Фрикционные свойства это: Фрикционные свойства материалов

Фрикционные свойства материалов

Содержание:

Фрикционные свойства материалов

• Фрикционные характеристики материалов Фрикционные свойства материала характеризуются относительным перемещением и износостойкостью, которые определяются следующими показателями(определение и некоторые дополнения по ГОСТ 23.002-78): Трение(внешнее) — это явление сопротивления относительному перемещению, возникающее между двумя объектами в зоне контакта тангенциальной поверхности.

Различают трение: неподвижное, подвижное, скользящее, катящееся, несмазывающее (сухое трение), граничное(то есть при наличии тонкой смазочной пленки) и жидкое, или гидродинамическое(то есть между поверхностями трения имеется слой жидкости).

Износ-это процесс, при котором размер объекта постепенно изменяется в процессе трения, проявляющийся в отрыве и (или) постоянной деформации материала от поверхности трения. Людмила Фирмаль

По физико-химическим свойствам износ подразделяют на механический, молекулярно-механический, коррозионно-механический, абразивный, гидроабразивный, газообразный, усталостный, эрозионный, износ при кавитации, окислении, обжиге и фреттинге.

Тело во время тренировки прикладывается к зоне контакта. Его величина зависит от материала трущегося тела (фрикционной совместимости), шероховатости поверхности трения, условий смазки и других физико-химических свойств.

Фактор сгиача. Коэффициент трения-отношение силы трения к нормальной составляющей внешней силы, действующей на поверхность тела. Коэффициент агглютинации — это отношение несовершенной статической силы трения к вертикальной составляющей внешней силы, действующей на поверхность тела.

• Стабильность коэффициента трения — это безразмерная величина, определяемая соотношением среднего и максимального значения коэффициента трения, полученного в результате многократных измерений данного узла трения при определенных условиях эксплуатации.
  Давление (кгс / см2) — сила (кгс), с которой 2 объекта сжимаются в парах трения. Относится к контактной площади (см2) и допускается в условиях движения и величины износа фрикционного резистора. Скорость скольжения (м / с) — допустимая скорость относительного движения объекта вдоль контактной поверхности трения pair.

It определяется условиями минимизации износа узла и допустимым нагревом. Начальная скорость скольжения (м / с) — это скорость относительного движения тормоза и встречного тела в тормозном механизме в момент сопротивления при запуске тормоза. Износ-в результате износа он проявляется в виде отрыва или постоянной деформации материала. Величина износа (мкм) обычно определяется перпендикулярно контролируемой поверхности трения.

Измерения производятся с использованием метода отверстий. Людмила Фирмаль

Скорость износа-отношение износа к времени, в течение которого происходит износ. Коэффициент износа-отношение величины износа к траектории, на которой произошел износ, или к объему выполненной работы. Износостойкость-свойство материала выдерживать износ при определенных условиях трения, оцениваемое по величине, скорости обратного износа или скорости износа.

Смотрите также:

Примеры решения задач по материаловедению

Фрикционные материалы.

Свойства фрикционных материалов и изделия из них.

Виды, свойства и область применения фрикционных материалов. В техническом значении термина «фрикция» – это сила, действующая в противовес движению. Для обеспечения нормального функционирования деталей, взаимодействующих в условиях повышенного скольжения или трения, используют фрикционные материалы. Они работают при больших нагрузках в режиме высоких температур.

Подобные рабочие качества делают их востребованными в различных областях транспортного машиностроения.

В том числе при производстве механизмов для воздушных и водных судов, железнодорожной и сельскохозяйственной техники, автомобилей, сложного оборудования. Не обходятся без фрикционных материалов в станкостроении, нефтегазовой отрасли, тяжелой промышленности и многих других отраслях.

Виды фрикционных материалов

Различают следующие группы этих материалов.

1. Металлические. Сырьем служат некоторые сорта чугуна и стали. Они задействованы в фрикционных муфтах машин на гусеничном ходу, тормозных колодках.
Следует отметить, что металлический вид становится менее популярным из-за ряда недостатков. Стальные изделия могут покоробиться и схватиться между собой, что приводит к аварийной ситуации.

2. Неметаллические фрикционные детали. К ним относятся асбестотекстолитовые, текстолитовые, фибровые изделия. В качестве связки используют смолу, каучук или канифоль. Наполнителями могут быть кремнезем, латунь, медь. Лучшим вариантом среди этой группы являются изделия, выполненные на основе фенолформальдегидной смолы – ретинакса. Изделия этой группы востребованы в автомобилестроении. Из них выпускают детали тормозной системы, кольца сцепления.

3. Спеченные материалы. В группу входят изделия, выполненные из медного или стального порошка, а наполнителем служат металлические окислы или карбиды. Применение асбеста, графита позволяют нивелировать схватывание деталей, возможное при работе в режиме высоких температур. Производство осуществляется поэтапно. Вначале происходит прессование порошкообразной смеси, а затем спекание. Для повышения надежности изделия в качестве основы используют металл: медь или железо. Подобные материалы используются для производства фрикционных муфт, в деталях тормозной системы, функционирующих при большой нагрузке.

Свойства фрикционных материалов

Особенностью этих изделий является их способность поглощать энергию контактируемых деталей, перерабатывая ее в тепловую, которая затем распыляется в атмосферу. Исходя из этого они применяются в работе при высоких температурах.

Вот некоторые примеры.

— Металлические изделия (хром, медь, никель) с баритовыми и асбестовыми добавками могут эксплуатироваться при Т= 1 200C°.
— Детали из ретинакса выдерживают 1 000C°.
— Медные материалы, произведенные спеченным методом, имеют рабочий режим 300C°.
— Для пластмассовых фрикционов предел 250C°.

Также их отличие в низких адгезивных качествах. Несмотря на сверхплотный контакт с деталью — «партнером» и повышенную температуру, они не схватываются друг с другом. Их достоинством считается отличные износостойкость и большой срок эксплуатации.

Они могут работать в масляных емкостях АКПП автомобилей или при сухом трении.

Область применения фрикционных материалов
Изделия, сделанные из фрикционных материалов, нашли широкое применение в различных технических устройствах.
В тормозных системах они задействованы в виде передних и задних колодок, в узлах сцепления фрикционные накладки служат частью ведомого диска.
Такие вкладыши «работают» в реверсивных редукторах, кузнечно – прессовом оборудовании, подъемниках кранов, лебедках и т. д.

В компании «Тамбов АТИ» вы можете приобрести фрикционные материалы в виде пластин из ретинакса, изделия из них, а также заказать изготовление деталей из нужного фрикционного материала по чертежу от одной штуки.

Фрикционные материалы — состав и классификация

Фрикционные материалы – это субстанции обеспечивающие функционирование деталей в условиях избыточного трения, создавая эффективное скольжение.   Характеризуются субстанции повышенной фрикционной теплостойкостью, что выражается в сохранении износоустойчивости  с коэффициента трения при различных температурах. Материалы имеют пониженную адгезию и сверхвысокую теплопроводность, прекрасно сочетающуюся с отличной теплоёмкостью и сопротивляемостью тепловым ударам, провоцируемым  генерированием тепла в ходе трения.

Классификация фрикционных материалов

Фрикционные материалы бывают 3-х групп, принадлежность к которым определяет их физические и химические характеристики:

• металлические;
• неметаллические;
• спечённые.

Металлическими фрикционными материалами считаются стали и чугуны, последние традиционно используются для тормозных колодок, так как они не коробятся. Некоторые стали (65 Г, 45, 40) применяются при изготовлении фрикционных муфт, устанавливаемых на машины с гусеничным ходом.

Важно!  Стали склонны к короблению, а в случае перегрева вполне может произойти схватывание.

Именно по этой причине металлические детали по мере возможности заменяются пластиковыми элементами.

Неметаллические материалы, преимущественно имеют асбестовую основу, однако здесь могут применять несколько типов связующих веществ:

• каучук;
• смола;
• канифоль.

Применяются разные наполнители: кремнезём; медь; латунь; сурик. Однако наилучшим материалом, относящимся к данной группе, является ретинакс, состоящий из фенолформальдегидной смолы. Дополнительно в составе присутствует асбест, также есть барит. Материал применяется при производстве тормозных узлов в авиационной промышленности.

Спечённые материалы имеют основу из стального или медного порошка, а наполнителем является металлический оксид и карбид. Благодаря внедрению в состав асбеста с графитом, удаётся избежать схватывания, а сопротивляемость скольжению создаётся посредством добавления муллита. Отменный тепловой режим формируется благодаря цветным металлам, например, алюминию и цинку.

  Сверхвысокая соединительная прочность  формируется в ходе спекания, обеспечивающее надёжное соединение металлической основы и добавок с наполнителями.

Характеристики

Основной физической характеристикой материалов, является температурный режим, при котором они могут эксплуатироваться. Спечённые изделия, имеющие медную основу, обладают температурным пределом 300°C, а материалы из металлов, например, меди, никеля, хрома  с добавлением асбеста и барита выдерживают 1200°C. Неметаллические изделия эксплуатируются при  1000°C, но это относится только к ретинаксу, а вот пластмассовые материалы способны выдержать трение, при котором температура достигает не более 250°C.

Область применения

Наиболее востребованными в народном хозяйстве и производственной сфере, являются спечённые материалы, обладающие прекрасными эксплуатационными характеристиками. Допускается их применение при создании  фрикционных муфт, необходимых для комплектования тормозных устройств, работающих под высокой нагрузкой.

  Возможно их применение при изготовлении колодок, дисков и разных секторов.

Изделия незаменимы в условиях, когда создаётся избыточное трение, что преимущественно происходит при торможении. Именно поэтому они незаменимы в транспортной промышленности, где активно используются для изготовления тормозных систем.  Выбор материала зависит от температуры среды, нагнетаемой при эксплуатации.

