ДЕФОРМАЦІЙНИЙ АСПЕКТ ПРОЯВУ УДАРНО-ХВИЛЬОВОЇ ПРИРОДИ ТЕРТЯ ТА ЗНОШУВАННЯ

Анотація

Як показує статистичний аналіз, головною причиною відмови машин є не їх руйнування, а зношування рухомих з’єднань та робочих органів під впливом сил тертя. Однак при створенні машин практично не обчислюється рухоме з’єднання щодо стійкості до зносу. У той же час існують такі методи триботехнічного розрахунку, і вони ґрунтуються на наступних групах теорій: геометричні; молекулярні, деформаційні та комбіновані. Усі ці теорії розглядають процеси, що відбуваються на контактних поверхнях. Крім того, використовуваний на даний момент підхід не враховує особливості проходження процесів деформації, що відбуваються перед мобільною частиною. У той же час мобільна частина (штамп) «розгоняє» хвилю деформації «запуску» на фіксованій частині, яка, як правило, не враховується при розгляді процесів тертя та зносу. Зауважимо, що ці деформаційні процеси при терті та зношуванні обумовлені деформаціями зсуву перед рухомим штампом, при цьому незважаючи на усталені уявлення, спотворюється гіпотеза плоских перерізів, внаслідок чого на зовнішніх поверхнях напівпросторів виникають деформаційні хвилі. Іншими словами, зміщені шари не мають можливості вільно рухатись по площині зсуву, в той час як відбувається так званий «обмежений зсув», що призводить до депланації зовнішніх та внутрішніх плоских перерізів. З цим баченням питання поверхневий шар напівпростору або втрачає свою поздовжню стійкість, або знаходиться під впливом циклічних напружень. В обох випадках відбувається знос та інтенсивне викришування контактних поверхонь. Крім того, з взаємодією штампу (або мікронерівностями, що утворюється на ньому) з мікронерівностями смуги в обох взаємодіючих деталях, встановлюється безперервний хвильовий процес. Зауважимо, що зі збільшенням швидкості штампу V коефіцієнт динамічності системи змінюється пропорційно зміні швидкості штампу. Дослідження дозволили встановити, що для стійкої роботи поверхневих шарів балки-смужки необхідно, щоб значення коефіцієнта перевантаження поздовжнього (критичного) зусилля було менше числа напівхвиль деформації, що утворюються попереду штампу, що рухається. Крім того, встановлено, що деформаційно-хвильові процеси, які відбуваються попереду штампу, що рухається, призводять до утворення сталих пластичних або пружних гребенів, які є перешкодами для рухомого штампу і ці перешкоди в диференціальних рівняннях руху інтерпретуються у вигляді імпульсних навантажень. Отримані результати свідчать про те, що при взаємодії деталей, що рухаються, проявляються елементи як деформаційно-хвильової, так і ударно-хвильової теорії тертя і зношування. Застосування зазначеного підходу дозволяє уточнити методи розрахунку на тертя і знос як у разі деформаційних, так і у разі геометричних мікронерівностей.