Равновесной шероховатости

Другая, вероятно, более существенная причина связана с физическим свойством солей, получившим название критической относительной влажности. Когда в закрытом объеме присутствуют насыщенные растворы солей, то устанавливается критическая относительная влажность. При этом за счет испарения или конденсации сохраняется равновесная влажность. Подобный процесс может свести к нулю влияние изменений скорости напыления или концентрации в широком диапазоне. Вероятно, подобный процесс происходит на практике при испарении или высыхании, но с той разницей, что в этом случае нет закрытой системы, где можно легко получить равновесие, и, кроме того, ветер, дождь или движение среды могут в разной степени влиять на коррозионные элементы.

Однако, следует отметить, что диэлектрическая проницаемость стеклопластика в некоторых случаях может превышать диэлектрическую проницаемость стекла и смолы. Это происходит в том случае, когда в стеклопластик за счет газообразных включений попадает влага, которая заметно увеличивает диэлектрическую проницаемость стеклопластика. Причем содержание воды в стеклопластике может колебаться в широких пределах: от относительной влажности воздуха до полного заполнения пор водой, но как правило, в стеклопластиках наблюдается равновесная влажность.

Равновесная влажность древесины. Древесина в зависимости от температуры и относительной влажности окружающего воздуха и собственной влажности обладает свойством или поглощать из воздуха пары воды и соответственно повышать собственную влажность, или выделять их из себя и понижать собственную влажность. При длительном (измеряемом десятками дней) нахождении древесины на воздухе неизменного состояния указанный выше процесс заканчивается и устанавливается так называемая равновесная влажность древесины. Каждому значению температуры и относительной влажности воздуха соответствует определенная влажность древесины, практически одинаковая для всех ее пород. Указанная зависимость приведена в табл. 1.

1. Равновесная влажность древесины

Равновесная влажность древесины 231, 232

Равновесная влажность древесины. Древесина в зависимости от температуры, относительной влажности окружающего воздуха п собственной влажности обладает свойством или поглощать из воздуха пары воды и соответственно повышать собственную влажность, или выделять их и понижать собственную влажность. При длительном (измеряемом десятками дней) нахождении древесины на воздухе неизменного состояния указанный выше процесс заканчивается, и устанавливается так называемая равновесная влажность древесины. Каждому значению температуры и относительной влажности воздуха соответствует определенная влажность древесины, практически одинаковая для всех ее пород. Указанная зависимость приведена в табл. 1.

1. Равновесная влажность древесины

Для устранения формоизменяемости деревянных изделий в процессе ях эксплуатации необходимо, чтобы равновесная влажность в период изготовления деревянной конструкции была несколько ниже или хотя бы была равна равновесной влажности древесины периода эксплуатации.

Влагопоглощение (гигроскопичность) древесины— способность её поглощать влагу из окружающего воздуха. В силу этого свойства влажность древесины непостоянна и меняется в зависимости от температуры и относительной влажности окружающего её воздуха. Каждому сочетанию температуры и влажности воздуха соответствует определённая равновесная влажность древесины, практически одинаковая для всех пород и достигаемая древесиной при долговременном пребывании её при данных условиях (фиг. 4).

Равновесная влажность. При длительном нахождении в воздушной среде, состояние которой неизменно, древесина, достигает определённой влажности, называемой равновесной. При этом очень сухая древесина увлажняется, а сырая высыхает до этого предела. Например, при температуре воздуха 20°С и его относительной влажности 60% (обычные комнатные условия) равновесная влажность древесины составит 11%; при той же температуре, но при относительной влажности 40% равновесная влажность древесины снизится до 8% (фиг. 9).

мер, при температуре воздуха 24° С и его психрометрической разности 6° С равновесная влажность древесины будет 10%. При температуре воздуха 50Э С (в сушиле) и психрометрической разности 11° С равновесная влажность древесины составит 8%; при этом относительная влажность воздуха у = 50%.

