Перемещения поверхности

В отличие от объемного напряженно-деформированного состояния при трении максимальные напряжения возникают во всех микрообъемах поверхностного слоя. Это происходит не одновременно вследствие дискретности контакта и зависит от скорости относительного перемещения поверхностей. Напряженно-деформированное состояние в контактной зоне при трении весьма специфично и характеризуется следующими факторами: 1) высоким значением отношения поверхности к деформируемому объему при прямом силовом воздействии на структуру поверхностного слоя в зонах фактического контакта, поэтому пластическая деформация локализуется в тонких поверхностных слоях; 2) высокой однородностью пластической деформации и аномальной пластичностью поверхностных слоев; это обусловлено наличием сверхвысоких гидростатических давлений в зоне контакта, знакопеременным характером приложения сдвигающих напряжений, а также эффектом адсорбционного поверхностного пластифицирования при наличии смазочной среды с поверхностно-активными веществами (эффект П.А. Ре-биндера); 3) воздействием среды, обусловливающим трансформацию фазового состава, структуры, а следовательно, и деформируемости поверхностных слоев при трении.

Если нет относительного перемещения поверхностей, то это, как правило, вызывает их смятие (пластическую деформацию). Смятие поверхностей является характерным видом разрушения шпоночных, зубчатых (шлицевых) соединений, упоров и штифтов, осей цепных передач, резьбовых соединений и других деталей машин.

Рис. 1. Основные типы перемещения поверхностей трещин

Для предсказания разрушения в четвертом квадранте (комбинированное сжатие и сдвиг) необходимо проанализировать две предельные геометрические конфигурации трещины: (1) верхняя и нижняя поверхности начальной трещины удалены друг от друга на малое, но конечное расстояние, причем симметричные (вертикальные) перемещения поверхностей трещины не ограничены; (2) трещина не имеет ширины, и, следовательно, симметричное поле перемещений невозможно.

в отличие от других схем нагружения), так как направление относительного сдвигового перемещения поверхностей не имеет значения. В связи с этим концентрация напряжений у вершины усталостной трещины при кручении не увеличивается с ростом трещины так же быстро, как при других схемах нагружения. Скорость роста трещины постепенно уменьшается, и трещина останавливается.

вания: удельной нагрузки, скорости относительного перемещения поверхностей, температуры трения, смазки, воздействия активной среды, соотношения твердостей изнашивающего тела и материала детали и т. д., а при одинаковых условиях работы: . сравнивают износостойкость разных материалов.

где VCK—скорость скольжения, a t/j и г>2 — проекции скоростей перемещения поверхностей в данной точке относительно зоны контакта на перпендикулярное к контактной линии направление. Если fa = —г;2, то заедание происходит при ничтожно малых нагрузках.

На котлах, оборудованных топками со слоевым сжиганием, поверхность решетки покрывается слоем угля толщиной 30-40 мм, сверху укладываются дрова и поджигаются. После прогорания дров древесный кокс расшуровывается по поверхности топки ровным слоем и включается вентилятор с небольшой подачей воздуха. После этого на котлах с механическими топочными устройствами включаются забрасыватели и устанавливается небольшая подача угля, также включаются система возврата уноса и острое дутье. Применение при растопке легковоспламеняющихся материалов (бензина, керосина и т.п.) не допускается. Во время растопки необходимо следить за равномерным обогревом стен топочной камеры и обеспечением беспрепятственного расширения и перемещения поверхностей нагрева. ?

Истирание за счет механического зацепления неровностей является преобладающим процессом разрушения только в начальный период приработки. Грубая обработка паровозных деталей при ремонте паровозов (модальное значение наибольшей высоты неровностей 15—25 микрон, максимальное 120 микрон) обусловливает зацепление неровностей, их откалывание и сглаживание поверхностей трения. Приработанные поверхности имеют наиболее часто встречающуюся высоту шероховатости до 5 микрон. По мере срабатывания исходных неровностей на поверхностях трения начинают возникать узлы схватывания и риски в направлении относительного перемещения поверхностей при разрушении этих узлов. Число рисок и отчасти размеры их в поперечном сечении тем больше, чем больше интенсивность истирания. Возникновение неровностей при образовании рисок обусловливает непрерывность процесса истирания за счет механического зацепления.

На этом стенде можно исследовать влияние на износ деталей: характера прилагаемой нагрузки, величины нагрузки, величины и частоты перемещения поверхностей трения, материала деталей, вида смазки и ее чистоты.

ханизмов для перемещения поверхностей нагрева и др.); большая необходимая поверхность нагрева; вытеснение в рабочее пространство технологической установки до 5 % и более охлажденной греющей среды и в атмосферу — нагреваемой среды.

При одновременном способе нагрев и закалка всей поверхности осуществляются синхронно; при последовательном — поочередный нагрев и закалка отдельных участков поверхности; при непрерывно-последовательном — нагрев и закалка непрерывно-последовательно по мере перемещения поверхности.

