- •Міністерство освіти і науки україни
- •Теоретические исследования и моделирование
- •Теоретические исследования и моделирование
- •Литература
- •Нагруженное резервирование машин в эксплуатации
- •Литература
- •Аналіз засобів виробництва і економії енергії
- •Література
- •Применение трехмерного виртуального моделирования при исследовании системы управления автогрейдера дЗк–251
- •Литература
- •Література
- •Повышение эффективности землеройно-транспортных машин оснащенных гидроаккумулирующими системами терморегулированием газовой камеры
- •Повышение эффективности землеройно-транспортных машин оснащенных гидроаккумулирующими системами за счет применение управляемых муфт
- •Литература
- •Колебания неуравновешенных роторов
- •Литература
- •Дослідження міцності кузова піввагона в процесі його очищення накладними вібромашинами
- •Література
- •Оценка прочности несущей системы дорожных машин
- •Литература
- •Безтраншейна заміна зношених трубопроводів
- •Прокладка горизонтальных коллекторов для тепловых насосов
- •Моделювання робочого устаткування малогабаритного навантажувача з метою удосконалення конструкції
- •Література
- •Аналіз адекватності компьютерної моделі малогабаритного навантажувача і результатів експериментальних досліджень
- •Література
- •Согласование оптимальной частоты вращения барабана дорожной фрезы со скоростью её продольного перемещения
- •Литература
- •Нагрузка в тяговом приводе малогабаритного погрузчика при развороте
- •Литература
- •Машины для земляных работ обзор гидравлической системы навесного рабочего экскаваторного оборудования для погрузчика пмтс-1200, проблемы эксплуатации –типичные неисправности и методы их устранения
- •Литература
- •Метод определения вертикальной реакции на рабочем органе автогрейдера в процессе копания грунта
- •Литература
- •Підвищення ефективності роботи автогрейдера дЗк-251 вдосконаленням механізму повороту грейдерного відвалу
- •Литература
- •Делители потока в системе обеспечение эффективности гидроприводов строительных машин
- •Литература
- •Быстросменное рабочее оборудование экскаватора
- •Литература
- •Планировочные способности многоотвальных прицепных грейдеров
- •Литература
- •Исследование тяговых качеств скреперного поезда
- •Литература
- •Определение динамических нагрузок в тяговых рамах скреперов, работающих в составе поезда
- •Литература
- •Применение специализированного механизма рабочего оборудования для использования автогрейдера в зимний период
- •Литература
- •Подъемно-транспортные машины вплив факторів технологічного характеру на довговічність сталевих канатів
- •Література
- •Вплив факторів експлуатаційного характеру на довговічність сталевих канатів
- •Література
- •Методика создания модели и исследование нагруженности башенного кранатипа кб-160.2
- •Трибология и контроль технических систем старение моторных масел при эксплуатации строительных машин
- •Литература
- •Влияние высокодисперсных частиц загрязнений на износ поверхностей трения
- •Литература
- •Кондиционеры для моторных масел строительных машин
- •Литература
- •Модель взаимодействия микронеровностей в присутствии адсорбционного слоя при упругом контакте поверхностей трения гидропривода сдм
- •Литература
- •Повышение эффективности очистки рабочих жидкостей от механических загрязнений путем сохранения ее адсорбционных свойств
- •Литература
- •Рациональная температура рабочей жидкости гидропривода экскаватора с эксплуатационным износом
- •Литература
- •Розробка системи прогріву і стабілізації температури робочої рідини екскаватора
- •Література
- •Розробка конструкції і розрахунок мобільного маслоочищувального блоку
- •Література
- •Визначення перспективних методів і засобів термостабілізації робочої рідини в гідроприводі
- •Література
- •Магнітні методи контролю технічного стану металоконструкцій бдм
- •Література
- •Рациональная глубина диагностирования гидроагрегатов
- •Литература
- •Некоторые требования к конструкции подшипников качения и их опор
- •Литература
- •Деякі питання, щодо побудови діагностичних систем контролю технічного стану підшипників кочення
- •Література
- •18 Листопада 2014 року.
- •Видавництво
- •Харківського національного автомобільно-дорожнього університету
- •Видавництво хнаду, 61002, м. Харків-мсп, вул. Петровськог, 25.
- •Тел./факс: (057) 700-38-64; 707-37-03, е-mail: rio@khadi.Kharkov.Ua
Литература
1. Офіційний сайт ООО "Тандем" Режим доступу: http: //www.apogey.ru
2. Офіційний сайт автомобільного журналу "За рулем". Режим доступу:http://www.zr.ru.
