Поверхностями вследствие

Подобная пленка между поверхностями жестких субстратов в процессе отверждения стремится уменьшить свой объем на величину AV. Однако для клеевой прослойки лишь толщина может относительно свободно изменять свой размер, поскольку адгезионное сцепление с поверхностями субстратов препятствует ее сокращению по длине и ширине. В результате этого пленка, имитирующая прослойку, оказывается растянутой по длине на величину e; = ey(l + (я) и по ширине на величину 48

е& = 8У(1 + л), где ц — коэффициент Пуассона. По сути дела пленку между поверхностями субстратов можно представить в виде упругой пленки с размерами /2, Ъч, растянутой до размеров l\, bi и приклеенной к поверхностям субстратов, которые препятствуют сокращению. Растянутая пленка .(рис. 2-4) стремится сократиться с силой F, которая уравновешивается силами N, действующими в плоскости между фазами прослойка — поверхности субстратов. Значение нормальных внутренних напряжений в клеевой прослойке будет-

при повышении температуры отверждения и вытяжки (рис. 2-6). Действительно, при увеличении температуры отверждения внутренние напряжения, характеризующие степень ориентации элементов прослойки, возрастают за счет вклада от увеличения термических напряжений, что в конечном итоге повышает анизотропию системы. Такое состояние фиксируется поверхностями субстратов. Для полимерных пленок повышение температуры вытяжки интенсифицирует процесс разрывов цепей и скольжения узлов, что в свою очередь снижает ориентацию и анизотропию системы. Таким образом, анизотропия термических сопротивлений клеевых прослоек, с одной стороны, имеет одинаковую природу с полимерными пленками, с другой — ей присущ целый ряд специфических особенностей, определяемых структурированием при отверждении прослойки и наличием поверхностей субстратов.

Таким образом, в механизме тенлопереноса через клеевые прослойки на основе ненаполненных клеев существенную роль играют структурные превращения в объеме прослойки и на границах раздела с поверхностями субстратов, сопровождаемые ориентацией структурных элементов в плоскости склеивания. Возникающие при этом деформации реализуются во внутренние напряжения, которые характеризуют степень ориентации элементов в структуре прослойки. Полученные данные позволяют осуществлять прогнозирование и направленное регулирование теплофизических и механических свойств клеевых соединений. '

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.

В процессе формирования клеевой прослойки одновременно с заполнением впадин микронеровностей клей растекается между поверхностями субстратов до образования бортика на кромках. Снижение толщины прослойки за счет растекания, отображаемое знаменателем формулы (4-37), возрастает с увеличением давления Ротв и уменьшается при увеличении значений вязкости т] адгезива и ширины т склеиваемых поверхностей. Наиболее широкие пределы изменений имеет вязкость. В процессе склеивания вязкость адгезива увеличивается за счет протекания реакций отверждения. Для оценки величины вязкости адгезива в любой момент времени от начала отверждения были проведены испытания на специально сконструированном вискозиметре, а данные испытаний представлены на графиках рис. 4-20. В результате обработки кривых зависимости т]=/(т) получено соотношение вида

в процессе теплопереноса отверж-денных клеевых прослоек были проведены специальные экспериментальные исследования прослоек из клеев ВС-10Т и ВК-3, сформированных между поверхностями субстратов из титанового сплава ВТ-1.

Как для шероховатых, так и гладких поверхностей повышение вязкости адгезива, а также в большинстве случаев и расхода сопровождается увеличением абсолютного значения термического сопротивления R. Это вызвано тем, что более вязкие клеи менее интенсивно растекаются между поверхностями субстратов при формировании прослойки. Результаты обработки опытных данных (рис. 4-22) в координатах Л^Щэкс.ш = ^отв), где Д/? = /?Экс.ш—Яэксо (RsKc.m, RSKCO — экспериментальные значения термических сопротивлений соответственно шероховатых и гладких поверхностей), наглядно свидетельствуют о том, что вклад термических сопротивлений