Фрикционные свойства — Справочник химика 21

    Зависимости коэффициента трения от температуры и давления на иоверхности накладки дискового тормоза иа фенольном связующем, модифицированном каучуком, показаны иа рис. 16.2 и 16.3. Уменьшение коэффициента трения с повышением температуры называют потерей фрикционных свойств . [c.242]
    В семидесятые годы за рубежом широко применяют ведущие мосты автомобилей с системой блокировки дифференциала, позволившие передавать основную часть движущей силы колесу, которое в данный момент имеет лучшее сцепление с грунтом, и тем самым резко улучшить проходимость автомобилей. Чаще всего блокировка достигается замыканием полуосей с помощью набора фрикционных дисков. В таких устройствах при их смааке универсальными трансмиосиовны ми маслами, особенно во время поворотов, из-за заедания и проскальзывания дисков возникали вибрации и появлялся посторо нний шум. Дефект удалось устранить, добавляя к универсальным трансмиссионным маслам концентрат присадок, содержащих помимо серы и хлора свинец и омыляемые жиры, что резко улучшило их фрикционные свойства, не ухудшив других эксплуатационных свойств. [c.95]

    Сложно совместить свойства масел разного назначения — моторных, трансмиссионных (для механических, гидромеханических и гидравлических передач), гидравлических. Например, противоположные требования выдвигаются для высокотемпературной стабильности моторного масла и смазьшания сильно нагруженных механических передач. Различные фрикционные свойства обеспечивают нормальную работу фрикционных механизмов и гидравлических систем. По этим и другим причинам почти невозможно получить универсальное масло с превосходными во всех отношениях свойствами. Достоинства универсальности масел достигаются ценой некоторого ухудшения качества. Несмотря на это, круг потребителей универсальных тракторных масел увеличивается, ассортимент таких масел расширяется, а производители масел все больше внимания уделяют улучшению качества и повышению универсальности масел. Почти все фирмы производят STOU масла и постоянно обновляют их ассортимент. [c.114]

    Кроме перечисленных трансмиссионных смазочных масел, в автомобилях применяют масла для гидромеханических передач. Эта группа масел обладает высокими противоизносными свойствами, поскольку их применяют для смазки узлов, детали которых испытывают большие удельные нагрузки на трущиеся поверхности (6…8 тыс. кгс/сн ). Одновременно с этим масла для гидромеханических передач имеют достаточно хорошие фрикционные свойства, благодаря чему обеспечивается надежная работа фрикционных дисков, предназначенных для переключения скоростей. Кроме того, они не агрессивны по отношению к резиновым прокладкам и к покрытиям рабочих поверхностей фрикционных дисков.  [c.47]

    Фрикционные свойства на машине трения SAE № 2 [c.99]

    Характеристики фрикционных свойств — коэффициенты статического и динамического трения, от которых зависит эффективность работы фрикционных дисков сцепления, являются наиболее важными. [c.201]

    Фрикционные свойства масел оценивают на специальных машинах трения, а также в процессе испытаний гидромеханических коробок передач в стендовых и эксплуатационных условиях. [c.439]

    Фрикционные свойства новых сортов масел за рубежом проверяют при специальном пробеге автомобилей. Масло заливают в трансмиссию того автомобиля, для которого оно предназначено. Затем автомобиль 75 раэ [c.439]

    Специальных стендовых испытаний для оценки фрикционных свойств масел обычно не проводят. Однако в методиках оценки других эксплуатационных характеристик масла, по которым проводятся длительные стендовые испытания, фиксируется появление визга, при этом масло к применению не допускается.  [c.440]

    Великолепные фрикционные свойства способствуют уменьшению проскальзываний в гидротрансформаторе и гарантируют безупречное функционирование автоматической системы управления. [c.554]

    Основной расчетной величиной, характеризующей фрикционные свойства эластомеров, является коэффициент трения [=Р/Ы. Клас- [c.377]

    Благоприятное влияние, которое оказывает электрохимическое полирование на фрикционные свойства металла, позволило использовать этот процесс для чистовой обработки деталей, работающих в условиях трения (детали текстильных мащин). В последние годы электрополирование применяют для чистовой обработки режущего инструмента (сверла, метчики), для заточки и направки инструмента, а также оно может выполнять роль доводочной операции при изготовлении,мерительного инструмента. [c.221]

    Абразивное действие Пигментное действие Регулирование фрикционных свойств [c.114]

    Плохие фрикционные свойства масла в моменты переключения скоростей могут привести к проскальзыванию, в то время как смазочный слой должен обеспечивать контакт дисков с относительно высоким коэффициентом трения. Но такое масло вызывает значигельные потери энергии на преодоление трения в других узлах. [c.201]

    Фрикционные свойства масел являются важными в нескольких случаях. Во первых, масло должно уменьшать трение трущихся поверхностей и их износ. Кроме этого, на автомобилях устанавливаются механизмы, работа которых основана на трении — сцепление, тормоза и другие фрикционные элементы. В системах тормозов и сцепления сила трения используется, соответственно, для торможения автомобиля и для предачи крутящего момента двигателя к трансмиссии. Для работы фрикционных механизмов большое трение необходимо, и чем оно больше, тем эффективнее их работа. Обычно на автомобилях устанавливают сцепление и тормоза сухого типа , для которых сила сцепления поверхностей зависит в основном от фрикционных свойств трущихся поверхностей. В автоматической коробке передач и других гидромеханических механизмах применяются сцепление, тормоза и замедлители, в которых масло является рабочей средой. В этом случае сила сцепления поверхностей зависит от фрикционных свойств масла. [c.52]

    В зависимости от состояния раствора корки могут иметь коагуляционную или стабилизированную структуру и различаться по своей лиофильности. Рыхлым коагуляционным коркам соответствуют высокие водоотдачи, большие толщины и проницаемости, низкая механическая прочность. Корки растворов, обработанных защитными коллоидами типа КМЦ, гипана, крахмала, также имеют неплотное строение, но вследствие высокой гидрофильности проницаемость их мала. По сходным причинам низка фильтрация растворов на нефтяной основе. Подобным образом действуют и пластифицирующие высокомолекулярные или битумные присадки, снижа-ющи В проницаемость дорок [23]. Обработка реагентами-стабилизаторами (УЩР, полифосфатами и др.) вызывает плотную укладку корок, рост структурно-механических и фрикционных показателей и снижение фильтрации. Близки к ним корки ингибированных растворов, характеризующиеся пониженной гидрофильностью, ростом числа контактов и их упрочнением. Механическая прочность корок при ингибировании повышается. Введение в буровой раствор наполнителей (утяжелителей, мела) разрыхляет корки, по М. Вильямсу и Г, Кеннону в 2—3 раза, и усиливает водоотдачу. Одновременно возрастает толщина корок, их фрикционные свойства и прочность. [c.284]

    Мотоциклы с четырехтактными двигателями. Для этих двигателей применяются автомобильные масла для бензиновых двигателей (API SF, SG, SH, SJ A EA A2, A3 или M G4, G5), но к ним предъявляются дополнительные требования относительно фрикционных свойств, так как в одном агрегате с двигателем мотоцикла имеется фрикционный механизм сцепления. Масло должно обеспечить хорошее сцепление и не допустить проскальзывания. Для этой цели непригодны маловязкие и энергосберегающие масла, содержащие присадки — модификаторы трения, понижающие коэффициент трения. [c.122]

    Титан может самовозгораться в кислородсодержащих и окислительных средах. Он обладает низкими фрикционными свойствами — в местах трения легко образуются задиры, частицы износа приобретают высокую температуру, что может вызвать взрыв и пожар. Интенсивное искрообразодание наблюдается также при соударении титановых деталей. Опасность искрообразования может быть снижена правильным подбором материалов в узлах трения и соударения. Стоимость титана велика, поэтому значительный интерес представляют стальные аппараты, облицованные тонким титановым листом. Конструктивное решение подобных аппаратов представляет трудности, так как титан со сталью не свариваются. Имеются отдельные опыты применения трубных решеток теплообменников из двухслойного листа сталь — титан и емкостных аппаратов, защищенных титановым листом. Стальные фланцы таких аппаратов защищают накладками, которые крепят винтамн. [c.22]

    Испытания на машине трения показали, что в зависимости от свойств масла коэффициент трения при уменьшении скорости скольжения может изменяться по-разному (рис. 7. 19). При работе дисков на масле с плохими фрикционными свойствами в момент переключения скоростей наблюдается периодическое проскальзывание и схватывание. Работа на таком режиме приводит к сильной вибрации механизма и, в конечном счете, к его поломке (криваярис. 7. 19) [c.439]

    Улучшение фрикционных свойств масла достигается добавлением к нему осерненного спермацетового жира, а также некоторых моющих и антиокисли-тельных присадок, хорошо совмещающихся с эффективными противоизносными присадками. При этом необходимо уделять особое внимание правильному выбору концентрации фрикционных присадок. [c.440]

    Перевод обычных растворов на водной основе в нефтеэмульсионные в целом улучшает их технологические свойства, положительно отражается на технологии бурения скважин. Углеводородные добавки способствуют повышению смазочных и противоизносных свойств растворов, уменьшают фильтрацию и фрикционные свойства корок, повышают коагуляционную и термическую стойкость, упрочняют структуру. В результате уменьшается возможность сальникооб-разований, затяжек и прихватов бурильной колонны, снижаются потери энергии на трение, повышается долговечность долот и элементов бурильной колонны, уменьшается расход химических реагентов для стабшгазащ1и растворов, особенно при повышенных температурах и солевой афессии.  [c.48]

    При переходе из высокоэластического состояния в стеклообразное происходит замена одного молекулярного механизма трения другим. В стеклообразном состоянии сила трения образуется из вкладов взаимосвязанных адгезионной и объемно-механической-составляющих. Чем больше адгезионная составляющая, тем больше и объемно-механические потери, которые связаны с внутренним трением в самом полимере. Низкотемпературный максимум при температуре Гм2 существенно связан с механическими потерями в самом полимере, так как при многократных деформациях при этой же температуре наблюдается максимум потерь, связанный с замораживанием подвижности малых участков полимерных цепей. При исследовании фрикционных свойств эластомеров в атмосфере при повышенных температурах на кривой р= Т) (рис. 13.12) появляется еще высокотемпературный максимум, связанный с ин—тенсификацией процессов окисления поверхностных слоев. [c.376]

---

Фрикционные свойства материалов — Энциклопедия по машиностроению XXL

ФРИКЦИОННЫЕ СВОЙСТВА МАТЕРИАЛОВ  [c. 213]

В ИМАШ АН СССР определены показатели по износостойкости поверхностей с армирующими дорожками, полученными при разных технологических режимах лазерной закалки. Выявлено влияние на износ ориентации дорожек и расстояния между ними. Составлена методика расчета износостойкости втулок в безразмерных параметрах, позволяющая учесть влияние на износ абсолютных размеров втулки, скорости движения поршня, упругости колец, индикаторной диаграммы, механических и фрикционных свойств материалов.  [c.23]

