Геометрии поверхности

При жидкостном трении (или граничном трении) поверхностей с относительно большими неровностями, вследствие разрыва масляной пленки, имеет место металлический контакт по выступам обеих поверхностей. Интенсивное деформирование и смятие вершин отдельных выступов происходят в начале работы двух трущихся поверхностей, пока они не приработаются, т. е. неровности этих поверхностей не примут более устойчивой формы и размеров, обеспечивающих увеличение фактической площади касания, при приработке выступы приобретают оптимальную кривизну, обеспечивающую наибольшую устойчивость масляной пленки [37]. По ГОСТу 16429—70 приработка представляет собой «процесс изменения геометрии поверхностей и физико-меха-

Из дифференциальной геометрии поверхностей известны следующие уравнения Кодацци:

Теплопроводность и радиация — два чисто физических механизма теплопередачи. Третий вид — конвекция. Если флюид (жидкость или газ) перемещается вдоль нагретой поверхности, теплота может быть передана флюиду за счет либо теплопроводности, либо теплового излучения, либо того и другого вместе и флюид перенесет ее в область с более низкой температурой. В результате образуется тепловой поток, который способствует усилению потока, вызванного одной лишь теплопроводностью или радиацией. Конвекция — гидродинамический процесс, который зависит от геометрии поверхностей, а также от характеристик флюида и от источника теплоты. Поэтому задачи, относящиеся к конвекции, труднее решать аналитически, чем задачи, относящиеся к теплопроводности или радиации. По сути дела, их почти никогда и не решают иным способом, кроме вывода эмпирического соотношения, полученного по результатам натурных исследований.

РУ — коэффициент упрочнения адгезионной связи; К — величина, зависящая от геометрии поверхностей (К = = 0,4 — для шероховатых поверхностей, имеющих сферические неровности).

Зависимости типа (5) для конкретных процессов теплообмена и определенной геометрии поверхностей теплообмена обычно находятся из опыта и представляются в виде эмпирических формул, которые позволяют определить коэффициент теплоотдачи;

Одной из центральных проблем машиностроительного производства является повышение производительности труда, которая в текущей пятилетке должна быть выше на 33—35%. Условия для такого ускорения темпов роста производительности труда есть, так как в СССР создана мощная производственно-техническая база. Необходимо с наибольшей эффективностью использовать технику. Решению этой проблемы способствует перевод предприятий на новые методы хозяйствования и требует поиска резервов повышения производительности труда. Например, групповая технология развивается на основе типизации геометрии поверхностей деталей. Сейчас разрабатываются вопросы групповой технологии уже применительно к этим типам поверхностей. Имеет место дальнейшее научное углубление методики выбора способов механической обработки с учетом закономерностей развития технологических операций и оборудования. В связи с применением во многих отраслях машиностроения труднообрабатываемых материалов разрабатываются специальные технологические процессы с применением не только резания, но и других видов формообразования, как ультразвукового, электромеханического и др.

— величина, зависящая от геометрии поверхностей; обычно k = 0,4;

При подготовке образцов к опытам перед склеиванием их особое внимание уделялось созданию заданной геометрической поверхности субстратов. Технология изготовления заданной геометрии поверхностей субстратов соответствовала описанной в ![Л. 16] для образцов по исследованию контактного теплообмена. Приготовление клеев из отдельных компонентов, подготовка поверхностей к склеиванию, нанесение клея на поверхности, открытая выдержка, сборка, выдержка под давлением,

Рассмотрим влияние геометрии поверхностей субстратов на термическое сопротивление клеевого соединения (рис. 4-15). При этом прослойку адгезива переменной толщины представим слоем постоянной толщины 5 с эквивалентным объемом адгезива, находящегося между поверхностями субстратов и заполняющего впадины неровностей, т. е.

Рис. 4-16. Зависимость термического сопротивления клеевой прослойки от ее толщины при различной геометрии поверхностей склеиваемой пары образцов.

Зависимости типа (7-79) для конкретных процессов теплообмена и определенной геометрии поверхностей теплообмена обычно находятся из опыта и представляются в виде эмпирических формул, которые позволяют определить коэффициент теплоотдачи

особенности геометрии поверхности, требования к контролю и др.). Блок 2 осуществляет вызов обобщенного маршрута с кодами операций и логическими функциями />,. Блок 3 проводит вызов

По законам дифракции наименьший размер сфокусированного пятна равен длине волны Я, и для оптического диапазона составляет размер порядка 1 мкм. Полихроматичность увеличивает размер до сотен и тысяч микрометров, в результате чего максимальная концентрация энергии в пятне нагрева в данном случае не превышает 10 Вт/мм2, что соизмеримо с нагревом пламенем горелки и на 4...5 порядков меньше, чем для монохроматического луча лазера. Кроме того, фокусировка ухудшается в связи с тем, что применяющиеся фокусирующие линзы и фокусирующие зеркала со сферическими поверхностями имеют отклонения от требуемой для точной фокусировки геометрии поверхности. Ухудшает фокусировку и то, что светящееся тело обычно имеет конечные размеры и проецируется в виде определенной геометрической фигуры.