Для выяснения влияния отмеченного ранее эффекта ориентации макромолекул (и агрегатов из них) на термическое сопротивление клее-металлической прослойки сравнивались сопротивления систем с обработанными антиадгезивом (R') и необработанными (jR) поверхностями субстратов. Как видно из рис. 4-39, для соединений с макронеровностями (кривая 5) влияние эффекта ориентации на термическое сопротивление наибольшее. Для соединений с плоскошероховатыми поверхностями этот эффект оказывает "на R значительно меньшее влияние. Такая закономерность зависимости термического сопротивления от ориентации структурных элементов объясняется геометрической формой прослойки по отношению к направлению теплового потока. Так, прослойка для соединений с макронеровностью практически мало отличается от сплошного клеевого слоя, когда большинство макромолекул ориентируется в плоскости склеивания и тем самым повышает сопротивление перехода. Для соединений с плоскошероховатыми поверхностями (кривые 4, 8) наблюдается образование локальных клеевых микропрослоек, в которых практически нивелируется направленная ориентация макромолекул относительно общей поверхности субстрата. Повышение чистоты обработки поверхностей и увеличение нагрузки еще более снижают влияние эффекта ориентации на термическое сопротивление прослойки, поскольку возрастает число микропрослоек, в которых сшивка элементов свя-зурщего носит пространственный характер.

где Як. п — приведенный [коэффициент теплопроводности двухфазной системы в условиях пористой клеевой' прослойки; 8 — слой клея постоянной толщины, эквивалентный по объему адгезиву между поверхностями субстратов и во впадинах неровностей (см. формулу 4-23).

jeckyk) связь между изменением пористости и тепловой проводимости прослойки, представляется целесообразным проверить наличие взаимосвязи между прочностью при сдвиге и тепловой проводимостью клеевых соединений, что может быть использовано для оценки механических свойств клеевых соединений. Это представляет повышенный практический интерес и потому, что известные в настоящее время методы неразрушающего контроля качества [Л. 1, 139] и прочности [Л. 140] клеевых соединений в основном пригодны для выявления макродефектов типа непроклеев и отсутствия местного адгезивного взаимодействия клеевой прослойки с поверхностями субстратов. Кроме того, указанные методы малоэффективны при контроле соединений с пористой клеевой прослойкой.

В сегментных подшипниках (36, 38) несущими поверхностями являются шарнирно установленные а корпусе сегментные вкладыши. Благодаря шарнирной установке сегменты автоматически приспособляются к изменениям нагрузки. При увеличении нагрузки передняя (по направлению движения вала) кромка отходит к периферии, а задняя приближается к валу, вследствие чего зазор в этой точке уменьшается и несущая способность сегмента возрастает.

Несмотря на высокие антивибрационные характеристики, сегментные подшипники применяют редко. Изготовление их гораздо сложнее, чем многоклиновых подшипников с неподвижными несущими поверхностями. Вследствие вихреобразования в полостях между сегментами суммарное тепловыделение в них значительно больше, чем в подшипниках с плавными переходами между несущими поверхностями.

Между взаимно перемещающимися деталями в условиях смазки проявляется гидродинамический эффект. Он заключается в том, что в клиновидный зазор между трущимися поверхностями вследствие движения этих поверхностей затягивается масло и в нем создается избыточное давление. Масляный клин может полностью разделять трущиеся поверхности, создавая чисто жидкостную смазку.

Одной из основных причин нарушения неподвижности соединений деталей сборочных единиц является увеличение зазора между их контактирующими поверхностями вследствие кок недостаточного качества и точности механической обработки и сборки, так и фреттинг-коррозионного изнашивания их в процессе эксплуатации. Но если между данными контактирующими поверхностями расположить «гибкий» компенсатор износа (полимерный композиционный материал) с Заданными физико-механическими свойствами, то он позволит свести зазор к нулю при сборке и, обладая необходимыми упругими и релаксационными свойствами, исключит его возникновение в процессе эксплуатации. Это позволит создать соединение деталей узлов машин с очень высокой работоспособностью и долговечностью.

В сегментных подшипниках' (36, 38) несущими поверхностями являются шарнирно установленные в. корпусе сегментные вкладыши. Благодаря шарнирной установке сегменты автоматически приспособляются к изменениям нагрузки. При увеличений нагрузки передняя' (по направлению движения вала) кромка отходит к периферии, а задняя приближается к валу, вследствие чего • зазор в этой точке уменьшается и несущая способность сегмента возрастает.

