Основы трибологии

1. Основы трибологии

Тре́ние - процесс взаимодействия тел при их относительном
движении
(смещении)
либо
при
движении
тела
в газообразной или жидкой среде.
Трение это механическое сопротивление двух поверхностей,
движущихся относительно друг друга.
Трение – удивительный феномен природы. Только при трении
одновременно происходят процессы
• механические
• электрические
• вибрационные
• химические
• тепловые

2. Расходы на устранение преждевременного износа машин достигают 2% валового национального продукта развитых в промышленном

отношении
стран

3. Развитие науки

• Применение масла для уменьшения силы трения при
перемещении статуи

4. Применение бревен в качестве катков при перемещении статуи и колеса

• Применение бревен в качестве катков при перемещении
статуи и колеса

5. Молекулярно-механическая теория трения и изнашивания

Анализ результатов исследований процессов трения, опыт
эксплуатации трибологических систем позволил И.В.
Крагельскому
сформулировать
и
рассмотреть
три
последовательных и взаимосвязанных этапа процесса
трения, а именно:
• взаимодействие поверхностей с учетом влияния среды;
• изменение микроструктуры поверхностных слоев в
результате взаимодействия;
• разрушение поверхностей вследствие двух предыдущих
этапов.

6. Виды фрикционного взаимодействия

I – срез материала; II – пластическое
оттеснение; III – упругое оттеснение;
IV, V – схватывание

7.

Микроструктура зон пластической деформации и реологического
поведения на медном образце после трения: A – зона пластической
деформации; B - зона фрагментации; C - зона турбулентного течения; D зона вязкого течения нанокристаллического материала

8.

Поперечное сечение двух сопряженных деталей узла трения. Видны
разрушения поверхностей и образование частиц износа

9. Основные термины

10.

11.

12. Основные направления исследований в области трибологии и триботехники

• Первое из них - структурные аспекты разрушения поверхности при
трении. Исследования эволюции структуры приповерхностных
объемов, приводящей к отделению частиц износа, которые сделают
понимание процессов трения более полным.
• Вторым направлением исследований является анализ возможных
моделей процесса изнашивания, поскольку для предотвращения
поверхностного разрушения при трении необходимо знать причины
отделения частиц износа.
• Третье - заключается в изучении возможности прогнозирования
износостойкости по стандартным характеристикам механических
свойств и особенно по критериям вязкости разрушения
(трещиностойкости).
Эти направления исследований составляют основу для разработки
новых материалов и упрочняющих технологий (включая поверхностные)
для узлов и деталей, работающих в условиях трения и износа.

13. Взаимное контактирование деталей

Взаимное контактирование деталей происходит на выступах
поверхностей на высотах, образованных микронеровностями. При
изучении контакта деталей И.В.Крагельский выделил:

14. Схема контактирования деталей

номинальную площадь контакта, соответствующую номинальным сопрягаемым
размерам деталей (а*б);
фактическую (физическую) площадь контакта, равную сумме фактических малых
площадок соприкасания;
контурную площадь касания, представляющую собой сумму площадок,
ограниченных контурами, в которые вписаны области с близлежащими
площадками фактического контакта.

15.

Группы факторов, определяющие силу трения и износ

16. Виды трения

1 – трение скольжения, 2 – трение качения, 3, 4 – трение
верчения

17. Схемы трения скольжения при граничной смазке

а) – смазка идеальных поверхностей; б) – смазка реальных поверхностей;
А – участки, воспринимающие нагрузку; Б – участки непосредственного
контактирования

18. Список литературы

• Кpагельский И.В. Основы расчетов на трение и износ /
И.В.Кpагельский, М.Н. Добычин,
В.С. Камбалов. – М.:
Машиностpоение, 1977. – 526 с.
• Кpагельский И.В. Узлы трения машин: справочник /
И.В.Кpагельский, Н.М.Михин. – М.: Машиностроение, 1984. –
280 с.
• Дроздов Ю.Н. и др. Трение и износ в экстремальных условиях:
Справочник / Ю.Н. Дроздов, В.Г. Павлов, В.Н. Пучков. –
Машиностроение, 1986 – 224с.
• Спpавочник по тpиботехнике: в 3т. / под общ. pед. М.Хебды,
А.В.Чичинадзе. – М.: Машиностpоение, 1989. – 400 c.
• Гаpкунов Д.Н. Тpиботехника (износ и безысносность):
Учебник/ Д.Н.Гаpкунов. – М.: Изд-во «МСХА», 2001. – 616 с.
• Современная трибология: итоги и перспективы / под. ред. К.В.
Фролова. – М.: Изд-во ЛКИ, 2008 г. – 480 с.
• Чичинадзе, А.В. Трение, износ и смазка —
М :
Машиностроение, 2003. — 576 с.