ОБОЛОЧКА — пространств, конструкция, огра-нич. двумя криволинейными поверхностями, расстояние между к-рыми мало по сравнению с остальными её размерами. В зависимости от геометрии поверхности О. бывают различной кривизны (гауссовой): положительной (сферич. и эллиптич.), отрицательной (гиперболич.) и нулевой (цилиндрич. и конич.). Применяются О. в покрытиях и перекрытиях зданий, в конструкциях легат, аппаратов, судов/, резервуаров, силосных башен, в частях машин и т. д. Осн. достоинства О.: экономичность в расходе материалов, повыш. жёсткость и прочность, позволяющие перекрывать большие пролёты. Недостатки: сравнит, трудность изготовления, сложность расчёта.

где К и п — константы, зависящие от геометрии поверхности и свойств материалов [104].

Механизм образования микронеровностей при трении в настоящее время изучен недостаточно полно. Это объясняется сложными явлениями и процессами, возникающими на фрикционном контакте. Как показано в работах [22, 23], профиль поверхности образуется в результате действия периодических факторов и многочисленных случайных возмущений. По данным [56], образование геометрии поверхности трения происходит вследствие процессов пластического оттеснения, усталостного разрушения и в некоторых случаях микрорезания и глубинного вырывания.

2. Удельная поверхность. Площадь поверхности волокон, приведенная в табл. 1, соответствует величинам, которые можно получить, исходя из размера волокон и геометрии поверхности, установленной по электронным микрофотографиям. В работе [87] площадь поверхности волокон определялась путем низкотемпера-

Особенности геометрии "поверхности волокон, а в случае графитовых и стеклянных волокон их небольшой диаметр затрудняют измерение краевых углов смачивания волокон жидкостями и определение величин критической поверхностной энергии с достаточной степенью точности. Измерения краевых углов смачивания проводились на стеклянных [5], борных [55] и графитовых волокнах [И, 41], но только в одном случае эти значения были использованы для определения критического поверхностного натяжения YC при смачивании по методу Цисмана [9, 113].

Если прикладываемая нагрузка при повторных ударах не превышает первоначальную, то выступы деформируются упруго, и сближение значительно меньше, чем при первом ударе (при первом ударе сближение определяется в основном исходной шероховатостью поверхности, пределом текучести или твердостью, а при повторных сближение зависит от модуля упругости и геометрии поверхности после первоначальной деформации). При небольшой внешней нагрузке местные давления на площадках фактического контакта при ударе могут достигать высоких значений и приводить область контакта в 'состояние пластического течения даже у металлов со значительной твердостью. Высокоскоростная пластическая деформация, которой при ударе подвергаются микровыступы, вызывает их мгновенный разогрев до высоких температур. Небольшие геометрические размеры единичной микронеровности (для шлифованой поверхности /г=10 мкм, г=50 мкм) затрудняют, а иногда делают невозможным непосредственное измерение температуры на ней. В таких случаях применяют моделирование, которое позволяет качественно или количественно исследовать интересущий нас процесс на модели. Исследователи, занимающиеся изучением механических процессов на поверхности контакта, для моделирования микровыступа использовали различные модели в виде тел правильной геометрической формы: конусоидальные, стержневые, клиновые, эллипсоидальные, цилиндрические, сферические и др.

чувствительность термопластов к концентраторам напряжений (отверстия, места резкого изменения геометрии поверхности т.п.); поэтому в местах нахождения концентраторов напряжений рекомендуется устанавливать усиливающие элементы.

Убедившись, что границы закаленного слоя, глубина и твердость у образца близки к заданным, можно перейти к изготовлению макро- и микрошлифов, исследованию микроструктуры, распределения твердости по глубине слоя в различных сечениях, наиболее ответственных местах (на участках с галтелью, пазами, отверстиями, вырезами и тому подобными осложнениями геометрии поверхности). Только на основе микроскопического анализа можно получить объективное заключение о величине зерна и однородности структуры закаленного слоя, глубине переходного слоя, дать правильные рекомендации по корректировке режима закалки. Твердость закаленного слоя, особенно в пределах, задаваемых техническими условиями, является слишком грубым показателем качества закалки при отработке режима. Это показатель производственного периодического контроля проведения процесса закалки по установленному режиму. При отработке режима кроме установленных пределов твердости необходимо оценивать микроструктуру закаленного слоя, хотя бы по какой-то факультативной шкале структур. При отработке режимов закалки крупногабаритных деталей их микроструктуру исследуют с помощью переносного микроскопа на микрошлифе лыски, отполированной вручную шлифовальной машинкой, т. е. без разрушения детали. Для деталей, подверженных деформации, производится обмер партии, определяется необходимость введения операции правки и поле допуска на последующую механическую обработку

Из последних двух формул следует, что коэффициент трения в основном зависит от давления, прочности адгезионной связи, модуля упругости материала и геометрии поверхности.