Для уменьшения времени приработки следует по опытным данным определить параметры равновесной шероховатости и назначить такой вид технологической обработки поверхности трения, которая ближе всего к равновесной шероховатости. Применение более гладкой исходной поверхности по сравнению с эксплуатационной (с меньшими значениями Ra на стадии приработки, штриховая линия на рис. 8.1, б), как правило, невыгодно из-за повышения стоимости изготовления; при этом может увеличиться и время приработки.

Для уменьшения времени приработки следует по опытным данным определить параметры равновесной шероховатости и назначить такой вид технологической обработки поверхности трения, которая ближе всего к равновесной шероховатости. Применение более гладкой исходной поверхности по сравнению с эксплуатационной (с меньшими значениями Ra на стадии приработки, штриховая линия на рис. 8.1, б), как правило, невыгодно из-за повышения стоимости изготовления; при этом может увеличиться и время приработки.

На первой стадии происходит приработка поверхностей контакта (разрушение наиболее «уязвимых» микронеровностей и образование «равновесной» шероховатости). Затем наступает период установившегося изнашивания (вторая стадия), характеризующийся минимальной интенсивностью изнашивания для заданных условий трения. И, наконец, наступает третья стадия — катастрофический износ и резкое уменьшение размеров сечения детали.

В книге рассматривается вопрос о существовании равновесной шероховатости на поверхностях трения. Предлагается формула расчета равновесной шероховатости, основанная на молекулярно-механической теории трения и теории усталостного изнашивания. Предложен новый комплексный критерий оценки шероховатости. Показана аналитическая связь комплексного критерия шероховатости с площадью касания, коэффициентом трения, интенсивностью изнашивания и контактной жесткостью. Рассчитана на научных и инженерно-технических работников.

величину равновесной шероховатости, что существенно при установлении режима механической обработки поверхностей трения.

мнения исследователей по установлению равновесной шероховатости поверхностей. По данным авторов [25, 26, 28, 41, 115, 117], в процессе приработки устанавливается вполне определенная шероховатость. Другое мнение заключается в том, что степень шероховатости до приработки и после приработки не меняется. Имеются также утверждения о том, что высокая начальная гладкость поверхности является наилучшей в отношении длительности и качества процесса приработки. Как показывается в работе [41], пока не во всех случаях известно, какая должна быть шероховатость для того, чтобы ускорить процесс приработки с меньшими потерями на износ.

Исследование параметров равновесной шероховатости, как правило, связано с изучением профиля поверхности после длительной эксплуатации. В работе [93] приведены результаты исследования деталей кривошипно-шатунного механизма тракторных двигателей Д-54, СМД-14 и Д-35 на Пришибском заводе «Укрремтреста». В табл. 6 приведены параметры установив-

Следует отметить, что проведенные исследования [93] и даваемые в них рекомендации для выбора величины равновесной шероховатости поверхности деталей не полностью отражают условия работы (нагрузка, смазка, климатические и пр.), при которых они получены, что снижает их практическую ценность.

в процессе приработки и установление равновесной шероховатости

Одной яз важных закономерностей приработки является независимость равновесной шероховатости от первоначальной шероховатости. На фиг. 10 приведен график изменения микрорельефа поверхности трения при испытании в течение 5 час образцов, изготовленных из легированной стали, с различным исходным классом чистоты поверхности, при скольжении в условиях граничной смазки, при скорости 5 м/сек, удельном давлении 50 кг/см2 [44].

На фиг. 11 приведены экспериментальные данные [16] об изменении параметра шероховатости Ra во времени при приработке шариковых подшипников, откуда следует, что при выбранных условиях испытания равновесной . шероховатости соответствует #а—0,064 мкм (а — стадия приработки; б — эксплуатационная шероховатость). На фиг. 12 приведена экспериментальная зависимость установившейся микрогеометрии (а) и износ кольца и образцов (б) от времени приработки при разных начальных значениях шероховатости Яср (/— сталь Яср = 5,4 мкм; 2— сталь Яср = 0,5 мкм; 3—бронза Яср = 5,4 мкм; 4—бронза Яср = 0,5 мкм); кольцо —сталь 45 HRC=22-f-27, образцы — бронза ОЦС-5-5-5, давление 30 кг/см2, скорость 5 м/сек.