3. Синельников А.Ф. Автомобильные масла: [Cправочник] /Синельников А.Ф., Балабанов В.И. – М.: ООО "Книжное издательство "За рулем", 2005. – 176 с.: ил., табл.
4. Офіційний сайт компанії НПК ВМП АВТО. Режим доступу:
http://www.smazka.ru/main.html.
5. Технічний звіт ХКБД ВО “Завод .им. В.А. Малышева”, 1993. – 8 с.
6. Офіційний сайт компанії AGA. Режим доступу: http://www.agah.ru.
7. Офіційний сайт хімічного концерну ХАДО. Режим доступу:
http://www.xado-ua.com/.
8. ХАДО. Часто задаваемые вопросы. Рекламно-информационный проспект – ХАДО, 2003. – 32 с.
9. Хочу добавки [Електронний ресурс] /О.Хатнюк // Газета "Бізнес" –2002–№41 (508). Режим доступу до газети: http://www.agah.ru
10. Анамегаторы моторных и трансмиссионных масел. Инстр. по применению, 1999. – 1 с.
11. Анамегаторы. Ответы почти на все вопросы. Рекламно-информационный проспект. – К.: ADIOZ, 2003. – 12 с.
12. Офіційний сайт компанії "АДІОЗ". Режим доступу: http: // www.adioz.ua.
Модель взаимодействия микронеровностей в присутствии адсорбционного слоя при упругом контакте поверхностей трения гидропривода сдм
Обламский Н.Н., бакалавр
Научный руководитель – доцент, к.т.н Косолапов В.Б.
Харьковский национальный автомобильно-дорожный университет
Эксплуатация строительных и дорожных машин значительное время работы осуществляется вне установившихся режимов нагружения. Это приводит к повышению интенсивности износа трибосопряжений, следствием
чего является снижение показателей надежности машины, а точнее, снижение срока службы механизмов, в которых наблюдаются процессы трения.
Наиболее интенсивно процесс износа трибосопряжений развивается в граничном режиме смазки [2].
В соответствии с международным стандартом ISO 4378-3-1999 под граничной смазкой понимается такой вид смазки, которому не могут быть приписаны объемные вязкостные свойства и который определяется свойствами граничных слоев, возникающих при взаимодействии смазочного материала и поверхности трения в результате физической или химической адсорбции [1]
При контактировании граничные слои частично выдавливаются из зоны контакта и утончаются, при этом происходит сближение между поверхностями твердых тел [1].
Увеличение сближения вызывает возрастание площади фактического касания по адсорбционной пленке до тех пор, пока суммарная реакция по пленке не станет равной по величине и противоположной по направлению нормальной нагрузке. Если нагрузка превысит своё предельное значение, то происходит выдавливание адсорбционной пленки из зоны контактирования, что приводит к взаимодействию металлических поверхностей
микронеровностей. При этом площадь фактического контакта, включающая площадь по адсорбционной пленке и площадь металлического контакта, будет увеличиваться до тех пор, пока возникающие в зонах фактического контакта силы отталкивания не уравновесят внешние сжимающие силы.
Целью данной работы является оценка роли адсорбционной пленки ПАВ при упругом контакте поверхностей трения.
Задачами исследования являлось определение площадей контакта и нагрузок, приходящихся на адсорбционный слой и микронеровности при условии упругого контакта поверхностей трения в присутствии смазки в
зависимости от сближения поверхностей и радиуса кривизны микронеровностей на единичном микровыступе.
Согласно цели работы рассматриваем взаимодействие микронеровностей во второй зоне контактирования (рис. 1), когда в контакт вступают, как адсорбционная пленка ПАВ, так и упругодеформирующаяся микронеровность.
Рисунок 1 – Схема представления вершины микронеровности
Единичные микронеровности, в присутствии смазочного материала, моделируем сферическими сегментами. Схема их силового взаимодействия представлена на рис 2.
–контактное давление, – фактическая площадь контакта пленок,– радиус кривизны, соответственно первой и второй микронеровности,– толщина адсорбированной плёнки ПАВ на первой и второй микронеровности
Рисунок 2 – Схема взаимодействия микронеровностей
Расчётная модель контакта двух микронеровностей может быть приведена к контакту эквивалентной микронеровности с гладкой плоскостью [2, 3]. В этом случае применяем приведенные значения параметров шероховатости.
Суммарная контактная нагрузка, приходящаяся на единичный микровыступ, в условиях адсорбционной плёнки во второй зоне контактирования определяется выражением
, (1)
где – нагрузка, воспринимаемая адсорбционным слоем во второй зоне контактирования;
–нормальная нагрузка при контактировании несмазанных микронеровностей.