Рис. 3.24. Влияние номинальной площади на фрикционные свойства материалов 6КХ-(Б (/) и ФК-16Л (2) в паре с серым чугуном

В процессе нестационарного трения при включении тормозов и муфт сцепления все параметры процесса непрерывно изменяются во времени. Данное изменение обусловлено не только функциональным назначением этих узлов (гашение кинетической энергии движущихся масс для тормоза и изменение скоростей для муфты), но и изменением фрикционных свойств материалов пары и нагрузки в процессе трения. Как показано в работах [15,19. 37, 39, 51, 54 и др. ], изменение фрикционных и износных характеристик, происходящих в процессе однократной и многоцикловой работы этих узлов, может достигать 300—400 % по отношению к исходным.  [c.298]

Температурные зависимости коэффициента трения являются одним из основных показателей при выборе материала для сопряжений, работающих с трением в условиях высоких температур и агрессивных сред. В связи с этим были проведены исследования трения в вакууме и на воздухе в широком диапазоне температур (от комнатной до 1500° С) корундовых керамик, являющихся перспективными конструкционными материалами для работы в экстремальных условиях. Исследование горячей твердости испытанных керамик предпринято с целью установления возможной корреляции между изменениями прочностных и фрикционных свойств материалов в зависимости от температуры.  [c.49]

Скорость относительного скольжения, как известно, влияет на износ через температуру трения, а самостоятельное ее влияние на износ обусловливается тем, что скорость микродеформаций на контакте прямо связана со скоростью скольжения. Так, скорость деформации полимеров примерно по логарифмическому закону влияет на их упруго-прочностные и фрикционные свойства, которые в свою очередь определяют износ. При изменении скорости относительного скольжения, как и при изменении температуры, при переходах от высокоэластического состояния в стеклообразное и обратно у полимеров резко изменяются механические свойства и соответственно их износостойкость. Таким образом, в случае упругого контакта величина износа и характер его зависимости от внешних факторов определяются упруго-прочностными и фрикционными свойствами материалов с учетом температурно-временных зависимостей этих свойств.  [c.9]

Существующие экспериментальные методы позволяют измерить лишь средние температуры поверхности трения и принципиально непригодны для изучения температурных полей, возникающих в области единичных пятен контакта. В связи с этим развит ряд теоретических методик оценки температур в локальных участках поверхности трения. Так, в работе [14] и в последующих развивающих ее работах, например [15], предлагается система уравнений тепловой динамики трения, наиболее полно учитывающая реальные параметры трибосистемы и режимы трения, теплофизические и фрикционные свойства материалов.  [c.148]

Температура, развивающаяся в зоне контакта, зависит от теплофизических и фрикционных свойств материалов вала и манжеты (рис. 22, г), конструктивных особенностей узла машины, например от степени погружения вала с манжетой в масло (рис. 22, д), свойств герметизируемой жидкости (рис. 22, в), ее температуры и давления (рис. 22, б), а также от расхода через герметизируемую полость (рис. 22, а) и других факторов.  [c.50]

В свете этого совершенно необходимым является изучение влияния температуры на фрикционные свойства материалов пар трения.  [c.336]

Скачкообразный процесс изменения усилия трения распадается на два периода на период состояния покоя трущихся поверхностей и на период их относительного движения. Продолжительность первого периода обусловливается условиями работы и фрикционными свойствами материалов при статическом нагружении. Продолжительность второго периода зависит также от условий работы пара и от изменения силы трения в пределах колебания скорости относительного движения трущихся поверхностей. Фрикционные свойства материалов являются одной из основных причин, вызывающих колебательные перемещения трущихся тел.  [c.20]

Надо отметить, что в природе не существует хороших или плохих материалов пар трения фрикционные свойства материалов зависят от тех условий, в которых они работают. Для каждой  [c.177]

Как показывают теоретические и экспериментальные исследования, на величину и характер изменения фрикционных свойств материалов существенное влияние оказывает температура на фрикционном контакте. Эта температура влияет на механические и теплофизические свойства материалов, на интенсивность процессов физико-химической механики, протекающих на фрикционном контакте, таких как окисление, восстановление, разложение связующего, выгорание отдельных компонентов и структурные превращения. Адгезионные свойства также сильно зависят от температуры. Температура является интегральным фактором, отражающим влияние удельной мощности трения (интенсивности теплового потока на номинальном фрикционном контакте), т.е. совместного влияния давления, скорости скольжения и коэффициента трения,  [c.274]

Повышение v в общем случае проявляется в изменении f вследствие изменения реологических свойств материалов в зоне трения и фрикционного разогрева, а последний влияет на [, так как меняются соотношение между адсорбционными и десорбционными процессами и твердость.  [c.125]

Графит и графитные материалы обладают хорошей теплопроводностью и обеспечивают стабильные фрикционные свойства. Однако при превышении некоторого определенного для данных условий критического давления коэффициент трения и скорость изнашивания возрастают из-за разрушения углеграфитового материала й пара становится неработоспособной 1176].  [c.252]

Структура полимерных материалов и поведение тонких поверхностных слоев, в которых уже при формировании происходит ограничение подвижности молекулярных цепей и разрыхление упаковки макромолекул, оказывает решающее влияние на фрикционные свойства и износостойкость этих пар трения.  [c.265]

Очевидно, ни один из металлов в чистом виде не годится в качестве материала для электрических контактов. Разработанные для контактов сплавы, такие, как серебро — медь, серебро — кадмий и др., имеют по сравнению с металлами повышенную прочность и твердость, поверхность их не тускнеет, но их электро- и теплопроводность значительно ниже. Для получения требуемых характеристик контактов в сильноточных цепях разрабатываются композиционные материалы, которые сочетают высокую электро- и теплопроводность с высокими температурами плавления и кипения, или обладают ни.зкой смачиваемостью и низкими фрикционными свойствами, и т д. Свойства типичных композиционных материа-  [c.418]

Вследствие некоторого ухудшения отвода тепла с поверхности трения (особенно при многодисковых тормозах) на поверхности дисков возникают более высокие температуры, что в ряде случаев требует применения специальных фрикционных материалов, выдерживающих высокие нагревы без снижения фрикционных свойств. Так, в авиационных тормозах находят применение металлокерамические материалы. В автотранспорте для снижения степени нагрева иногда применяют охлаждение тормоза, используя с этой целью жидкость из системы охлаждения двигателя, поступающую по трубопроводам в специальные полости в диске или в корпусе тормоза. Жидкостное охлаждение тормозов позволяет резко снизить температуру нагрева, но требует увеличения  [c.223]

Для обеспечения малых габаритных размеров и меньшей мощности привода тормозов с одновременным получением больших величин тормозного момента используются специальные материалы, обладающие повышенными фрикционными качествами. Надежная работа тормозного устройства машины определяется в основном качеством фрикционных материалов, т. е. их способностью сохранять фрикционные свойства при изменении внешних факторов.  [c.525]

Большинство изготовляемых химической промышленностью фрикционных материалов имеет в своем составе асбест, обладающий высокими фрикционными свойствами и хорошо сопротивляющийся изнашиванию. Асбофрикционные материалы по способу изготовления подразделяются на тканые, формованные, прессованные и вальцованные.  [c.527]

Необходимо отметить, что применение Ретинакса в тормозных устройствах других машин при легких и средних условиях работы не выявило достаточна высокого его преимущества перед другими типами асбофрикционных материалов. Высокие фрикционные свойства материала Ретинакс выявляются особенно ярко при тяжелых и весьма тяжелых условиях работы тормоза.  [c.537]

Большое распространение в тяжелонагруженных тормозных устройствах получили металлокерамические и минералокерамические фрикционные материалы. В США эти фрикционные материалы ставятся на тормоза самолетов, тракторов, танков, фрикционных прессов, строительно-дорожных и подъемно-транспортных машин и т. д. Столь широкое применение этих материалов объясняется их высокой износоустойчивостью и стабильностью коэффициента трения по сравнению с асбофрикционными материалами. Металлокерамические материалы могут быть самого различного состава и соответственно иметь различные фрикционные свойства. По основному компоненту они разделяются на две группы материалы на медной основе и материалы на железной основе.  [c.539]

Из асбофрикционных материалов для работы в масляной ванне пригодны фрикционные материалы на органическом комбинированном или смоляном связующем. Эти материалы не изменяют своих физико-механических и фрикционных свойств от длительного пребывания в масле. У фрикционных материалов на каучуковом связующем при работе в масле с течением времени значительно снижаются механическая прочность и коэффициент трения. Поэтому их нельзя рекомендовать для использования в таких условиях. Диски контртела для асбофрикционных материалов изготовляют из чугуна или из стали с твердостью поверхности трения НВ > 200.  [c.544]

Исследованием свойств фрикционных материалов в различных условиях использования занималось большое количество исследователей, однако вследствие большого разнообразия состава накладок, различия в технологии их изготовления и в диапазоне изменения различных факторов, влияющих на фрикционные свойства, а также различия в принятой исследователями методике испытаний до сих пор не установлены общие закономерности изменения коэффициента трения и износоустойчивости фрикционных материалов. Задача изучения свойств фрикционной пары и подбора фрикционных материалов для определенных условий работы осложняется тем обстоятельством, что коэффициент трения и износоустойчивость пары являются комплексной характеристикой, зависящей от свойств обоих трущихся тел, от режима работы и конструкции тормозного узла. Одна и та же пара трения при использовании ее в различных машинах и различных условиях будет иметь различные значения коэффициента трения и износо-546  [c.546]

При трении материалов на каучуковом связующем (бКХ-1 6КФ-14 6КФ-31,6КФ-32 и 7КФ-31), начиная с 250° С, наблюдается интенсивное выгорание связующего. Пластмасса К-217-57 на смоляном связующем более термостойка и выдерживает нагрев до 350° С. Материал бКФ-14 при выгорании дает устойчивый коэффициент трения, равный 0,6. В накладках 6КФ-32 нагрев до 150° С не вызывает существенного изменения фрикционных свойств. Нагрев до 160—200° С может вызвать резкое снижение коэффициента трения, не восстанавливающегося при последующих торможениях и остывании тормозного устройства. Но может быть и так, что при остывании накладки значение коэффициента трения восстанавливается, но при последующих торможениях снижение коэффициента трения начинается при температуре 170—190° С.  [c.557]

Эта схематизация удовлетворительно отражает фрикционные свойства некоторых материалов в ограниченном диапазоне скоростей скольжения v.  [c.13]

