Лекции по курсу «основы триботехники»

f_p...0,30 0,070 0,054 0,051 -
f₀...0,27 0,052 0,031 0,022 0,021
С увеличением давления коэффициент трения уменьшается (рис. 6.2). Однако с увеличением скорости скольжения и давления интенсивность изнашивания возрастает (рис. 6.3).
По износостойкости при высоких скоростях скольжения мате­риалы можно расположить в такой ряд (в порядке убывания): вольфрам, молибден, тантал, армко-железо, сталь, чугун, медь, алюминий, цинк, висмут, олово, свинец.

ТРЕНИЕ И ИЗНАШИВАНИЕ В АГРЕССИВНЫХ СРЕДАХ

В агрессивных средах разрушение поверхности тела происхо­дит под действием двух одновременно протекающих явлений: кор­розии (в результате химического или электрохимического взаимо­действия материала со средой) и механического изнашивания. Химическое взаимодействие происходит при контакте материалов с сухими газами или с неэлектропроводными агрессивными жид­костями; электрохимическая коррозия — при контакте металлов с электролитами (водные растворы кислот, щелочей, солей, рас­плавы солей и т. д.). При этом наблюдаются два процесса: анод­ный (непосредственный переход атомов металла в раствор в виде ионов) и катодный (ассимиляция избыточных электронов атома­ми или ионами раствора). В зоне трения возникает электриче­ский ток.
На обнажающихся при трении поверхностях образуются плен­ки, обладающие иными свойствами, чем пленки, образующиеся при трении вне агрессивной среды. Если образующаяся пленка легко удаляется, может возникнуть схватывание, если пленка но­сит защитный характер, интенсивность изнашивания снижается.
Поведение поверхностей при трении в агрессивных средах можно характеризовать изменением электродных потенциалов. Обычно сравнивают электродный потенциал поверхностей при трении φ_тр с их потенциалом после зачистки от пленок φ_з. Если сртр φ_тр = φ_з, то это свидетельствует об удалении образующейся пленки в процессе трения и возможности возникновения схваты­вания. Увеличение разности между φ_тр и φ_з объясняется тем, что пленка в процессе трения не удаляется, а носит защитный харак­тер, снижая интенсивность изнашивания.
Коррозионно-механическому изнашиванию подвергаются сле­дующие детали машин и механизмов: уплотнительные кольца торцевых уплотнений реакторов, центрифуг, сепараторов, подшип­ники скольжения реакторов, насосов, плунжеры насосов, распыливающие диски центробежных сушилок, мешалки реакторов, ко­леса и корпуса центробежных насосов, шнеки, втулки смесителей и грануляторов, гребные винты судов (здесь главную роль игра­ет кавитация) и др.
Материалы, которые применяются для пар трения, работаю­щих в агрессивных средах, должны обладать высокой коррозион­ной стойкостью в сочетании с хорошими антифрикционными свой­ствами и износостойкостью, обеспечивающей заданный ресурс, не должны проявлять схватывания и заедания при работе. Скорость изнашивания материалов при трении в коррозионно-активных сре­дах обусловливается скоростями образования поверхностных сло­ев и их разрушения в процессе трения, а также скоростью изна­шивания в результате механического воздействия.
Следует помнить, что коррозионная стойкость материалов, определенная в лабораторных условиях, в ряде случаев значитель­но отличается от коррозионной стойкости тех же материалов в условиях промышленной эксплуатации. Поэтому при выборе изно­состойких материалов для конкретных условий эксплуатации не­обходимо воспроизводить реальные виды взаимодействия трущих­ся поверхностей и скорости протекания коррозионных процессов на поверхностях трения.
В зависимости от λ/d различают четыре степени вакуума, ко­торым соответствуют определенные области давлений:
Низкая Средняя Высокая Сверхвысокая
Степень вакуума.... λ/dl
Область давлений, Па ...> 100 100—Ю-1 10~i—10~3 < 10~s
Различают также «масляный» (при наличии в составе остаточных газов углеводородных соединений) и «безмасляный» вакуум (при отсутствии этих соединений).
Следует отметить, что получение и поддержание вакуума, осо­бенно высокого и сверхвысокого, довольно сложно, а вакуумные .насосы и аппаратура довольно дороги. Различают вакуум косми­ческого пространства (характеризуется неограниченной быстротой -«откачки», различного рода излучениями, сверхнизкими или вы­сокими температурами и т. д.) и вакуум, создаваемый вакуумны­ми насосами в герметизированных объемах вакуумного оборудо­вания (характеризуется ограниченной быстротой «откачки», слож­ностью получения и поддержания вакуума, высокой стоимостью оборудования и аппаратуры и т. д.).

