Различных антифрикционных

При различных амплитудах изменения давления долговечность определяется на основе гипотезы линейного суммирования повреждений:

Рис. 55. Кривые малоцикловой долговечности при мягком симметричном цикле нагружения сплавов ВТ1-1 (1). ТС-5 (2), ВТЗ-1 (3) при различных амплитудах напряжения а

На рис. 55 приведены значения малоцикловой долговечности при мягком симметричном цикле нагружения (изгиб) сплавов ВТ1-1, ТС5, ВТЗ-1 при различных амплитудах напряжения [ 77].

Испытания нескольких наноструктурных образцов при различных амплитудах деформации показали примерно равные величины напряжения насыщения <тн около 250МПа (рис. 5.18а). После кратковременного отжига при 473 К стн также уменьшается и его значение достигает 150 МПа. Тем не менее это значение за-

Располагая диаграммами деформирования при различных амплитудах напряжений, после решения системы уравнений (2.6.12), записанной последовательно для циклов с первого по N-&, с, (N -\-+ 1)-го по (N + i)-VL и т. д., определяем функцию А (\ t ^ Я» I ттах) при выбранных значениях параметра тшах и Я>

Рис. 3. Изменение эффективного значения сигнала в зависимости от поля при различных амплитудах циклических нагрузок; 1—8 получены соответственно при аа=0,57-107; 2,3-107; 3,45-107; 4,6-107; 5,75-107; 6,9-107;

ретически и экспериментально доказано, что при циклическом растяжении — сжатии ферромагнитного образца в постоянном магнитном поле в измерительной катушке возбуждается э.д.с., вызванная магнитоупругим эффектом. Получены формулы для вычисления амплитуды сигнала. Исследовано его изменение от поля при различных амплитудах напряжений. Предлагаются методы измерения амплитуды циклических напряжений и величины внутренних напряжений.

Проведено сопоставление выведенных формул с экспериментом, выполненным на образцах поликристаллической меди, которые после предварительного отжига подвергались знакопеременному закручиванию при различных амплитудах деформации.

Расчетные зависимости плотности дислокаций в поликристаллической меди от времени воздействия ультразвуковых колебаний при различных амплитудах, полученные по формулам (13) (4) и (14) (5), показаны на рис. 2. Постоянные г), х/, г/ и х'/ для различных амплитуд ультразвуковых колебаний, определенные по экспериментальным значениям {20], представлены ниже.

Если в циклически деформируемой детали имеется трещина, размер которой меньше предельного размера нераспространяющейся усталостной трещины, то опасность воздействия на такую деталь динамических перегрузок не превышает опасности воздействия таких же перегрузок на деталь без трещины. Влияние одиночных перегрузок ударного характера исследовали на образцах из отожженной углеродистой стали (0,36 % С; 0,27% Si; 0,53% Мп; 0,011% Р; 0,014% S; ат = 337МПа; ов = = 532 МПа; 6 = 23,3 %; ^ = 42,1 %). Испытывали на усталость при изгибе с вращением консольные образцы диаметром 15 мм, имеющие кольцевой V-образный концентратор напряжений глубиной 1,5 мм, радиусом при вершине 0,35 мм и углом раскрытия 60°. Перегрузку одинаковой интенсивности (400 МПа) создавали в образцах, испытывавшихся при различных амплитудах стационарного режима (300, 250, 200 и 150 МПа) и при разных долговечностях (до возникновения усталостной трещины и при числах циклов, характерных для появления трещин разной глубины 0,1; 0,2 и 0,3 мм) В результате экспериментов было установлено, что влияние однократной динамической перегрузки зависит от того, в какой момент она приложена: до возникновения усталостной трещины перегрузка приводит к увеличению долговечности; пепегрузка, приложенная после возникновения трещины, приводит к небольшому снижению долговечности. Наиболее опасно воздействие перегрузки, когда глубина трещины превышает критическую. Критическая глубина трещины, выше которой обнаруживается более сильное влияние перегрузки, соответствует глубине нераспространяющейся трещины для данного концентратора напряжений (рис. 55). Для исследованных образцов предельная глубина нераспространяющейся трещины составляет 0,25 мм.

Наиболее интенсивное влияние усталости на 7'кр отмечается на первых стадиях циклического нагружения [76, 78]. До 50% общего повышения критической температуры падает на первые 10—30% ресурса долговечности разрушающего числа циклов. При дальнейшем росте числа циклов предварительного циклического нагружения Ткр повышается менее интенсивно, вплоть до появления усталостной трещины. Сопоставление предельных Гкр вблизи усталостного разрушения гфи различных амплитудах напряжений позволяет предположить, что влияние трещин усталости на повышение критической температуры хрупкости зависит не только от их глубины, но и от предыстории нагружения, а именно — от амплитуды циклических напряжений.