Теплопроводность Я, температуропроводность а и теплоемкость металлоплакирующих смазок имеют важное значение как при расчете технологической аппаратуры и процессор их производства, так и при использовании смазок в узлах трения. Согласно теории контактного теплообмена тепловая проводимость фрикционной зоны сопряжения деталей определяется суммой проводимостей межконтактной смазочной среды ас и металлических контактных мостиков а , которые зависят от теплофизических свойств материалов и микрогеометрии поверхностей трения. Введение порошкообразных металлов с хорошей тепловой проводимостью в контактную зону и заполнение ими (а в случае оплавления — жидким металлом) пространства между выступами шероховатостей приведет к увеличению как а , так и Кроме того, повышение температуропроводности увеличивает скорость эвакуации тепла из перегретых зон, возникающих при тяжелых режимах трения. В этом плане целесообразно использовать металлические порошки легкоплавких эвтектических сплавов. Как показали результаты экспериментов, на установке ОТС-3, предназначенной 70  [c.70]

Фрикционные свойства материалов характеризуются сопротивлением их относительному пере ещению и изнашиванию, определяемым по ириведеиным далее показателям (определения но ГОСТ 23.002—78 с некоторыми дополнениями).  [c.213]

Наиболее полно методический подход к рациональному циклу последовательных испытаний (в особенности к этапу модельных испытаний) изложен в сборниках трудов лаборатории исследования фрикционных свойств материалов ИЛ1АШ (авторы Э. Д. Браун, А. В. Чичинадзе, Е. В. Зиновьев, А. Г. Гинзбург, 3. В. Игнатьева, В. Н. Федоееев, А. К. Дедков и др.), посвященных разработке, развитию и практическому применению задач тепловой динамики и моделирования трения и износа фрикционных пар [8, 12, 21, 23, 29, 32—34 и др. ].  [c.188]

На основе рассмотрения динамики процесса торможения и включения муфты с учетом изменения фрикционных свойств материалов в функции температуры на фрикционном контакте эти процессы были описаны с помощью системы уравнений ТДТИ [42—44,  [c. 299]

Исследование закономерностей трения в вакууме привело к пониманию того, что при данной совокупности конкретных условий на процессы трения и схватывания заметное влияние оказывают не только степень разрежения, но и такие факторы, как состав остаточных газов, концентрация активных составляющих, кинетика взаимодействия газов с поверхностью трения [4, 5]. Поэтому при исследовании влияния вакуума на фрикционные свойства материалов перспективны непрерывные масс-спектрометри-  [c.27]

Исследование фрикционных свойств материалов и природы физико-химических явлений, протекающих на поверхности раздела тел в условиях сухого трения, является актуальной задачей не только в связи с решением проблемы повышения надежности и долговечности машин, но и в связи с решением ряда технологических задач обработки и соединения металлов, в частности при осуществлении некоторых способов сварки в твердой фазе (термокомпрессионная, клинопрессовая, экструзионная, трением, сдвигом). Общность методических экспериментальных и теоретических подходов к решению этих задач обусловлена тем фактом, что особенности проявления динамики трения и износа, а также кинетики процессов схватывания и соединения материалов в твердой фазе в существенной степени определяются кинетикой развития микро-  [c.99]

Между коэффициентом трения и показателем степени при нагрузке существует обратная корреляционная связь 27], которая обусловлена тем, что характеристики процесса трения и усталостные свойства материалов (например, полимеров) связаны с их молекулярной структурой. Из уравнения (1) также следует, что для материалов с одинаковой прочностью Gq интенсивность износа увеличивается с повышением модуля Юнга (Е), а для материалов с одинаковым разрывным удлинением 8о интенсивность износа уменьшается с повышением модуля упругости. Падаюп1,ий характер кривой зависимости износа от модуля упругости свойствен хрупким материалам [38], возрастаюп1,ий характер кривой зависимости наблюдается для протекторных резин с различной степенью вулканизации [16]. Эта зависимость, как и связь износа с фрикционными свойствами материалов (например, коэффициентом трения), не строго однозначна, поскольку упругие свойства материалов оказывают определенное влияние на коэффициент трения и развитие процесса усталости. Поэтому принципиально неверно связывать износостойкость материалов только с их упругими характеристиками.  [c.8]

Известно, что температура суш,ественно влияет на процесс износа. Это обусловлено как изменением упругопрочностных и фрикционных свойств материалов, так и усилением термоокислительных процессов при повышении температуры. Однако термоокислительные процессы являются частью усталостных процессов, приводяш,их к  [c.8]

Анализ уравнения (2) показывает, что на интенсивность износа влияет безразмерный параметр pjH пред-ставляюп ий собой отношение контурного удельного давления к твердости материала. Характер этого влияния в упрош енном виде аналитически может быть выражен степенной функцией pjHY, где а в зависимости от величин и V может принимать значения 1,5—2. Это хорошо подтверждается имеющимися экспериментальными данными [18, 27]. Фрикционные свойства материалов в соотношении (2) характеризуются удельной адгезией т, которая связана с коэффициентом трения / [24]  [c.10]

С развитием триботехнического материаловедения возник ряд новых проблем анализа структуры и свойств поверхностей, прогнозирования их эксплуатационных характеристик. С одной стороны, многие методы поверхностной обработки затрагивают слои микронной и субмикронной толщины. Все более широкое распространение получают такие методы воздействия, которые приводят к формированию метастабильных, неравновесных структур, непригодных для исследования стандартными методами и методиками. Достаточно упомянуть метастабильные растворы и фазовые выделения при ионной имплантации, сервовитную пленку, возникающую при избирательном переносе, специфические по структуре слои, возникающие при реализации эффекта аномально низкого трения, столбчатую структуру ионно-плазменных покрытий и т. д. С другой стороны, в последние годы открыты новые физические явления, протекающие вблизи межфазных границ раздела и влияющие на фрикционные свойства материалов. Двумерная поверхностная диффузия характеризуется небольшой энергией активации и в определенных условиях существенно влияет на формирование поверхностной топографии, схватывание, распространение смазочной среды. Поверхностная сегрегация может радикальным образом изменить адгезионные и адсорбционные характеристики контактирующих материалов. Известно [12], что в сплаве медь — алюминий однопроцентной добавки А1 достаточно для того, чтобы при незначительном нагреве ( 200″ С) произошла сегрегация алюминия к поверхности. В результате наружный слой сплава состоит исключительно из атомов алюминия. Сегрегация бора к межзеренным границам борсодержащих сталей, происходящая при неправильно выбранных режимах термообработки, вызывает резкое охрупчивание материала. Поверхностная сегрегация атомов свинца рассматривается как причина хорошей обрабатываемости свинцовистых сталей.  [c.159]

Все большее распространение находят композитные самосма-зывающиеся материалы, в которых в качестве связующих используются различные полимеры (как термопластичные, так и термореактивные), а наполнителями являются сухие смазки, обеспечивающие необходимые фрикционные свойства.  [c.251]

Структурная приспособляемость материалов. При оценке возможностей материала обеспечить необходимые антифрикционные и фрикционные свойства при высокой износостойкости следует в едином комплексе рассматривать все основные, процессы, -происходящие в зоне контакта поверхностей. С этих позиций интересен методический подход проф. Б. И. Костецкого и его сотрудников, которые рассматривают явление так называемой структурной приспособляемости материалов при трении, считая его универсальным и характерным для всех видов изнашивания [128, 1411. Это явление связано с закономерным изменением структуры и свойств поверхностных слоев в энергетически выгодном для данных условий направлении, что приводит к устойчивому динамическому состоянию износостойкости и антифрикционности (или фрикционности) материала.  [c.265]

В большинстве конструкций тормозов находит применение сухое трение фрикционных материалов по металлу, и только в некоторых конструкциях осевых тормозов необходима смазка трущихся поверхностей. Условия работы тормозных устройств различных машин весьма разнообразны как по режиму работы, так и по величинам скоростей скольжения, давлений и температур. В некоторых наиболее легких условиях работы до сих пор еще находят применение в качестве фрикционного материала колодки из дерева несмолистых пород. В качестве рабочей поверхности используют обычно торец дерева. Эти колодки обеспечивают достаточно высокий коэффициент трения, но имеют весьма низкую теплостойкость. При высоких температурах, развивающихся при трении, трущаяся поверхность таких колодок обугливается, что приводит к резкому изменению коэффициента трения. В целях предотвращения обугливания дерево рекомендуется пропитывать под высоким давлением сернокислым или фосфорнокислым аммонием. К недостаткам деревянных колодок относятся, кроме того, неравномерность изнашивания торцов вследствие неодинаковой плотности слоев дерева, а также большая гигроскопичность деревянных колодок и их способность коробиться и растрескиваться. Однако благодаря дешевизне этого материала, а также простоте изготовления деревянные колодки находят еще довольно широкое применение (например, в тормозах трамваев, подвесных канатных дорог и фуникулеров и т. п.). В ряде случаев в качестве фрикционного материала применяется текстолит, удовлетворительно работающий при температурах до 100° С. При нагреве сверх 120° С вследствие неравномерного выгорания пропитки и образования быстроизнашиваемых вздутий текстолитовые накладки быстро портятся. В настоящее время отечественная химическая промышленность выпускает большое количество разнообразных фрикционных материалов, весьма сложных по своему составу, обладающих различными фрикционными свойствами и предназначенных для различных условий применения.  [c.526]

При различных условиях работы вальцованная лента имеет устойчивый и высокий коэффициент трения, величина которого изменяется в пределах 0,42—0,53. Износ ее значительно ниже, чем остальных фрикционных материалов при одинаковых условиях работы, а большая жесткость ее по сравнению с жесткостью тормозной асбестовой ленты позволяет осуществлять работу тормоза с меньшими отходами колодок от шкива, способствуя, таким образом, уменьшению динамических нагрузок в процессе замыкания тормоза, а также снижению габаритов и мощности тормозного привода. Состав вальцованных накладок 6КВ-10 следующий коротковолокнистый асбест — 28% наполнители—железный сурик и окись цинка — 50% связующее — каучук СКВ — 20% мягчитель — полидиен — 2%. Эксплуатация вальцованной ленты позволила установить, что ее фрикционные свойства почти не зависят от случайного попадания смазки, так как этот материал обладает незначительной способностью впитывать воду и минеральные масла. Согласно ТУ, вальцованная лента должна иметь коэффициент трения не менее 0,37 набухание за 14 ч выдержки в жидкости не должно превышать при выдержке в воде 4%, в масле — 6%, износ при испытании по стандартной методике при давлении 2,7 кПсм и скорости скольжения 7—7,5 м/сек за 2 ч работы не должен превышать 0,2 мм,  [c.533]

