Граничных смазочных

где величины а, с, съ е, f и /t — множители, посредством которых количества масс металла и кислорода, скапливающиеся за время dr у граничных поверхностей аа, бб и ев, переводим в линейные изменения толщин окислов MemiOni и Мет2ОПг.

- параметр рассеяния; р((3) — индикатриса рассеяния; R, S — эффективные коэффициенты отражения и пропускания, зависящие как от оптических свойств граничных поверхностей, так и от оптических свойств матрицы.

Выбор высокопрочных алюминиевых сплавов весьма велик (некоторые из них приведены в табл. 20.1). Соотношение компонентов и режим термической обработки этих сплавов обычно выбирают с таким расчетом, чтобы склонность к КРН была минимальной. Термическая обработка с образованием твердого раствора влияет на склонность к коррозионному растрескиванию, так как изменяет состав сплава в области границ зерен и микроструктуру сплава [33]. В некоторых случаях эксплуатационные температуры, особенно превышающие комнатные значения, могут приводить к искусственному старению сплава. При этом склонность к растрескиванию может увеличиться, и в присутствии влаги или хлорида натрия произойдет преждевременное разрушение металла. Любой из описанных выше сплавов проявляет наибольшую склонность к растрескиванию в тех случаях, когда растягивающее напряжение действует по нормали к направлению прокатки. По-видимому, в этом случае в процессе участвует большая часть граничных поверхностей удлиненных зерен, вдоль •которых распространяются трещины.

Степень миграции границ зерен определяется движущимися силами миграции, подвижностью границ и временем пребывания металла в области температур высокой диффузионной подвижности атомов. Движущая сила миграции определяется разницей свободных энергий границ в данном неравновесном и равновесном (после полного завершения миграции) состояниях. При прочих равных условиях движущая сила зависит главным образом от конфигурации граничных поверхностей, характеризуемой числом участков с повышенной кривизной в макро- и микроскопическом плане. Движущая сила на отдельных участках границы пропорциональна их суммарной кривизне \/R\-\-\/Rz, где R\ и /?2 — радиусы кривизны в двух взаимо перпендикулярных направлениях. Мигрирующая граница движется обычно к центру максимальной кривизны (рис. 13.12,6). Чем меньше число граней у зерна, тем больше их кривизна при заданном размере и тем интенсивнее идет миграция границ. На стыках границ зерна (для двумерной системы трех зерен) движущая сила миграции пропорциональна отклонению соотношения смежных углов от равновесного. Последнему соответствует равенство углов между тремя границами, составляющих 120° (рис. 13.12,в). В этом случае уравновешиваются силы поверхностного натяжения на стыкующихся участках границ, что соответствует наименьшему значению свободной энергии. Смещение стыка границ О в положение О' приведет к искривлению границ. Это вызовет перемещение границ в направлении к центру их кривизны до спрямления, т. е. зерно А будет расти за счет зерен В к С.

На рисунке 3.5 приведена микроструктура стали 09Г2С при различных степенях пластической деформации, а также соответствующие им розы числа пересечений граничных поверхностей зерен, построенные с помощью автоматизированной системы металлографического анализа АС-МА [82]. Числа пересечений граничных поверхностей определены методом секущих [83].

Роза числа пересечений является важной ориентационной характеристикой металлографической структуры материала Граничные поверхности зерен являются пограничными зонами, свойства которых могут весьма сильно отличаться от свойств регулярной кристаллической решетки. Это связано с тем, что уровень свободной энергии пограничных зон намного выше, чем в самом зерне; в этих зонах создаются наиболее благоприятные условия для образования и скопления вакансий, выделения растворенных атомов, миграции примесей. При пластическом деформировании пограничные зоны являются высокоэнергетическими барьерами на пути движения дислокаций, одновременно они блокируют скольжение по атомным плоскостям. Отсюда вытекает связь многих важнейших свойств металла с протяженностью пограничных зон (граничных поверхностей), отнесенной к единице объема металла В частности, выявлена прямолинейная зависимость твердости по Бринеллю простых металлов от удельной поверхности микрочастиц [83]:

Рисунок 3.5- Микроструктура и розы числа пересечений граничных поверхностей

На приведенных розах числа пересечений граничных поверхностей отчетливо выявляется изменение формы и размеров зерен по мере увеличения степени пластического деформирования. По сравнению с исходной структурой (рисунок 3.5, а) у образца с относительной деформацией е=18 % число пересечений в направлении оси образца, то есть в направлении приложенной нагрузки, уменьшилось в 1,08 раза (рисунок 3.5, б). При большей степени деформации это изменение еще значительнее. При относительной деформации 8=39 % уменьшение числа пересечений составляет уже около 40 % (рисунок 3.5, в), что связано с интенсивным вытягиванием зерен в направлении нагрузки.

