CC BY
7Решетневскуе чтения. 2018
УДК 621.891
ОПТИМАЛЬНЫЕ НАГРУЗОЧНО-СКОРОСТНЫЕ РЕЖИМЫ ТРЕНИЯ АНТИФРИКЦИОННЫХ ПОКРЫТИЙ
Н. В. Захарова
Сибирский государственный университет науки и технологий имени академика М. Ф. Решетнева Российская Федерация, 660037, г. Красноярск, просп. им. газ. «Красноярский рабочий», 31
E-mail: sibgau-uks@mail.ru
Представлен алгоритм нахождения предельных и оптимальных режимов трения червячной пары с применением антифрикционного покрытия.
Ключевые слова: червячная пара, антифрикционное покрытие, режимы трения.
OPTIMAL LOADING-SPEED MODES OF FRICTION ANTI-FRICTION COATINGS
N. V. Zakharova
Reshetnev Siberian State University of Science and Technology 31, Krasnoyarsky Rabochy Av., Krasnoyarsk, 660037, Russian Federation E-mail: sibgau-uks@mail.ru
An algorithm for finding limit and optimal modes of friction of the worm pair with the use of antifriction coating is presented.
Keywords: a pair of worm, anti-friction coating, the friction modes.
Выход из строя червячной пары, работающей с применением смазочных материалов в критических условиях на предельных по нагрузочным скоростям параметрам режимам трения обусловливается разрушением смазочной пленки вследствие высокой контактной температуры трения. Оптимальные нагрузоч-но-скоростные режимы червячной пары по долговечности, коэффициенту трения или другим факторам, определяющим работоспособность сопряжения, объясняются благоприятным температурным состоянием контактной поверхности трения. Для твердосмазоч-ных покрытий температура размягчения связующего около 100 С [1]. Температура трения (Тр) является функцией от двух эксплуатационных факторов - контактного давления (рконт) и скорости скольжения (и), следовательно, для смазочных материалов, образующих на поверхности трения смазочную пленку, должны существовать комплексные зависимости, определяющие предельные и оптимальные сочетания указанных факторов.
Применение математических методов планирования эксперимента позволяют построить матрицу в которой варьируемыми факторами являются значения контактного давления и скорости скольжения, а параметром оптимизации - температура трения. После приработки червячной пары с нанесенными антифрикционными покрытиями на основном уровне факторов в процессе одного испытания факторы рконт и и измеряются по заданному закону и непрерывно регистрируется соответствующая им Т^ на стацио-
нарном уровне. После математической обработки полученных данных рассчитывается уравнение поверхности отклика Ттр = / (рконт , и), вводя в которое оптимальную по долговечности, коэффициенту трения или другому фактору, определяющему процесс трения, температуру смазочного материала, получают соответствующие зависимости вида ропт = / (иопт), позволяющие определить для каждой и реальной пары трения предельные и оптимальные нагрузки, или по известной нагрузке рассчитать предельную и оптимальную скорости (см. рисунок).
Для нахождения предельных режимов трения целесообразно использовать следующий алгоритм [2]:
- проведение экспериментов для определения Тразр на предельных режимах трения при различных р1пред,
и1пред; р2пред, и2пред и т. д.;
- оценка и расчет диапазонов проведения планируемых экспериментов и определение зависимости
Ттр = Ар, и);
- построение «изотермы» ртах = / (итах) для наибольшей в эксперименте температуры Ттах;
- определение направления максимального градиента Ттр на поверхности Тр = /р, и) и расчета зависимости рпр = / (ипр) с учетом смещения по градиенту
от Ттах к Тразр.
Данный способ позволяет экспериментально определить предельные эксплуатационные режимы трения для любого сочетания контактного давления и скорости скольжения червячной пары с применением антифрикционного покрытия.
Технология и мехатроника в машиностроении
Предельные и оптимальные нагрузочно-скоростные режимы трения антифрикционных покрытий: 1 - температурная характеристика исследуемой червячной пары
по факторам рконт и и; 2 - кривая предельных значений рпред = Л (ипред); 3 - кривая оптимальных значений ропт = /2 (иопт)
Библиографические ссылки
1. Сентюрихина Л. Н., Опарина Е. М. Твердые дисульфид-молибденовые смазки. М. : Химия, 1966. 152 с.
2. Хопин П. Н. Способ определения предельных и оптимальных режимов трения твердосмазочных покрытий // Ресурсосберегающие технологии машиностроения : сб. науч. трудов межвуз. науч.-техн. прог. М. : МГААТМ, 1995. С. 300-303.
References
1. Sentyurikhina L. N., Oparina E. M. [Solid disulfide-molybdenum lubricants]. M. : Khimiya, 1966. 152 p.
2. Khopin P. N. [The method of determining the maximum and optimal modes of friction of hard lubricant coatings]. Sb. nauch. trudov mezhvuz. nauch.-tekhn. prog. "Resursosberegayushchie tekhnologii mashinostroeniya". M. : MGAATM, 1995. Р. 300-303.
© Захарова Н. В., 2018