Коэффициент трения накладок, уже обгоревших в процессе работы, значительно выше, чем у нового сырого материала. Поэтому, чтобы получить с первых же торможений высокое значение коэффициента трения, следует провести термообработку материала Ретинакс , заключающуюся в нагревании поверхности трения материала до 400—420° С (т. е. до начала выгорания легких составляющих фенолформальдегидной смолы) без свободного доступа окисляющей среды (например, в песке) до прекращения обильного дымовыделения [193]. Хотя Ретинакс при нагреве выше 450° С и не сгорает, но интенсивность его изнашивания резко возрастает. И все же в тормозных узлах с температурой 1000, 600 и 400° С износостойкость колодок из материала Ретинакс выше, чем износостойкость других видов фрикционных материалов, соответственно в 3, 6 и 10 раз. Прирабатываемость колодок из Ретинакса несколько затруднена вследствие его высокой износоустойчивости и изменения фрикционных свойств неработавшего материала под действием температуры (в связи с падением коэффициента трения). Поэтому в случаях применения указанного материала необходимо добиваться возможно более полного прилегания колодок к тормозному шкиву, протачивая для этого шкив и колодки. Для получения оптимальной прира-батываемости пары трения и получения максимальных начальных значений коэффициента трения рекомендуется [181] наносить на поверхность трения металлического элемента пары мягкий теплопроводный слой. В настоящее время исследовательские работы по изучению свойств Ретинакса широко ведутся в различных областях машиностроения и диапазон тормозных устройств с использованием этого материала непрерывно расширяется. Широкая экспериментальная проверка Ретинакса на тормозах шагающих экскаваторов, где температура нагрева достигает 360° С при давлении 7—12 кПсм и где за одно торможение выделяется до 660 ккал (работа торможения примерно равна 2,6-10 кГм), показала значительное преимущество его перед другими существующими типами фрикционных материалов как по износоустойчивости, так и по стабильности величины коэффициента трения. Поверхности трения шкивов тормозных устройств в процессе работы полировались без заметных царапин или задиров. Срок службы тормозных накладок из Ретинакса оказался в 10—13 раз выше, чем из других материалов. Хорошую работоспособность Ретинакс показал также в тормозах буровых лебедок [194], где температура достигает 600° С при давлении р = 6ч-10 кГ/см . В этих тормозах износостойкость материала Ретинакс оказалась в 6—7 раз выше, чем у асбокаучукового материала 6КХ-1. Срок службы материала Ретинакс в тормозах грузовых автомобилей оказался в 4—7 раз выше, чем у других асбофрикционных композиций. Проведенные лабораторные испытания Ретинакса в муфтах и тормозах кузнечно-прессового оборудования [192] (при р = 10ч-13 кГ/см 5.%  [c.536]

Вкрапление в состав металлокерамики твердых минералокерамических частиц [197] увеличивает коэффициент трения, но несколько повышает износ металлического элемента пары. Количество и состав керамических частиц обусловливают фрикционные свойства материала. Достаточно высокая механическая прочность и постоянство фрикционных свойств в диапазоне рабочих температур приводят ко все более широкому использованию таких материалов, менее подверженных термической усталости, чем обычные металлокерамики. Износостойкость их в 3—10 раз выше, чем материалов на асбестовой основе. Металлокерамические и минералокерамические материалы обладают меньшим изменением фрикционных свойств и износоустойчивости, чем асбофрикцион-ные материалы на органическом связующем. Так, на фиг. 321 показано изменение коэффициента трения и износа металлокерамического материала (кривая 1) и асбофрикционного материала с органическим связующим (кривая 2) в зависимости от изменения температуры для одинаковых условий работы [184]. Металлокерамические материалы допускают давления до 28 кПсм вместо 1,5—8 кПсм , принимаемых для асбофрикционных материалов.  [c.542]

Металлическими элементами трущейся пары, сочетающими хорошие фрикционные свойства с высокой теплопроводностью и достаточной механической прочностью, являются хромистые бронзы типа Бр.Х0,8. В отношении износоустойчивости эта бронза в паре с материалом Ретинакс несколько уступает паре Ретинакс — ЧНМХ [190]. Однако вследствие более высокой теплопроводности бронзы (превышающей теплопроводность чугуна в 5 раз) температуры на поверхности трения оказываются более низкими и кривая и.зменения тормозного момента в процессе торможения не имеет характерного пикового возрастания к концу торможения, как это наблюдается при трении пара Ретинакс —ЧНМХ, что способствует увеличению плавности торможения. Максимальное значение коэффициента трения материала Ретинкс ФК-16Л по этой бронзе при температуре около 400° С было равно 0,45, а минимальное значение — 0,2. Для металлокерамики ФМК-8 соответственные значения коэффициента трения были 0,6 и 0,25. Поверхность трения бронзы после многократных торможений в паре с материалом Ретинакс покрывается /580  [c.580]

---

Фрикционные свойства — Студопедия

Трение (friction). Для передвижения сопряженных поверхностей необходима сила для преодоления трения. Эта сила называется силой трения (frictional force). Сила трения зависит от нагрузки, т.е. от силы, прижимающей поверхности одну к другой и от свойств поверхностей. Каждый материал обладает постоянной величиной трения, которая называется коэффициентом трения (friction coefficient]. При рассмотрении вопроса трения в узлах и механизмах автомобилей основным является наружное трение твердых тел в местах соприкосновения (примером внутреннего трения является вязкость масел). По характеру взаимного передвижения трущихся тел, различают трение качения (rolling friction) трение скольжения (sliding friction). Сила трения скольжения зависит от нагрузки и коэффициента трения. Причиной трения качения является деформация поверхностей тел.

Коэффициент трения качения во много раз (около 10) ниже коэффициента трения скольжения. Трение можно уменьшить разделением поверхностей тонким слоем жидкого или пластичного смазывающего материала.

Расход энергии на преодоление трения составляет значительную часть общего расхода энергии, поэтому возможностям уменьшения трения уделяется большое внимание, введение в моторное масло присадок, повышающих липкость или модификаторов трения приводит к уменьшению коэффициента трения и усилению адсорбционной пленки на трущихся поверхностях деталей, что позволяет применять масла с пониженной вязкостью уменьшать расход топлива на преодоление трения.

Фрикционные свойства масел являются важными в нескольких случаях. Во первых, Ісло должно уменьшать трение трущихся поверхностей и их износ. Кроме этого, на автомобилях устанавливаются механизмы, работа которых основана на трении — сцепление, тормоза и другие фрикционные элементы. В системах тормозов и сцепления сила трения пользуется, соответственно, для торможения автомобиля и для предачи крутящего момента двигателя к трансмиссии. Для работы фрикционных механизмов большое трение .обходимо, и чем оно больше, тем эффективнее их работа. Обычно на автомобилях уста-тавливают сцепление и тормоза «сухого типа», для которых сила сцепления поверхностей (тент в основном от фрикционных свойств трущихся поверхностей. В автоматической коробке передач и других гидромеханических механизмах применяются сцепление, тормоза и замедлители, в которых масло является рабочей средой. В этом случае сила сцепления поверхностей зависит от фрикционных свойств масла.

Противоизносные свойства

Эти свойства заключаются в способности смазочных материалов снижать процесс изнашивания трущихся деталей за счет образования на них граничного слоя, препятствующего непосредственному контакту трущихся поверхностей. Изнашивание деталей проходит в результате механического, абразивного, гидроабразивного, коррозионно-механического и окислительного воздействия на трущиеся поверхности и отделения материала поверхности твердого тела при трении с постепенным изменением размеров и форм тела.

Изнашивание (wear, attrition) — процесс разрушения и отделения материала с поверхности трения, сопровождаемый изменением размеров и формы.

Износ (wear) — результат изнашивания, это разрушение твердых тел с отщеплением от поверхности частиц вещества материала.

Задир (scoring, scuffing) — образование в результате схватывания различимой невооруженным глазом борозды с оттеснением материала как в стороны, так и по направлению скольжения.

Задирное изнашивание (scoring, scuffing) — разрушение поверхности при недостаточном смазывании, в результате чего на поверхности образуются отдельные царапины, задиры (score, scoring).

Схватывание при трении (seizure) — приваривание, сцепление, местное соединение двух твердых тел пары трения под действием молекулярных сил. В местах схватывания исчезает граница между соприкасающимися телами, происходит сращивание металлов.

Узел схватывания — это местное соединение поверхностей, образующееся при трении в результате схватывания. Необходимой предпосылкой для образования узла схватывания на поверхности трения является разрушение смазочной пленки.

Заедание, залипание, заклинивание (sticking, scuffing, seizuring) — наиболее яркая форма проявления схватывания, в результате которого может произойти полное заклинивание деталей. Заедание наблюдается в тяжелонагруженных подшипниках скольжения, зубчатых зацеплениях, шарнирных соединениях, в деталях цилиндропоршневой группы двигателя и т.п.

Изнашивание при заедании (seizure wear) проявляется в условиях высоких нагрузок, когда смазка выдавливается с поверхностей трения и возникает сухое трение. Поверхности нагреваются от сильного трения выше температур плавления и свариваются (friction welding). При трении металл вырывается и может привариваться к другому месту. Такой износ наблюдается в гипоидных передачах, где поверхности шестерней скользят под большой нагрузкой в направлении, продольном линии контакта..

Абразивное изнашивание (abrasive -wear, abrasion)} — механическое изнашивание поверхности, вызываемое наличием в масле твердых частиц. Абразивные частицы имеют достаточную твердость и обладают способностью резания (царапанья). В роли твердых абразивных частиц могут выступать пыль, продукты износа, нагар, зола.

Влияние мелких абразивных частиц на изнашивание. Если размер частиц не превышает 5 мкм, то они, имея большую развитую поверхность, адсорбируют на себе продукты окисления масла, что может снизить интенсивность изнашивания деталей. Мелкие частицы выполняют функции противоизносных и антифрикционных присадок, препятствуя непосредственному контакту поверхностей трения.

Усталостное изнашивание (fatigue wear) — это разновидность механического изнашивания, при котором от усталости металл выкрашивается с поверхности трения. Усталостное изнашивание обычно проявляется в подшипниках качения и на профилях зубьев шестерней.