Следует отметить, что в рассматриваемом сечении действуют силы трения. Однако при данной конструкции момент от сил трения воспринимается направляющими и поэтому они не влияют на положение колодки, как это имело бы место в случае ее самоустановки (см.. рис. 86). Законы изнашивания выражаем в функции нормального давления, считая, что протекание износа и возникновение сил трения являются следствием процесса деформации и относительного перемещения поверхности. Поэтому ниже рассматривается эпюра нормальных давлений.

может только произойти (и происходит) разрушение материала у поверхности под действием компоненты Кт. Величина скоса после перегрузки уменьшается в направлении роста трещины. Чтобы это реализовать, формируемая плоскость разворачивается и по своей ориентировке в пространстве все более приближается к плоскости излома в срединной части образца. В этой плоскости фронт трещины нагружен сжимающими напряжениями, и разрушение материала в пределах скосов от пластической деформации происходит с замедлением. Влияние сдвиговой компоненты уменьшается в связи с разрушением материала и продвижением трещины, а влияние закрытия трещины от компоненты KI нарастает по мере того, как плоскость трещины становится все более близкой к плоскости, расположенной перпендикулярно оси сжимающего напряжения, и тем значительнее оно влияет на снижение темпов роста трещины. Амплитуда взаимного перемещения поверхности скосов от пластической деформации постепенно уменьшается, и возникает явление схватывания. Вот почему после перемещения точки фронта трещины на значительное расстояние после перегрузки по поверхности имеет место прекращение этого перемещения — наблюдается остановка трещины. Первоначально быстрое продвижение трещины, наблюдаемое по поверхности пластины непосредственно после перегрузки, связано только с особенностями формирования скосов от пластической деформации.

перемещения поверхности постоянной фазы.) При исследовании процесса распространения гармонических волн выводится частотное уравнение, связывающее частоту с соответствующей ей длиной волны1). В линейных теориях распространение импульса напряжений можно изучать при помощи разложения импульса на гармонические составляющие (представления его интегралом Фурье), каждая из которых соответствует распространению гармонической волны (см. приложение А). Поскольку частотное уравнение определяет фазовую скорость каждой отдельной фурье-компоненты, из него можно получить существенную информацию о геометрической дисперсии.

При использовании непрерывного излучения для упрочнения необходимость в разработке таких методов не возникает. В большинстве случаев требуемый сложный профиль или контур может быть яолучен путем сканирования излучения (или, что чаще используется, путем перемещения поверхности детали) по определенному закону. Производительность процесса не зависит от формы пятна, она определяется скоростью относительного перемещения луча и детали, а также сложностью контура.

Формирование ЗТВ в условиях относительного перемещения луча и детали. При использовании рассмотренных схем контурно-лучевая обработка происходит в процессе относительного перемещения луча ОКГ и обрабатываемой поверхности детали. Это перемещение может быть дискретным (за время между подачей двух последовательных импульсов) или непрерывным, причем, в последнем случае скорость перемещения должна быть намного меньше скорости образования элементарного отверстия или скорости изменения свойств материала под действием единичного импульса (скорости нагрева, расплавления). При средней скорости процессов разрушения или изменения свойств материала под действием импульсов миллисекундной длительности 100 — 300 см/с, скорость перемещения поверхности детали намного меньше этого значения.

256. Степанов Г. В. Регистрация перемещения поверхности при воздействии импульсной нагрузки методом микрофотографии.—Пробл. прочности, 1971, №3, с. 118—119.

Исходя из этих данных, с помощью уравнения (9-6) нетрудно показать, что реакция восстановления стекла (9-7) при увеличении темпа нагрева быстро смещается в область высоких температур. В случае квазистационарного разрушения темп нагрева можно связать со скоростью линейного перемещения поверхности разрушения ~vao. Исполь-

Определим температуру коксования Г* как температуру, при которой доля газообразных продуктов разложения h (у, т) составит половину своего максимального значения Г. Можно установить наглядную зависимость этой температуры от заданных кинетических констант и времени (табл. 9-1). Здесь tv,g — время установления постоянной скорости перемещения поверхности разрушения однородного стеклообразного материала.

ного режимов течения в пограничном слое (и больших величин поверхностного трения), которых невозможно достигнуть при экспериментах в окрестности точки торможения затупленного тела. Основная трудность в проведении экспериментов по этой схеме заключается в сложности измерения текущих значений скорости перемещения поверхности раздела покрытие — газовый поток.

Кроме того, накладываются ограничения и на характер поверхностного разрушения. При квазистационарном режиме прогрева скорость перемещения поверхности должна сохраняться постоянной, тогда как при автомодельном поверхностный унос должен либо отсутствовать совсем, либо его скорость должна быть обратно пропорциональной корню квадратному из времени.