ТРЕНИЕ И ИЗНАШИВАНИЕ В УСЛОВИЯХ

НИЗКИХ ТЕМПЕРАТУР
Температуры от 0° до —150°С называют низкими, от — 150°С до — 272,85°С — криогенными, а ниже —272,85°С —
сверхнизкими.
С развитием криогенной техники число узлов трения, работаю­щих в условиях низких температур, постоянно увеличивается. Это торцевые и радиальные уплотнения валов насосов для криоген­ных жидкостей, уплотнения электрических генераторов со сверх­проводящими роторами, поршневые уплотнения гелиевых холо­дильных газовых машин, опоры скольжения узлов, работающих при низких температурах. В этих условиях многие углеродистые стали и металлы с объемно центрированной кубической решеткой (Fe, Сг, Мо, Та, W) подвергаются хрупкому разрушению (хладо-ломкости) и не могут применяться. При низких температурах ре­комендуется использовать металлы с гранецентрированной куби­ческой решеткой (Al, Ni, Pb, Cu, Aq) или гексагональной плотноупакованной решеткой (Ti, Zn, Mq, Со). Кроме того, до—45°С могут работать все стали с мелкозернистой структурой; до
— 100°С — закаленные и отпущенные низколегированные ферритные стали с мелкозернистой мартенситной структурой; до —200°С — нержавеющие стали с аустенитной структурой; до —240°С — никелевые стали со стареющим мартенситом. При низких температурах применяются также медные, никелевые, магниевые, титановые и алюминиевые сплавы.
Для изготовления пар трения, работающих в условиях низких температур, обычно используют нержавеющую сталь (40Х, Г13Л, 12Х18Н9Т) и углеграфит. Графит, кроме того, используют в па­рах графит — графит и в качестве наполнителя некоторых пласт­масс (на основе нейлона или фторопласта), работающих в средах жидкого азота и жидкого водорода. Из него изготавливают сепа­раторы шарикоподшипников для работы в условиях очень низких температур. Фторопласты и композиции на их основе находят применение в качестве антифрикционных материалов для узлов трения. Чтобы повысить износостойкость, прочность и теплопро­водность фторопласта, в «его вводят наполнители в виде мелко­дисперсных порошков твердых смазок (M0S2). Материалом для изготовления подшипников скольжения, работающих в условиях низких температур, служит текстолит, полиамиды П-68, АК-80, капрон, стекло наполненный капрон, а также их композиции с ди­сульфидом молибдена.
В узлах трения при низких температурах используют специаль­ные жидкие смазочные материалы — кремнийорганическую смаз­ку № 3 (до —100°С), углеводородную смазку ЦИАТИМ-205 (до —50°С) и консистентную смазку ЦИАТИМ-221 (до —100°С). При температурах от —45°С до —185°С хорошо зарекомендовали се­бя смазочные материалы на основе жидких фтористых полиэ­фиров.
При трении в условиях криогенных температур (в жидком азоте и водороде) на поверхностях трения окисные пленки быст­ро удаляются, вследствие чего поверхности металлов приобрета­ют склонность к схватыванию и интенсивному изнашиванию. Ко­эффициент трения в этих условиях для разных пар трения приве­ден в табл. 6.2. В среде жидкого кислорода трение металлов сопровождается сильной коррозией поверхности. Другая особен­ность трения в криогенных жидкостях — их низкая вязкость, кото­рая может явиться причиной возникновения задиров, и значитель­ное тепловыделение. Возможно также образование газообразной фазы, что приводит к кавитации и разрушению поверхностей тре­ния.