Эрозионно-механическое изнашивание (erosive wear) — изнашивание, вызывае­мое совместно механическим и химическим или электрохимическим воздействием на по­верхности трения. Коррозия ускоряет механическое изнашивание. По своему механизму эрозионно-механическое изнашивание бывает окислительным и питтингоэрозионным.

Окислительное или коррозионное изнашивание (corrosive wear, oxidative wear) — механическое изнашивание, вызываемое химической реакцией поверхности металла с кислородом или другой окисляющей средой. Примером такого изнашивания может служить изнашивание стенок цилиндра дизельного двигателя и вкладышей подшипников коленчатого вала при применении сернистого топлива.

Влияние шероховатости поверхности на трение и изнашивание. Сила трения между поверхностями трения зависит от их шероховатости, свойств материала, покрытия и других факторов. Чем ровнее поверхности трения, тем меньше механическое и тем боль­ше молекулярное трение, и наоборот. С другой стороны, на мелкошереховатой поверхности лучше удерживается масло.

Поверхности гильз быстроходных мощных дизельных двигателей обработаны хо-нингованием. В результате такой финишной обработки на поверхности остаются следы инструмента глубиной около 3 мкм, в которых удерживается масло, что способствует постоянной смазке поверхностей цилиндров. Скапливание в кольцевых канавках отложений приводит к полированию стенок цилиндров (bore polishing) до зеркального блеска (рис. 2.9). С гладкой поверхности кольца стирают масляную пленку что приводит к нарушению смазывания и увеличению расхода масла. Во всех европейских спецификациях на эфирные масла для мощных дизельных двигателей ограничивается максимальная стеополировки цилиндров.

Рис. 2.9. Полирование и износ стенок цилиндра дизельного двигателя

Антифрикционные свойства материалов — Inzhener-Info

Антифрикционные свойства материалов

Для правильной работы подшипника в области жидкостной и полужидкостной смазки имеют значение следующие свойства материала вала и подшипника.

Механическая прочность. Максимальные нагрузки, которые может выдержать подшипник, определяются прочностью на сжатие металла подшипника при рабочей температуре. У наиболее мягкого подшипникового металла (баббита) нагрузка на подшипник в значительной мере определяется его пределом выносливости при повышенной температуре. Чрезмерная нагрузка, особенно при недостаточной жесткости вкладыша иди корпуса подшипника, вызывает усталостные трещины.

Смачиваемость маслом. На некоторых материалах смазочное масло образует прочные адсорбированные пленки, которые удерживаются на поверхности металла даже при недостаточном подводе масла и предупреждают наступление сухого трения. Хорошо смачиваются маслом баббиты, несколько хуже бронза, еще хуже латунь; тефлон совершенно не смачивается. Повышают адсорбцию активизирующие присадки (олеиновая и пальмитиновая кислоты), вводимые в масло.

Коэффициент трения. Коэффициент трения в значительной степени определяет тепловыделение при граничной и полужидкостной смазке, а, следовательно, и работоспособность в условиях недостаточной смазки. Наиболее низкий коэффициент трения стали по оловянным баббитам, значительно выше по свинцовистой бронзе и алюминиевым сплавам. Снижают коэффициент трения присадки к маслу коллоидального графита, дисульфида молибдена, серы.

Теплопроводность. Чем больше теплопроводность материала, тем лучше отводится тепло, образующееся в масляном слое, поэтому подшипники, изготовленные из малотеплопроводных материалов (например, пластиков), обладают, как правило, меньшей несущей способностью, чем подшипники из высокотеплопроводных материалов (металлов).

Особенно большое значение имеет теплопроводность при кратковременном местном повышении температуры, происходящем в результате возникновения очагов полужидкостной или граничной смазки. Теплопроводные материалы быстрее отводят теплоту, что позволяет во многих случаях избежать аварии подшипника.

Прирабатываемость. Прирабатываемость заключается в сглаживании микронеровностей и выступающих участков поверхности подшипников, образующихся в результате неточностей изготовления и монтажа.

В подшипниках из мягких материалов (баббиты, отчасти свинцовистой бронзы) основную роль играет пластическая деформация материала под действием повышенных давлений и температур, возникающих на выступающих участках. У таких подшипников приработка сглаживает не только микро-, но и макронеровности (волнистость и другие отклонения от правильной цилиндрической формы), вызывая оседание материала на участках местных повышенных давлений (например, кромочных давлений, обусловленных упругими деформациями вала).

В подшипниках из твердых материалов (бронзы, чугуна) пластическая деформация почти не происходит. Приработка сводится к процессам срезания и выкрашивания микрогребешков. Макронеровности в таких подшипниках приработка не устраняет.

Противозадирные свойства. Металлы, сходные по атомно-кристаллической решетке и физико-химическим свойствам, в условиях граничной смазки свариваются. Процесс начинается с переноса (наволакивания) частиц одного металла на другой. Прилипшие частицы вызывают наволакивание новых частиц, пока поверхность не становится настолько неровной, что подшипник схватывается. Это явление наблюдается при работе термически необработанного вала по бронзе. Поверхность вала после перегрева и заедания иногда бывает покрыта слоем бронзы.

Хорошо противостоят заеданию многофазные медно-оловянные, медно-алюминиевые, оловянно- сурьмяные подшипниковые сплавы с пластичной основой и твердыми структурными составляющими. Противозадирные свойства сталей повышаются при наличии в структуре неметаллических составляющих (нитриды, сульфиды, силициды).

Благоприятно действуют противозадирные присадки (силиконовые жидкости, трифенилфосфат), вводимые в масло.

Износостойкость. Наиболее точно характеризует сопротивление износу твердость материала. Чем тверже поверхность материала вала, тем выше его износостойкость.

Резко увеличивают износостойкость сульфидирование и силидирование (насыщение поверхностного слоя вала соответственно серой и кремнием). Несмотря на то, что твердость поверхности при этом не увеличивается, как при других видах химико-термической обработки, износостойкость сульфидированных и силицированных валов повышается в 10—20 раз. Вместе с тем уменьшается склонность к задирам и схватыванию.

У подшипниковых материалов прямой зависимости между твердостью и износостойкостью не наблюдается. Высокооловянные баббиты, пластики, резина, несмотря на мягкость, отличаются высокой устойчивостью против изнашивания.

Коррозионная стойкость. Подшипниковые материалы должны быть устойчивы против действия кислот, появляющихся в масле после длительной работы при повышенной температуре. Наиболее склонны к коррозии Pb, Zn, Cd.

Надежно предохраняет от коррозии диффузионное насыщение поверхностного слоя подшипникового материала индием.

Химическая нейтральность. Материал подшипника должен быть химически нейтрален по отношению к маслу. Большинство антифрикционных металлов удовлетворяют этому условию, за исключением Рb и Сu, которые при повышенных температурах каталитически ускоряют окисление масла.

При наличии в подшипниковом сплаве этих металлов целесообразно вводить в масло противоокислительные присадки (металлоорганические соединения S, Р, N).

Обрабатываемость. Гладкость поверхностей трения в известной степени зависят от обрабатываемости материалов. Некоторые подшипниковые материалы (например, твердые бронзы, термопластичные пластмассы) плохо поддаются тонкой обработке режущим инструментом. Хорошо обрабатываются баббиты, пластичные бронзы и алюминиевые сплавы. Стальные валы, как правило, обрабатываются тем лучше, чем тверже их поверхность.

Фрикционные свойства | Тестирование свойств полимерных материалов

Зачем нам ваши личные данные?

Предоставляя свою личную информацию, например имя, почтовый / электронный адрес и номер телефона позволяют Smithers предоставлять вам индивидуализированную информацию о наших услугах. Сюда могут входить приобретенные продукты, такие как рыночные отчеты и места для конференций, услуги тестирования или консалтинга, а также цифровые ресурсы, такие как официальные документы, веб-семинары и брошюры.Компания Smithers стремится к тому, чтобы информация, которую мы собираем и используем, подходила для этой цели, и будет обрабатывать (собирать, хранить и использовать) предоставленную вами информацию в соответствии с действующими законами о защите данных. Компания Smithers будет стремиться поддерживать точность и актуальность вашей информации, сохраняя ее столько, сколько потребуется.

Как мы будем использовать ваши данные?

Обычно мы собираем личную информацию от вас только в том случае, если у нас есть ваше согласие на это, когда нам нужна личная информация для выполнения контракта с вами, предоставления контента или услуги, которую вы запросили, или когда обработка находится в наших законных интересах для продвижения услуг и / или продуктов по тестированию, консультированию, информации и соблюдению нормативных требований, предлагаемых Smithers.

Поделится ли Смитерс моими данными?

Компания-член Smithers может иногда передавать вашу личную информацию другой компании-участнику Smithers, в некоторых случаях за пределами Европейской экономической зоны. Компании-участники Smithers по соглашению между собой обязаны защищать такую ​​информацию и соблюдать применимые законы о конфиденциальности. Smithers не будет передавать вашу информацию, полученную в результате взаимодействия, без вашего согласия.

Как Смитерс защитит мои данные и обеспечит их безопасность?

Smithers соблюдает строгие процедуры для обеспечения безопасности вашей личной и финансовой информации.Чтобы предотвратить несанкционированный доступ или раскрытие вашей информации, мы внедрили строгие процессы безопасности и передовые практики, чтобы гарантировать защиту вашей информации в Интернете.

Как долго Смитерс будет хранить мои данные?

Smithers будет хранить личную информацию, полученную от вас, если у нас есть постоянная законная потребность в этом. Smithers будет хранить вашу личную информацию только до тех пор, пока это необходимо для достижения целей, для которых мы ее собрали, и в соответствии с периодами времени, указанными в нашей Политике хранения данных.

Ваши юридические права на защиту данных

В любой момент, пока мы владеем или обрабатываем ваши персональные данные, вы можете воспользоваться всеми правами, доступными вам в соответствии с действующим законодательством о защите данных. Вы можете полностью ознакомиться с этими правами в нашем Уведомлении о конфиденциальности.

Принимая это уведомление о конфиденциальности, вы даете Smithers согласие на обработку ваших персональных данных для указанных целей. Вы можете отозвать согласие в любое время, а также задать вопрос или сообщить о проблеме, написав нам по электронной почте на адрес privacy @ smithers.com.