а) геометрическое подобие граничных поверхностей, омываемых потоками (включая в некоторых случаях и подобие шероховатостей стенок);

а) геометрическое подобие граничных поверхностей, омываемых потоками (включая в некоторых случаях и подобие шероховатостей стенок);

Рабочее пространство манипулятора и классификация движений схвата. Рабочим пространством манипулятора называют пространство, ограниченное поверхностью, огибающей все возможные предельные положения звеньев манипулятора. Рабочее пространство должно определяться с учетом реальных конфигураций звеньев и их относительной подвижности. Приближенное представление о рабочем пространстве манипулятора может быть получено по его кинематической схеме. Так, например, рабочее пространство манипулятора, показанного на рис. 7.2, а, ограничивается снаружи частью сферы радиуса (рис. 7.3), равного сумме длин трех звеньев /i + /2 + /3, с центром в точке О и частью CnOCIV торовой поверхности, образованной движением центра окружности радиуса /2 + /з по окружности, проекция которой на плоскости отображается отрезком AAt. Внутри рабочее пространство ограничено конусной поверхностью АОА^ и усеченной конусной поверхностью АВВ^А^. При этом учтены предельно допустимые углы относительного поворота звеньев. Для целей программного управления движением роботосистем необходимо определять уравнения граничных поверхностей рабочего пространства. Особенностями таких поверхностей являются ограниченность их размеров и сложная структура.

32. Матвеевский Р. М. Температурная стойкость граничных смазочных слоев и твердых покрытий при трении металлов и сплавов. М.: Наука, 1971. 227 с.

42. Матвеевский Р. М. Температурная стойкость граничных смазочных слоев и твердых смазочных покрытий при трении металлов и сплавов. М., «Наука», 1971.

Появление новых методов и средств определения структуры, строения и состава поверхностных слоев, возникающих в процессе трения, позволяет расширить научные и прикладные исследования в области граничной смазки, химико-физических свойств присадок к маслам. Важным является получение тонких поверхностных пленок на поверхностях трения под влиянием контактных давлений, температур, временного фактора, химического взаимодействия материалов и смазочных сред, при воздействии окружающей среды. На всех стадиях формирования граничных слоев решающее влияние имеют адсорбционные процессы, кинетика образования и разрушения поверхностных пленок. Целесообразно получить реологические уравнения для граничных смазочных слоев при высоких давлениях, скоростях сдвига, температурах с учетом анизотропии свойств.

22. Матвеевский P.M. Температурная стойкость граничных смазочных слоев и твердых смазочных покрытий при трении металлов и сплавов. М.: Наука, 1971. 210 с.

Зависимости коэффициента трения и интенсивности изнашивания при трении со смазкой по методике [34] даны в работе [54]. При этом критические температуры были близки полученным по стандартной методике для оценки температурной стойкости граничных смазочных слоев на четырех-

4. P. М. Матвеевский. Температурная стойкость граничных смазочных слоев и твердых смазочных покрытий при трении металлов и сплавов. Изд-во «Наука», 1971.

ная стойкость граничных смазочных слоев

Метод измерения толщины граничных смазочных пленок базируется на рассмотренном выше принципе.

Метод измерения толщины граничных смазочных пленок заключается в том, что исследуемую поверхность вначале механически или химически очищают от сформировавшихся на ней граничных слоев, а затем в процессе работы ОК наблюдают за изменением суммарной толщины пленки по величине С/с в течение латентного периода восстановления граничных пленок при трении. При этом о толщине граничных слоев судят по величине C/r = Uc— С/о, где С/о _ падение напряжения на пленке в начальный момент эксперимента (падение напряжения на гидродинамической пленке).

В зависимости от характера относительного перемещения образцов все машины трения по кинематическому признаку можно разделить на два класса: I — однонаправленного движения; II — знакопеременного движения [24]. При однонаправленном и знакопеременном движении интенсивность и характер разрушения поверхности трения материалов могут заметно различаться. Внутри каждого класса машин различают две группы: 1) машины торцового трения; 2) машины трения по образующей. Испытания на машинах этих двух групп различаются по условиям формирования граничных смазочных слоев. Каждая группа машин включает две подгруппы установок: а) с коэффициентом взаимного перекрытия, стремящимся к единице (./Сиз—*•!-), б) машины с коэффициентом взаимного перекрытия, стремящимся к нулю СКвз~>0). Коэффициент взаимного перекрытия — отношение площадей трения контактирующих тел. При торцовом трении колец одинаковых размеров Хвз=1. При трении пальчиковых образцов по плоской поверхности диска Дв3->-0. Коэффициент взаимного перекрытия сильно влияет на температурные условия в поверхностных слоях пары трения (эта характеристика введена А. В. Чичинадзе).

10. А х м а т о в А. С. Сила атомно-молекулярных взаимодействий; формирование и структура граничных смазочных слоев. Труды 2-й Всесоюзной конференции по трению и износу в машиностроении. Т. III. Изд-во АН СССР, 1949.

87. Матвеевский Р. М. Температурная стойкость граничных смазочных слоев и твердых смазочных покрытий при трении металлов и сплавов. М., «Наука», 1971. 227 с. .