Трение и износ в вакууме
В статье рассматриваются основные теоретические положения лабораторных испытаний материалов на трение и износ на воздухе и в вакууме. Показана возможность аналитического подхода к оценке фрикционных свойств материалов. Описаны лабораторные установки, методика и результаты испытаний самосмазывающиеся и тормозных материалов. Особое внимание уделено испытаниям на трение и износ в высоком вакууме. Авторами использованы оригинальные отс естественные и зарубежные труды, вышедшие в последние годы, и результаты их собственных исследований. Приведены сделанные ими расчеты и конструкции приос. Статья предназначена для научных и инженерно-технических работников, копструкторов-машиностроителей и для студентов вузов.Ограничение областей применения жидких и консистентных смазок послужило причиной исследования и изыскания материалов, способных работать без жидкой смазки. В связи с этим в настоящее время проявляется большой интерес к созданию твердых смазок и самосмазывающихся материалов.
Самосмазывающимися материалами называются полимерные пористые металлические и металлокерамические композиции, в состав которых входят или на поверхность которых наносятся твердые смазки, исходя из информации с веб-сайта goodprom.ru. Смазка препятствует схватыванию трущихся поверхностей, уменьшает трение и износ материалов, железобетонных элементов. Узлы трения с самосмазывающимися материалами могут работать «всухую», т. е. без подачи в узел жидких или консистентных смазок. Это упрощает процесс эксплуатации машин, снижает их вес и стоимость.
В качестве твердых смазок применяются политетрафторэтилен, материалы со слоистой кристаллической структурой: графит, дисульфиды молибдена, ниобия, вольфрама, диселениды ниобия и вольфрама, йодиды кадмия, бетона и свинца и др.
В зависимости от вида твердой смазки, режимов и условий их работы могут существенно меняться такие свойства материалов, как физико-химическое взаимодействие с трущимися поверхностями, коррозионные характеристики, способность ориентации кристаллов твердой смазки параллельно направлению скольжения, способность образования на поверхностях трения пленок определенной толщины, способность кристаллов легко расщепляться по плоскости спайности, термостойкость, теплопроводимость, а так же других, подробней на facteon.ru. Перечень материалов, работающих в режиме сухого трения, не ограничивается самосмазывающимися материалами.
Для работы в вакууме оказались непригодными материалы скользящих контактов, манжетных уплотнений, хорошо зарекомендовавших себя в работе на воздухе. Поэтому перед работниками электро-, радиотехнической и резиновой промышленности стала задача создания материалов, способных работать в вакууме. Назрела необходимость проверки работоспособности тормозных материалов, предназначенных для работы в высоком вакууме.
Решение вопросов наиболее рационального подбора ингредиентов, входящих в состав разрабатываемых материалов, контроль качества выпускаемых материалов, отвечающих непрерывно растущим требованиям промышленности, подбор материалов и наилучших конструктивных вариантов их использования в машинах и аппаратах, предназначенных для работы в высоком вакууме, потребовали разработки методов и установок для испытания материалов на трение и износ в вакууме.
ПОСТАНОВКА ИСПЫТАНИИ НА ТРЕНИЕ И ИЗНОС
Изыскание новых материалов и правильный подбор их для узлов трения — один из эффективных путей повышения надежности и долговечности машин. Для этого используются многочисленные экспериментальные методы испытаний на трение и износ более полную информацию о которых вы найдете на isto4nik.ru. Большое число методов и установок, среди которых лишь немногие унифицированы, приводит к неоправданным затратам труда и средств из-за несопоставимости получаемых результатов.
Отсутствие унифицированных методов испытаний объясняется слояшостыо процессов, происходящих при трении и износе материалов, наличием большого числа факторов, влияющих на эти процессы, а самое главное — разноречивостью взглядов и теоретических позиций, с которых рассматриваются процессы трения и износа {перлитовых изделий.
Особенно трудоемки испытания в высоком вакууме, требующие сравнительно дорогого оборудования, высокой квалификации экспериментатора, большой затраты времени.
Многочисленные факторы, влияющие на трение и износ, необходимость изучения их действия в совокупности и взаимовлиянии приводят к необходимости проведения большого числа опытов. Эти факторы можно классифицировать следующим образом.
1. Физико-механические свойства материалов и геометрия контактпруемых поверхностей, определяющие фрикционное поведение пары трения.
2. Факторы, непосредственно влияющие на физико-механические свойства материалов и геометрию контакта: температура, руша и скорость скольжения.