ПОЛНОЕ УВЕДОМЛЕНИЕ О КОНФИДЕНЦИАЛЬНОСТИ СМИТЕРСА

Исследование фрикционных свойств мягких материалов в наномасштабе

Понимание трения в мягких материалах приобретает все большее значение в связи с потребностями таких отраслей, как здравоохранение, биомедицина, пищевая и личная гигиена, внедрение мягких материалов в технологии и изучение взаимодействующих биологических интерфейсов. Многие из этих процессов происходят на наномасштабе, но даже на микрометровом масштабе существуют фундаментальные аспекты трибологии, которые остаются малоизученными.С появлением микроскопии силы трения (FFM) было сделано много фундаментальных открытий в отношении трибологических явлений в атомном масштабе, таких как «прерывистое скольжение» и «суперсмазывающая способность». В этом обзоре исследуется растущая область мягкой трибологии, экспериментальные аспекты FFM и лежащая в ее основе теория. Переход к наномасштабу изменяет механику контакта, которая управляет адгезионными силами, которые, в свою очередь, играют ключевую роль в трении, наряду с деформацией мягкой границы раздела и диссипативными явлениями.Мы исследуем недавний прогресс и будущие перспективы в мягкой нанотрибологии.

Эта статья в открытом доступе

Подождите, пока мы загрузим ваш контент… Что-то пошло не так. Попробуйте снова?

Влияние фрикционных свойств кварца и полевого шпата в земной коре на глубину сейсмогенной зоны | Прогресс в науках о Земле и планетах

Деформация кварца и полевого шпата, основных компонентов гранитных пород, хорошо задокументирована (например,г., Таллис, 2002; Passchier and Trouw 2005). Кварц деформируется по хрупким механизмам примерно до 300–350 ° C, что соответствует глубине земной коры около 10–12 км. На большей глубине преобладают кристаллопластические механизмы (механизмы ползучести) и диффузия. Полевой шпат отличается трудностью скольжения и подъема дислокаций (механизм кристаллопластической деформации). Таким образом, он хрупко деформируется при температурах до 500 ° C и глубинах 20–30 км (Fossen 2016). Однако реакции кварца и полевого шпата на силы трения на плоскостях разломов во время разломов не совсем понятны, особенно влияние присутствия воды.Наши эксперименты показали, что фрикционные характеристики кварца и полевого шпата в условиях глубокой коровой температуры и давления различаются.

Влияние воды на зависимость стационарного трения от скорости

Различия значений ( a — b), которые мы идентифицировали для сухих и влажных образцов кварца и полевого шпата, показали, что присутствие воды сильно влияет на их трение. характеристики. Как для кварца, так и для полевого шпата мы наблюдали, что во влажных условиях существуют диапазоны температур, в которых ( a — b ) было отрицательным (что соответствует сейсмическим условиям; рис.4), но между влажным и сухим образцами разница в зависимости коэффициента трения от смещения была небольшой (рис. 3). Эти общие тенденции аналогичны тем, которые наблюдались в экспериментах с гранитной пропастью (Blanpied et al. 1991, 1995). Большинство зон естественных разломов являются флюидонасыщенными (например, Sibson 1992), поэтому мы ожидаем, что эффект присутствия воды играет важную роль в сейсмогенных процессах в земной коре. Blanpied et al. (1991) пришли к выводу из своих экспериментов с гранитной пропастью, что наиболее вероятными механизмами, связанными с флюидом, являются раствор кварца под давлением (Rutter and Mainprice, 1978) и раствор полевого шпата под давлением, неконгруэнтный, в результате чего он растворяется преимущественно на напряженных поверхностях раздела фаз (Beach 1980).Честер и Хиггс (1992) и Канагава и др. (2000) также предположили, что перенос раствора может быть активирован наличием кварцевой борозды в разломе.

Мы предполагаем, что в наших влажных экспериментах растворение под давлением происходило как с кварцем, так и с полевым шпатом. СЭМ-изображения наших образцов после экспериментов показывают, что округление зерен произошло во время наших экспериментов во влажных условиях (рис. 5), что свидетельствует о наличии раствора под давлением. Наблюдаемые нами вариации фрикционного поведения можно понять с точки зрения изменения доминирующих механизмов скольжения, таких как катакластическое скольжение и катакластический поток, обусловленный осаждением раствора, следующим образом.Когда во влажных экспериментах возникал раствор под давлением, растворенный раствор переносился к границам раздела зерен, где происходило измельчение и округление зерен кварца и полевого шпата, что способствовало катакластическому потоку, вызванному осаждением раствора. В результате сопротивление трения было уменьшено, и было вызвано поведение ослабления скорости. При более высоких температурах (> 350 ° C) вязкость жидкостей может увеличиваться, что приводит к увеличению сопротивления скольжению. Различное поведение кварца и полевого шпата можно объяснить разными свойствами растворенных растворов.Однако наша экспериментальная установка не позволяла нам анализировать решения в ходе наших экспериментов, которые мы отложили. Анализ решения остается для будущих исследований.

Рис. 5

СЭМ-изображения образцов полевого шпата после экспериментов, проведенных при 400 ° C. a Сухое состояние; b влажное состояние. После экспериментов во влажных условиях образцы полевого шпата были четко округлены, что свидетельствует о наличии раствора под давлением

Влияние свойств материала кварца и полевого шпата на зависимость трения от скорости

Почти во всех наших экспериментах во влажных условиях, значения, полученные нами для ( a — b ), были больше для кварца, чем для полевого шпата, что указывает на то, что коэффициент трения кварца становится больше, чем у полевого шпата с увеличением скорости скольжения.Таким образом, инициировать скольжение и вызвать зарождение землетрясения в канавке, состоящей из кварца, труднее, чем в канале, состоящей из полевого шпата. Наши результаты подтверждаются работой He et al. (2013), которые обнаружили, что добавление небольшого количества кварца к смеси плагиоклаза и пироксена, которую они использовали для моделирования трещин разлома, имело сильный стабилизирующий эффект, который привел к переходу от ослабления скорости к усилению скорости.

Хотя и кварц, и полевой шпат повсеместно встречаются в породах земной коры, экспериментов по фрикционному поведению полевого шпата было мало, вероятно, потому, что чистые, мелкозернистые агрегаты полевого шпата редко встречаются в природе (Tullis 2002).Как описано ранее (в нашем обсуждении выше влияния воды на зависимость стационарного трения от скорости), мы обнаружили, что в присутствии воды температурный диапазон, в котором ( a — b ) для полевого шпата был отрицательным. был шире, чем у кварца. Более того, полевой шпат более хрупкий, чем кварц, в условиях высокой температуры и давления глубоко в земной коре (например, Fossen 2016). Зона хрупко-пластического перехода нижней коры может быть областью медленных деформаций.Однако, поскольку фрикционное поведение возникает только в тех слоях, где напряжение сосредоточено на поверхности скольжения, мы рассматриваем здесь фрикционно-пластический переход. Сейсмическая активность имеет место там, где хрупкие (фрикционные) материалы быстро перемещаются по поверхности разлома, поэтому материал, который более подвержен нестабильному скольжению, играет более важную роль в этой области. Наши результаты показывают, что при определенных условиях влияние полевого шпата на определение глубины сейсмогенной зоны в земной коре больше, чем влияние кварца.

Последствия для глубины сейсмогенной зоны

Для оценки глубины сейсмогенной зоны в конкретном регионе требуются региональные данные о профиле глубина – температура, распределении воды, скорости деформации и преобладающих породах и минералах. . Неоднородное распределение землетрясений предполагает, что подповерхностное распределение свойств материала горных пород (то есть их литостратиграфия) оказывает более сильное влияние на фрикционные свойства на глубине, чем условия окружающей среды, такие как температура и скорость деформации (например,г., Shibazaki et al. 2008 г.).

Доступность данных плотных сетей сейсмических наблюдений на Японских островах и вокруг них позволяет сравнивать точные гипоцентры землетрясений с подповерхностными распределениями температуры. Хасегава и Ямамото (1994) показали, что большинство землетрясений на северо-востоке Японии приурочены к верхним 15 км земной коры, которая составляет там хрупкую сейсмогенную зону. Сравнение этих гипоцентров с распределением температуры в земной коре, оцененным по изменениям сейсмической скорости, выведенным на основе сейсмической томографии, показывает четкое соответствие нижней границы сейсмогенной зоны с изотермой от 350 до 400 ° C (Hasegawa and Yamamoto 1994 ).Этот диапазон температур лучше соответствует переходу от хрупкой деформации к пластическому поведению полевого шпата, чем кварца.

Фрикционные свойства анортита (полевого шпата): значение для нижней границы сейсмогенной зоны | Земля, планеты и космос

Masuda et al. (2019) провели лабораторные эксперименты с кварцем и альбитом и сообщили, что полевой шпат играет более доминирующую роль, чем кварц, в ограничении глубины (мощности) сейсмогенной зоны, но поведение других минералов в нижней сейсмогенной зоне по-прежнему требует изучения поведения трения. охарактеризован.Поведение трения частично зависит от условий окружающей среды, в том числе температуры и наличия воды (Blanpied et al. 1995; Scholz 1998), а также неоднородности материалов разломов (Barnes et al. 2020) или морфологии поверхности (Kirkpatrick et al. 2020). на границе сейсмической и асейсмической зон также влияет на сейсмогенные процессы. Поэтому важно знать физические свойства, особенно фрикционные свойства материалов в переходной зоне вокруг этой границы раздела, чтобы лучше понять сейсмогенные механизмы.Последние достижения в области сейсмологических наблюдений и методов анализа позволили детально определить распределения сейсмических скоростей и плотности, но информация о физических свойствах материалов в регионах с высокой сейсмичностью все еще отсутствует. Только лабораторные измерения могут предоставить основную физическую информацию о материалах, например об их устойчивости к трению.

Влияние воды на фрикционные характеристики материалов

Зависимость скорости трения ( a — b ) кварца и полевого шпата, двух основных компонентов земной коры, в сухих условиях при соответствующих температурах в основном положительна. в зоны разломов (Masuda et al.2019; Рис. 2а). Однако во влажных условиях ( a — b ) отрицательно при температурах 200–400 ° C. Эти результаты аналогичны тем, которые наблюдались в экспериментах с использованием гранитной борозды, основного компонента горных пород земной коры (Локнер и др., 1986; Бланпид и др., 1995). Эти экспериментальные данные предполагают, что сейсмическое поведение индуцируется в глубинной коре в присутствии воды. Различные исследования показали, что механизм, с помощью которого вода влияет на фрикционное поведение в глубинной коре, представляет собой катакластический поток, вызванный растворением и осадками (например,г., Blanpied et al. 1995; Masuda et al. 2019). Здесь на изображениях образцов анортитовых долот после экспериментов, полученных с помощью сканирующего электронного микроскопа, округлые зерна были обнаружены только после экспериментов, проведенных во влажных условиях (дополнительный файл 1). Этот результат предполагает, что раствор под давлением происходил в экспериментах во влажных условиях.

