Л.: Судостроение, 1987. - 316 с.

101. Розанов, Л.Н. Вакуумные машины и установки/ Л.Н. Розанов. Л.: Машиностроение, 1975. - 336 с.

102. Рубин, М.Б. Подшипники в судовой техники: справочник/ В.Е. Бахарева, М.Б. Рубин. Л.: Судостроение, 1987. - 344 с.

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

104. Тененбаум, М.М. Износостойкость конструкционных материалов и деталей машин/ Михаил Тененбаум. М., 1966. -332 с.

105. Тимошенко С.П. Пластинки и оболочки/ С.П. Тимошенко, С. Войновский-Кригер. М.: Физматгиз, 1963. - 636 с.

106. Тихонов, А.Н. Дифференциальные уравнения/ А.Н. Тихонов, А.Б. Васильева, А.Г. Свешников. М.: Наука, 1980. - 232 с.

107. Ткач, Л.И. Исследование герметичности торцевых уплотнений: автореферат дис. канд. техн. наук/ Л.И. Ткач. М., 1968. - 21 с.

108. Уваров, Б.М. Определение характеристик поверхностного слоя металлов расходом воздуха: автореферат дис. . канд. техн. наук/ Б.М. Уваров. -Киев, 1969.-27 с.

109. Хайнике, Г. Трибохимия/ Г. Хайнике. М.: Мир, 1987. - 584 с.

110. Цукизо, Т. Глубина внедрения и средний зазор при контактировании металлических поверхностей/ Т. Цукизо, Т. Хикасадо// Экспресс-информация. Серия: Детали машин. 1965. - № 41. - С. 1 - 13.

111. Чегодаев, Д.Е. Гидропневмотопливные агрегаты и их надежность/ Дмитрий Чегодаев, Олег Мулюкин. Куйбышев, 1990. -104 с.

112. Шейдеггер, А.Э. Физика течения жидкостей через пористые среды/ А.Э. Шейдеггер. М.: Гостоптехиздат, 1960. - 250 с.

113. Эрлих, Л.Б. Основной механизм разрушения поверхностей под действием многократных контактных нагружений/ Л.Б. Эрлих//Труди III Всесоюзной конференции по трению и износу в машинах. Т. II - М., 1960.

114. Archard, J. The Wear of Metal under Unlubricated Conditions/ J.F. Archard, W. Hirst// Proseedinds of the Royal Socaiety. London, 1956. - Vol. 236. -P. 397-410.

115. Bowden, F. The Friction and Lubrication of Solids/ F.P. Bowden, D.Tabor// Clarendon Press. Oxford. - Pt. I, 1950. - Pt. II, 1964.

116. Curman, P.C. Transactions of the Institute of Chemical engineers/ P.С Curman. London, 1937. - Vol. 15. - 150 p.

117. Fein, R. Chemistry of Boundary Lubrication of Steel by Hydrocarbons/ R.S. Fein, K.L. Kruez//ASLET. 1965. - Vol. 8. - P. 29-38.

118. Fink , M. Wear Oxidation a New Component of Wear/ M. Fink//Trans. Amer. Soc. for Steel Treating. 1930. - Vol. 18. - P. 1026-1034.

119. Flow through porous media Examination of the Immobile fluid model/ C.C. Harris// Powder Technology. 1977. - Vol. 17, № 3. - P. 235- 252.

120. Heinicke, G. Tribochemistry/ G. Heinicke. -Berlin, 1984. 495 p.

121. Holm R. Electrical Contacts/ R. Holm. -Stokholm, 1946. 398 p.

122. Klaus, E.E. Effect of Some Physical and Chemical Prorerties of Lubricants on Boundary Lubrication/ E.E. Klaus, H.E. Bieber// ASLET. 1964. -Vol. 7.-P. 1-10.

123. Krause, H.R. Tribomechanical Reactios in the Friction and Wearing Procees of Iron/ H.R. Krause// Wear. 1971. - Vol. 18. - № 3. - P. 403 - 412.

124. Majumdar, A. Role of Fractal Geometry in Roughness Characterization and Contact Mechanics of Surfaces/ A. Majumdar, B. Bhushan// ASMEJ of Tribology. 1990. - Vol. 112. - P. 205-216.

125. Persson, B. Elastic contact between randomly rough surfaces: Comparison of theory with numerical results/ B. Persson, F. Bucher, B. ChiaiaII Physical Review. 2002. - P. 65.

126. Quinn, Q. The Effect of «Hot Sopt» Temperatures on the Unlubricated Wear of Steel/ T.F.J. Quinn// ASLET. 1967. - Vol. 10. - P. 158-168.

127. Quinn, T. An Experimental Study of Heat and Surface Temperature at Sliding Steel Intesfacas and their Relation to Oxidational Wear/ T.F.J. Quinn// ASLET. 1978. - Vol. 21. - P. 78-86.

128. Quinn, T. Application of the Oxidational Theory of Hild Wear to the Sliding Wear of Low-Alloy Steel/ T.F.J. Quinn, D.M. Rowson, J.L. Sullwen//Wear. -1980.-Vol. 65.-P. 1-20.

129. Roth, A. An analysis of the vacuume sealinq proceses between turned surface/ A. Roth, A. Inbar// Vacuum. 1968. - Vol. 18. - № 6. - P. 306-317.

130. Sarda , S.P.Influence des contraintes et de la pression de fluide sur le cou lement dans les rocked fissurees/ S.P. Sarda, P. Le Tirant, G. Baron// Adoanses of Rock Mechanics . Washington, 1974. - Vol. 2, part A. - P. 667-673.

131. Yan, W. Contact analysis of elastic-plastic surfaces/ W. Yan, K. Komvopoulos// J. Appl. Phys. 1998. - Vol. 84, №. 7. - P. 3617-3624.

132. Yoshimoto, G. On the Mechanism of Wear Between Metal Surfaces/ G. Yoshimoto, T. Tsukizoe// Wear. 1958. - Vol. 1. - № 6. - P. 472-490.1. УТВЕРЖДАЮ

133. Методика определения ширины области контакта и распределение контактного давления внутри этой области для упругого оболочечного элемента;

134. Методика оценки интенсивности изнашивания уплотнительных соединений металл-металл.

135. В.И. Лившиц Э.А. Михалюк С.Ю. Трутаев1. К0ПЙЯ ВЕРНА j1. СПРАВКАоб использовании результатов ПИР в учебном процессе

136. Л.П. Григоревская 26 января 2006 г.

137. A.M. Долотов 26 января 2006 г.1. Г yww ,4. <0</. &ч' л x'. ^ ^ л v\1. Л.А. Мамаев1. АКТо внедрении результатов НИР в учебный процесс

138. Результаты: "Методика определения ширины области контакта и распределение контактного давления внутри этой области для упругого оболочечного элемента";

139. Указанные результаты используются в учебном процессе помагистерской программе 551801 "Машиноведение и детали машин".

140. Зав. кафедрой МиДМ / J/y// A.M. Долотов

141. Инженер УНИД С.В. Кварацхелия1. Начальникучебно-методического управления ^f-^Y Г.П. Нежевец