ФРЕТТИНТ-КОРРОЗИЯ

Фреттинг-коррозия (от английского слова fret — разъедать, подтачивать) — коррозионно-механическое изнашивание поверхностей трения при малых колебательных относительных перемеще­ниях. Фреттинг-коррозия имеет следующие отличия от обычного изнашивания поверхностей трения:
скорости относительных перемещений контактирующих по­верхностей довольно низки (так, при амплитуде скольжения 0,025 мм и частоте колебаний ЗОГц средняя скорость скольжения З мм/с);
продуктами износа являются в основном окислы металлов;
повреждения поверхностей трения сильно локализованы на площадках фактического контакта;
вследствие малой амтшитуды смещений удаление продуктов износа из зоны трения затруднено.
Необходимое условие возникновения фреттинг-коррозии — на­личие проскальзывания между сопряженными поверхностями. Фреттинг-коррозия наблюдается при различных прессовых посад­ках, в шлицевых, шпоночных, болтовых и заклепочных соедине­ниях, в канатах, муфтовых соединениях, в контактных поверхнос­тях рессор и пружин, предохранительных клапанах и регуляторах, в .кулачковых и шарнирных механизмах и т. д.
Повреждения от фреттинг-коррозии проявляются в виде затиров, налипаний металла, вырывов и раковин, часто заполненных порошкообразными продуктами износа. На поверхностях возни­кают схватывание, микрорезание или усталостное разрушение микрообъемов, сопровождающиеся окислением и коррозией (усталостно-коррозионные процессы). Обычно ведущим является один из перечисленных процессов разрушения поверхности, а ос­тальные — сопутствующими.
В результате фреттинг-коррозии у детали изменяются конст­руктивные размеры, нарушаются зазоры, ослабляются натяга, возникает заедание и заклинивание (что особенно опасно в слу­чаях, когда контактирующие детали при работе должны время от времени разъединяться, например в предохранительных клапа­нах и регуляторах), значительно ухудшается качество поверх­ности — повышается шероховатость, появляются микротрещины, значительно снижается усталостная прочность деталей.

Факторы, влияющие на развитие фреттинг-коррозии

Амплитуда относительного скольжения. Для на­чала процесса фреттинг-коррозии достаточна очень малая ампли­туда относительного перемещения поверхностей (8-Ю-7 мм), при которой частицы продуктов износа начинают перекатываться между поверхностями трения. Это затрудняет схватывание поверх­ностей и снижает интенсивность изнашивания. С увеличением ам­плитуды интенсивность изнашивания возрастает. Например, для Удельная нагрузка. Заметные повреждения от фреттинг-коррозии 'могут возникнуть при самых незначительных давлени­ях. Оценить влияние нагрузки на развитие фреттинг-коррозии довольно сложно, поскольку в процессе работы сопряжения фак­тическое давление не остается постоянным, что связано с измене­нием исходного микрорельефа поверхностей и образованием прослойки из продуктов износа. Зависимость интенсивности изна­шивания при фреттинг-коррозии от удельной нагрузки изображе­на на рис. 6.8.
Рис.6.8.
Обычно интенсивность изнашивания растет с увеличением удельного давления (кривая 1). Зависимость иного типа (кри­вая 2) наблюдается при недостаточной жесткости контакта, когда с увеличением нагрузки уменьшается амплитуда относительного перемещения. Кроме того, с повышением нагрузки происходит перераспределение роли основных процессов, типичных для фреттинг-коррозии. При нагрузках, соответствующих восходящей ветви кривой 2, на поверхностях контакта протекают наиболее типичные для фреттинг-коррозии усталостно-коррозионные процессы, чему способствует относительно легкое поступление кислорода в зону трения. Уменьшение износа при нагрузках выше критических (нисходящая ветвь кривой 2) может быть вызвано снижением интенсивности усталостно-коррозионных процессов и интенсифика­цией процессов схватывания и взаимного переноса металла. Не­смотря на то, что при этом общий износ уменьшается, глубина локальных повреждений увеличивается.
Смазка. Для уменьшения фреттинг-коррозии применяют жидкие, консистентные и твердые смазочные материалы.
Жидкие смазочные материалы оказывают большой эффект при полном погружении в них трущихся поверхностей, при кото­ром смазочный материал надежно поступает в зону трения и по­верхности изолируются от кислорода воздуха. При фреттинг-кор­розии следует применять смазочные материалы, которые плохо растворяют кислород, обладают высоким сопротивлением окисле­нию, выдерживают высокие давления, имеют хорошую смазываю­щую способность и стабильность свойств во времени.
Маловязкие нефтяные .масла (веретенное, трансформаторное) обладают слабой способностью предотвращать фреттинг-коррозию и потому не применяются. В основном используют синтетические диэфирные масла с фосфорорганическими присадками типа три-крезилфосфата (например, ВНИИ НП-50-1-4Ф), а также прибор­ные синтетические смазки ВНИИ НП-6 и др.
Недостаток всех жидких смазочных материалов, употребляе­мых при фреттинг-коррозии, — сложность их удержания на по­верхностях трения. Поэтому иногда применяют пластичные (кон­систентные) смазочные материалы, предварительно разбавленные до менее вязкой консистенции с целью повысить их проникающую способность в зону трения.
Положительные результаты дает использование смазочного материала на основе кальциевого мыла с противозадирными при­садками. Для уменьшения интенсивности фреттинг-коррозии иног­да применяют твердые металлические (свинец, индий) и неметал­лические (графит, дисульфид молибдена) смазочные материалы.
Температура поверхностей трения. При фреттинг-коррозии ;В результате вибрационного контактного взаимодействия в точках фактического контакта возникают высокие мгновенные температуры (до 700—800°С), могут повыситься и средние значе­ния температур на поверхностях трения. Эти тепловые явления существенно меняют структуру поверхностного слоя и активизи­руют процессы схватывания. Установлено, что износ сталей при фреттинг-коррозии с увеличением температуры окружающей сре­ды от +50°С до +150°С практически не меняется, а с ее умень­шением (до —140°С) — возрастает. Это объясняется тем, что при низких температурах увеличивается хрупкость (и снижается проч­ность) металлов, а также возрастает адсорбция газов, что может сказаться на скорости течения химических реакций.