Несмотря на высокие антивибрационные характеристики, сегментные подшипники применяют редко; Изготовление их гораздо сложнее, чем многоклиновых подшипников с неподвижными несущими поверхностями. Вследствие вихреобразования в полостях между сегментами суммарное тепловыделение в них значительно больше, чем в подшипниках с плавными переходами между несущими поверхностями.

Все полимерные материалы обладают малой теплопроводностью и низким модулем упругости, что снижает эксплуатационные возможности этих материалов. Однако применительно к узлам трения низкий модуль упругости имеет и положительное значение, так как способствует увеличению площади фактического контакта в паре сталь — пластмасса и снижению действительных контактных напряжений. Трение двух поверхностей с различной жесткостью создает оптимальные условия для их взаимодействия [8]. Приработка полимерных материалов (в особенности термопластичных) при трении по стали осуществляется в основном за счет пластических деформаций их рабочих поверхностей. Низкий модуль упругости термопластов предопределяет малую чувствительность подшипников из этих материалов к перекосам вала [24, 50]. Металлические и, в частности, бронзовые подшипники чувствительны к неточностям сборки, которые приводят к резкому увеличению фактических контактных нагрузок. Взаимодействием разнотипных материалов и сохранением смазки между трущимися поверхностями (вследствие сравнительно небольших давлений на площадках фактического контакта пластмассы с металлом) можно объяснить высокую задиростой-кость этих пар трения в случае прекращения подачи смазки [8].

чае прекращения смазывания объясняется сохранением смазочного материала между трущимися поверхностями вследствие сравнительно небольших давлений на площадках фактического контакта пластмассы с металлом.

Одновременно преподаватель подчеркивает недостатки диффузионных горелок: большинство горелок работает со значительным избытком воздуха а =1,2-Н,6, но может быть и более, понижающим температуру горения; факел светящегося пламени длинный и требует большой высоты или длины топочного пространства. При отсутствии достаточного топочного объема возможно соприкосновение пламени с обогреваемыми холодными поверхностями, вследствие чего происходит неполное сгорание газа, отложение сажи, снижение к. п. д. установок и. приборов.

Можно указать, например, что при обследовании 100 насосов НПА-64, установленных на экскаваторах Э-153, 92 насоса вышло из строя из-за износа плоского торцового распределителя; при этом в среднем их фактический срок службы составлял 600—800 ч. Выход из строя распределителей происходит в результате износа торцов как распределительного диска так и ротора, на которых образовываются кольцевые риски. Этому износу способствует, по-видимому, предполагаемая клиновидность зазора между распределительными поверхностями, вследствие чего механические частицы, содержащиеся в рабочей жидкости, проникают между ними в зоне всасывания, где торцовый зазор больше, а затем затягиваются и перемалываются в зоне нагнетания, в которой торцовый зазор меньше размера частиц.

При наличии перепада давления жидкость течет через щель. Металлические стенки щели, обладая поверхностной энергией, интенсивно взаимодействуют с контактирующей жидкостью и адсорбируют на своей поверхности полярно-активные молекулы последней, образуя у границы слои жидкости с особыми свойствами. А. С. Ахматов [1 ] считает, что внешнее электромагнитное поле у поверхности твердого тела распространяется на молекулы адсорбционного слоя, находящиеся на расстоянии сотен и тысяч ангстрем от твердой поверхности. При этом силовое поле, заключенное между двумя близко расположенными поверхностями, вследствие интерференции излучаемых и отражаемых волн будет

верительного смешения представляет собой сравнительно коротко-пламенный процесс, сопровождающийся выделением продуктов горения, обладающих значительной лу-чепрозрачностью. Поэтому часто считают, что замена горелок, служащих для сжигания газа при светящемся пламени, горелками предварительного смешения неминуемо связана с резким падением интенсивности теплообмена между продуктами горения и тепловосприни-мающими поверхностями вследствие уменьшения доли радиации в общем балансе теплопередачи. Такая точка зрения справедлива не всегда, так как в ряде случаев не учитывает роди так называемых вторичных излучателей, т. е. твердых тел, воспринимающих тепло от накаленных продуктов горения конвекцией и отдающих это тепло поверхностям нагрева излучением. Роль вторичных излучателей могут играть огнеупорные детали самих горелок, 'накаленные огнеупоры печи (свод, под, стены), а также специальные устройства, предназначенные для увеличения радиационной составляющей в 'процессе теплообмена.