По сравнению с кварцем, полевые шпаты плагиоклаза (альбит и анортит) имеют отрицательные ( a — b ) значения в более широком диапазоне температур.Этот результат предполагает, что во влажных условиях фрикционные характеристики минералов полевого шпата играют важную роль в ограничении глубины сейсмогенной зоны. Результаты наших экспериментов с анортитом (рис. 2) подтверждают результаты экспериментов с альбитом, проведенных Masuda et al. (2019). Более того, в отличие от альбита, анортит демонстрировал скачкообразное поведение во влажных условиях при температурах 200 и 400 ° C. В геологических материалах скачкообразное поведение связано с хрупкой деформацией, такой как скольжение по разлому (например,г., Брейс и Байерли, 1966). Это наблюдаемое хрупкое поведение, таким образом, предполагает, что фрикционные характеристики анортита могут объяснять движения дефектов в области хрупко-пластического перехода.

Нижняя граница сейсмогенной зоны

Механически слабые неоднородности в основании сейсмогенной зоны будут локализовать деформацию в хрупко-пластической переходной области и вызвать хрупкие разломы. Физические свойства анортита подтверждают эту концепцию. Прилипание-проскальзывание, наблюдаемое в анортите (CaAl ₂ Si ₂ O ₈ ), не наблюдалось в альбите (NaAlSi ₃ O ₈ ) (Masuda et al.2019). В условиях окружающей среды минеральная структура полевого шпата основана на тетраэдрах TO ₄ (где T = Si ⁴⁺ или Al ³⁺ ), внутри которых низкозарядные катионы (Na ⁺ или Ca ⁺ ) занимают большие пустоты. Обычно полевые шпаты термодинамически стабильны при давлениях до 3 ГПа. Поскольку тетраэдры TO ₄ демонстрируют очень небольшое сжатие, они ведут себя как относительно жесткий блок (например, Пахомова и др., 2020). Эта жесткость может быть одной из причин того, что полевой шпат связан с хрупким скольжением даже при высоких температурах.Кроме того, поскольку Ca ⁺ тяжелее Na ⁺ , анортит, кальциевый конечный элемент ряда, может быть более жестким и, следовательно, проявлять более хрупкое поведение (например, прерывистое скольжение), чем альбит. При полевых наблюдениях за эксгумированной зоной разлома, обнаженной вдоль зоны разлома Хатагава, на северо-востоке Японии, наблюдается множество локализованных зон хрупкой деформации, включая зоны дробления с высокой степенью трещиноватости. В этих зонах многочисленные трещины могли образоваться в результате разрушения сильно деформированного мелкозернистого полевого шпата (Shigematsu et al.2009 г.).

В этом исследовании мы исследовали анортит, один из минеральных компонентов земной коры. Однако измерения многих составляющих минералов и композиционных материалов в широком диапазоне возможных условий, а также лабораторные измерения материалов, полученных в ходе проектов глубокого бурения (например, Киркпатрик и др., 2020), необходимы для построения надежной концептуальной модели сейсмических исследований. процессы в зоне хрупко-пластического перехода на границе сейсмогенной зоны.

Фрикционные свойства поверхностных структур, генерируемых машинным обучением

Фрикционные свойства контактирующих материалов зависят от структуры поверхности контакта.В этом проекте мы объединим симулятор на основе физики с методом генерации структур на основе машинного обучения для прогнозирования поверхностных структур с заданным поведением трения.

Трение, сила сопротивления относительному движению между соприкасающимися твердыми поверхностями, является важной проблемой как в фундаментальной, так и в прикладной физике.Способность предсказывать трение имеет решающее значение как в таких приложениях, как роботы для захвата объектов, так и в научных задачах, таких как понимание землетрясений в земной коре.

Фрикционные свойства обычно чувствительны к изменениям в структуре поверхности, что приводит к идее управления трением путем выбора конкретной структуры поверхности. Но как мы можем искать и оценивать поверхностные структуры?

Мы предлагаем использовать нейронные сети для установления сопоставлений между конфигурациями поверхностей и результирующими физическими свойствами, такими как максимальная сила трения, которую поверхность может выдержать при некоторой нормальной нагрузке.Эти нейронные сети будут использоваться вместе с процедурными методами генерации структуры поверхности, вдохновленными разработкой компьютерных игр, для создания потенциальных структур поверхности с заданным фрикционным поведением. Затем мы настроим обратную связь между моделированием на основе физики и генератором поверхностей на основе машинного обучения, чтобы постепенно улучшить способность алгоритма машинного обучения создавать хорошие структуры поверхности.

В этом проекте вы узнаете, как интегрировать моделирование на основе физики и машинное обучение в научный рабочий процесс с целью создания оптимизированных структур поверхности.Этот процесс обучает навыкам, которые ценны как в научной среде, так и в промышленности.

Проект может включать сотрудничество с Центром передовых вычислений и моделирования Университета Южной Калифорнии.

Требования

• Магистр физики, предпочтительно статистической или вычислительной физики.
• Кандидаты с документально подтвержденным опытом в области научного программирования, моделирования и машинного обучения будут иметь приоритет.

Руководители

Профессор Андерс Мальте-Соренссен

Профессор Мортен Хьорт-Йенсен

Звонок 1: Начало проекта осень 2021 года

Этот проект находится в очереди 1, начиная с осени 2021 года. Читайте о том, как подать заявку

Опубликовано 25 сентября 2020 г., 13:19 — Последнее изменение 17 ноября 2020 г., 15:14

ФРИКЦИОННЫЕ СВОЙСТВА ДОРОЖНЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ

Целью исследования было оценить эффекты дифференциального трения; сравнить экспериментальные и стандартные методы текстурирования PCCP; определить, способен ли Mu-Meter измерять фрикционные эффекты при нарезании канавок, и разработать систему анализа дорожно-транспортных происшествий на мокром дорожном покрытии для использования в Аризоне.Все этапы проекта были успешно завершены. Результаты программы показали, что дифференциальное трение может создать чрезвычайно опасное состояние для тормозящего автомобиля. Поскольку эта проблема может возникать при высоком или низком уровне трения, а существующие методы технического обслуживания и строительства могут вызвать дифференциальное трение, ей следует уделять большое внимание при любой оценке трения дорожного покрытия. Выведены уравнения, которые позволят инженеру определить масштаб проблемы. Есть веские основания полагать, что дифференциальное трение может иметь такое же важное значение при возникновении аварий на мокром асфальте, как и низкий уровень трения.Если это так, может потребоваться серьезная переоценка существующей оценки трения и корректирующих методов. Все протестированные текстуры мешковины давали плохую, неоднородную отделку, которая была значительно менее прочной, чем другие протестированные текстуры. По этой причине рекомендуется не использовать текстуру перетаскивания мешковины в будущем. Текстура метлы из нейлоновой щетины дала наилучшие общие результаты, в то время как поплавок с магниевым рифлением произвел необычный текст, который определенно имеет свои достоинства. Mu-Meter может измерять побочные эффекты при нарезании канавок PCCP.Однако преимущества, получаемые от продольной обработки канавок, зависят от исходного уровня трения. Благодаря исследованиям была разработана жизнеспособная система для прогнозирования количества аварий с влажным воздействием и для реалистичного сравнения результатов аварий с влажным и сухим воздухом. / Автор /

• Дополнительные примечания:
  • При финансовой поддержке Министерства транспорта штата Аризона.
• Корпоративных авторов:

  Материалы Услуги

  1745 West Madison Street
  Phoenix, AZ Соединенные Штаты 85007
• Авторов:
• Дата публикации: 1975-8

Информация для СМИ

Предмет / указатель

Информация для подачи

• Регистрационный номер: 00149581
• Тип записи: Публикация
• Источник Агентство: Федеральное управление шоссейных дорог
• Номера отчетов / статей: FHWA-AZ-RD-75-1-146 Final Rpt., 3
• Номера контрактов: HPR 1-12 (146)
• Файлы: NTIS, TRIS, USDOT
• Дата создания: 13 апреля 1977 г., 00:00

Произошла ошибка при настройке пользовательского файла cookie

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности. Если ваш браузер не принимает файлы cookie, вы не можете просматривать этот сайт.

---

Настройка вашего браузера для приема файлов cookie

Существует множество причин, по которым cookie не может быть установлен правильно. Ниже приведены наиболее частые причины:

• В вашем браузере отключены файлы cookie. Вам необходимо сбросить настройки своего браузера, чтобы он принимал файлы cookie, или чтобы спросить вас, хотите ли вы принимать файлы cookie.
• Ваш браузер спрашивает вас, хотите ли вы принимать файлы cookie, и вы отказались. Чтобы принять файлы cookie с этого сайта, нажмите кнопку «Назад» и примите файлы cookie.
• Ваш браузер не поддерживает файлы cookie. Если вы подозреваете это, попробуйте другой браузер.
• Дата на вашем компьютере в прошлом. Если часы вашего компьютера показывают дату до 1 января 1970 г., браузер автоматически забудет файл cookie. Чтобы исправить это, установите правильное время и дату на своем компьютере.
• Вы установили приложение, которое отслеживает или блокирует установку файлов cookie. Вы должны отключить приложение при входе в систему или проконсультироваться с системным администратором.

---

Почему этому сайту требуются файлы cookie?

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности, запоминая, что вы вошли в систему, когда переходите со страницы на страницу. Чтобы предоставить доступ без файлов cookie потребует, чтобы сайт создавал новый сеанс для каждой посещаемой страницы, что замедляет работу системы до неприемлемого уровня.

---

Что сохраняется в файле cookie?

Этот сайт не хранит ничего, кроме автоматически сгенерированного идентификатора сеанса в cookie; никакая другая информация не фиксируется.

Как правило, в файле cookie может храниться только информация, которую вы предоставляете, или выбор, который вы делаете при посещении веб-сайта. Например, сайт не может определить ваше имя электронной почты, пока вы не введете его. Разрешение веб-сайту создавать файлы cookie не дает этому или любому другому сайту доступа к остальной части вашего компьютера, и только сайт, который создал файл cookie, может его прочитать.

.