Нормальную нагрузку при упругом контактировании несмазанных единичных микронеровностей можно определить на основании решения Герца [4]
, (2)
где – сближение контактирующих микронеровностей во второй зоне;
–приведенный радиус кривизны микронеровностей определяется из соотношения
, (3)
где – радиусы кривизны микронеровностей;
–эффективный модуль упругости сжимаемых микронеровностей определяется выражением
, (4)
где и– соответственно модули упругости и коэффициенты Пуассона материалов контактирующих выступов обоих тел.
Для определения нагрузки, воспринимаемой адсорбционным слоем , в первом приближении, воспользуемся представлением об однородности полимолекулярного адсорбированного слоя, имеющего постоянные прочностные характеристики.
При этом для облегчения расчетов принимаем, что толщины адсорбированных слоёв ПАВ и радиусы кривизны на обеих
микронеровностях имеют одинаковую величину и. Величина сближенияизменяется в пределах.
По данным работ [5, 6] упругая деформация смазочных слоёв происходит при давлении . При давлениипроисходит потеря полимолекулярным слоем упругости, что приводит к выдавливанию молекул из зоны контакта.
Эксперименты, проведенные А.С. Ахматовым [5], позволили установить, что толщина адсорбированных слоёв, в зависимости от вещества, из которого образуются эти слои, изменяется в пределах 0,05 – 0,1 мкм, а в некоторых случаях может достигать 1 мкм. Эти слои имеют вид квазикристаллических образований и обладают определенной несущей способностью, увеличивающейся по мере уплотнения слоя.
Исследования Л.В. Пановой механических свойств смазочных слоёв на поверхности металлов, проведенные методом "стопы", дали значения модуля сжатия ; модуля сдвига[6].
Используя приведенные значения, определим нагрузку, воспринимаемую адсорбционным слоем, расположенным в зоне единичного контакта микронеровностей, при условии, когда прочностные свойства по глубине адсорбционного слоя одинаковы [7]
, (5)
где – модуль упругости адсорбированного слоя ПАВ;
–площадь контакта пленок во второй зоне контактирования, определяется выражением
, (6)
где – толщина адсорбированной плёнки ПАВ.
Подставляя выражение (6) в (5), получим
. (7)
Таким образом, суммарная нагрузка, приходящаяся на единичный упругий контакт микронеровностей в зоне взаимодействия выступов определяется выражением
. (8)
Для расчетов принимаем толщину адсорбционной пленки мкм, приведенный радиус кривизны микронеровности рассчитываем по схеме, представленной на рис. 1, согласно которой
, (9)
где – средний шаг неровностей, мкм.[8].
По характерным классам чистоты поверхности гидропривода выбираем средний шаг неровностей , так для аксиально-поршневого насоса 210.225 гильзы блока цилиндров обработана по 8 классу чистоты, сфера сопряжения с распределителем по 10 классу чистоты, сфера сопряжения с блоком цилиндров распределителя обработана по 12 классу чистоты.
Результаты расчетов представлены на рис. 3, 4.
Оценку роли адсорбционной пленки проведем с помощью % сравнения между суммарной нагрузкой, приходящейся на единичный упругий контакт
микронеровности и нагрузкой, воспринимаемой адсорбционным слоем ПАВ
. (10)
Для расчетов принимаем следующие данные:
- толщина адсорбционной пленки, мкм;
- приведенный радиус кривизны микронеровности, мкм;
- сближение поверхностей, мкм;
- модуль упругости, Па;
- коэффициент Пуассона, .
Рисунок 3 – График зависимости нагрузки при металлическом контакте от сближения для различных радиусов кривизны микронеровностей
Рисунок 4 – График зависимости нагрузки, воспринимаемой адсорбционным слоем ПАВ от сближения для различных радиусов кривизны микронеровностей
Таким образом подставляя данные в формулу (10) получим
.
Из чего следует, что нагрузка, воспринимаемая адсорбционным слоем ПАВ при условии упругого металлического контакта не играет ведущей роли в процессе перераспределения контактного давления.
Выводы
Характер взаимодействия поверхности сопряженных пар гидропривода определяется радиусом кривизны микронеровностей в контакте.
Нагрузка, воспринимаемая адсорбционным слоем ПАВ при условии упругогометаллического контакта, значительно различается в зависимости от класса чистоты поверхности сопряженных пар гидропривода, но не играет существенной роли в процессе перераспределения контактного давления по микронеровности.