Применение в качестве твердых смазок сульфидов, селенидов и теллуридов титана, циркония, гафния и тория обеспечивает низкий коэффициент трения, особенно при трении этих материалов друг по другу. Однако при трении по металлическим поверхностям они имеют худшие антифрикционные характеристики, чем графит. В настоящее время имеется большое число различных антифрикционных материалов и покрытий. Как указано в монографии 1200] «невозможно перечислить беспредельные комбинации полимер-комплекс наполнителей (сухих смазок)». ^

Весьма интересные работы проведены в последнее время по испытанию различных антифрикционных материалов, в том числе пластмасс, обеспечивающие возможность широкого внедрения их в промышленность. Однако в этих работах еще недостаточно исследовано само явление взаимодействия материалов трущейся пары, как и вообще механизм износа.

Были проведены лабораторные испытания изнашивания различных антифрикционных материалов в присутствии в смазке естественной абразивной пыли. Испытания проводились с применением радиоактивных изотопов на машине типа МИ, оборудованной системой непрерывной циркуляции смазки и аппаратурой для определения величины изнашивания экспериментальных деталей по количеству радиоактивных продуктов износа в смазке [1].

В табл. 25 приведены значения коэффициентов трения покоя и движения с малой скоростью (v = 0,8 мм/мин) различных антифрикционных материалов по незакаленному чугуну СЧ 21-40. Анализируя табл. 26 и 27, можно сделать заключение о влиянии наполнителей на антифрикционные свойства фторопласта-4.

Анализ графических зависимостей износа вкладышей подшипников с рабочими слоями из различных антифрикционных материалов (рис. 2.8) позволяет отметить, что изнашиваемость сплава АСМ превышает изнашиваемость сплавов Св. Бр. и АО-20: в начале испытаний (/<5 ч) на 72 и 78%, после 50 ч испытаний на 13 и 31,5% соответственно. Зависимость износа вкладышей от времени работы в среде, содержащей абразив, выражается нелинейной функцией, параметры которой определяются свойствами материалов рабочей пары вал — вкладыш.

Зависимости износа вкладышей из различных антифрикционных материалов (рис. 2.13) от тангенса угла между огибающей по граничным точкам критических режимов и линией, соответствующей P = const рассматриваемого режима работы, позволяют отметить аналогичность функций 6=f(tgcc) этих материалов. Рассматриваемая зависимость при изменении п и Р удовлетворительно аппроксимируется для каждого из материалов уравнением

Результаты проверки расчета износостойкости вкладышей двигателя Д-50 с рабочим слоем из различных антифрикционных сплавов эксплуатационными испытаниями двигателей на тракторах позволяют отметить удовлетворительную сходимость расчетных и эксплуатационных износов, подтвердили правильность найденной расчетной зависимости для определения износа на тракторных двигателях материалов Св. Бр., АСМ и АО-20.

(при очень маленьких скоростях трение будет полусухим, при больших — полу жидкостным). Из сравнения коэффициентов трения следует, что при очень маленьких скоростях движения (трение приближается к статическому) коэффициенты полусухого трения полимерных материалов несколько больше коэффициентов трения металлов; исключение — политетрафторэтилен (тефлон), коэффициент трения которого значительно меньший. С увеличением скорости трение переходит в полужидкостное, и коэффициенты трения всех материалов намного уменьшаются, причем коэффициенты полимерных материалов становятся очень небольшими. Проводимые в течение нескольких лет в СССР в институте ЭНИМС исследования коэффициентов трения различных антифрикционных материалов показали, что эти коэффициенты имеют близкие значения. На горизонтальные плиты устанавливали специальную подвижную плиту, нагружаемую переменными грузами (утяжелителями), соединенную канатиком с продольным суппортом токарного станка, перемещающимся с очень малой скоростью (12 мм/мин). Силу трения, действующую на подвижную плиту, измеряли динамометром, соединяющим две части канатика; постоянная динамометра 17,9 кГ/мм. Рабочие поверхности были зачищены, но не притерты. Поверхность соприкосновения направляющих составляла 16 см2, удельное давление 0,6; 2 и 4 кГ/см2. Результаты экспериментов приведены в табл. X. 1. Следует подчеркнуть, что результаты исследований коэффициентов трения пластических масс, проведенные различными лабораториями, значительно отличаются, так как они выполнены в различных условиях. Значение коэффициента трения изменяется в зависимости от вида пластмассы (химического состава смолы, вида наполнителя, расположения волокон относительно направления движения, чистоты поверхности и т. п.), давления, температуры детали, скорости движения и ряда других показателей. Все эти факторы влияют на изменение механической составляющей силы трения при изменении способности к «прилипанию» трущихся

4. Работоспособность различных антифрикционных материалов

также поведение различных антифрикционных материалов и со-

4. Работоспособность различных антифрикционных материалов по