МНОГОФАКТОРНЫЙ МЕТОД ПОДБОРА ФРИКЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ ПАР ТРЕНИЯ ТОРМОЗНЫХ УСТРОЙСТВ

Abstract

В статье рассмотрено связь работы выхода электронов и ионов с робочих поверхностей металлополимерных пар трения и их поверхностной температуры от импульсных удельных нагрузок, действующих на пятна контактов микровыступов. Проведен анализ температур, возникащих на поверхностях пятен микровыступов при различных типах контакта в процессе фрикционного взаимодействия. Проиллюстрирувано влияние упругой деформации поверхностных слоев материалов элементов трения и пластических деформаций процессов без и с насыщенной плотностью дислокаций на изменение поверхностной температуры, удельных нагрузок и работу выхода электронов и ионов с рабочих поверхностей металлополимерных пар трения. Приведены усредненные экспериментальные значения трибоЭДС для Al, Ni, Fe и Cu. Одной из основных задач трибологии является оценка энергетических характеристик поверхностных слоев пар трения тормозных устройств. Фундаментальной проблемой изучения рабочих поверхностей металлических фрикционных элементов (тормозных шкивов, барабанов и дисков) является контроль параметров, которые связанны между собой термодинамическими соотношениями. Сопоставление величин трибоЭДС для всех исследуемых металлов дало возможность составить ряд, в котором всякий последующий металл более электроотрицателен, чем предыдущий. Для эталона из никеля ряд имеет следующий вид: Fe, Mo, Zn, Al, Cu, Ti, Pb. Сопоставление величин от максимальных до минимальных параметров (ρ – плотность; с – теплоемкость; λ, α – коэффициентов теплопроводности и температуропроводности) для всех исследуемых металлов позволило составить ряды. Первый (для ρ): Mo, Cu, Fe, Ni, Pb, Zn, Ti, Al; второй (для с): Al, Ti, Fe, Cu, Ni, Zn, Mo, Pb; третий  (для λ): Cu, Al, Mo, Zn, Fe, Pb, Ni, Ti; четвертый (для α): Cu, Mo, Zn, Pb, Ni, Fe, Ti. Таким образом, анализ трибоэлектрических характеристик металлов показал, что в сплавах на основе железа, можно ожидать изменение трибоЭДС в зависимости от вида легирующих элементов и их количества в сплаве. А многофакторный метод подбора фрикционных материалов пар трения тормозных устройств позволил сформировать ряды по  трибоЭДС и теплофизических характеристик различных металлов позволяет уменьшить скачки разности потенциалов за счет нового подхода к рецептуре примесных компонентов в металлических фрикционных изделиях.