ВОДОРОДНЫЙ ИЗНОС

Проблема водородного износа возникла сравнительно недавно. Было обнаружено, что в узлах трения агрегатов авиационной техники, смазываемых керосином, пары трения закаленная сталь — бронза разрушаются путем переноса частиц очень твердой стали на бронзу, который происходит при наводороживании стальной поверхности в процессе трения.
Водородный износ является причиной снижения надежности тормозных устройств в результате так называемого намазывания — переноса в процессе трения частичек чугуна или стали, из ко­торых выполнен тормозной барабан, на полимерный фрикционный материал тормозной колодки. Здесь также более твердый материал переносится на более мягкий. Причиной намазывания, как вы­яснилось, является наводороживание стальной или чугунной по­верхности и ее быстрое разрушение с переносом частиц износа на фрикционную пластмассу.
Влияние водородного износа было обнаружено и в парах тре­ния, смазываемых водой (например, некоторые узлы трения су­дов), и при трении деталей из титана и его сплавов в условиях смазки минеральным маслом и в некоторых других случаях.
Рассмотрим механизм водородного изнашивания. В процессе трения водород может выделяться из смазочного материала топ­лива, воды или пластмассы, что связано с каталитическими, дест­руктивными и электрохимическими процессами. Выделившийся водород адсорбируется на поверхности металла в количестве, за­висящем от ее заполнения другими веществами, а также от сте­пени деформирования, обусловливающей диффузию и температу­ру в поверхностном слое. Водород поглощается поверхностным слоем металла и проникает в металл.
Различают два вида водородного износа при трении: посте­пенный износ и мгновенное разрушение. Постепенный водородный износ проявляется как сравнительно интенсивный износ наводороженного металла, мгновенный водородный износ — как мгновен­ное разрушение наводороженного слоя глубиной 1—2 мм. Прояв­ление того или иного вида водородного износа определяется многими факторами, в первую очередь степенью насыщения водо­родом поверхностного слоя металла.
Склонность к водородному износу обусловливается также тем водородом, который остался в металле после его выплавки или после гальванического покрытия (так называемый биографиче­ский водород). В процессе трения, особенно при трении в вакуу­ме, биографический водород диффундирует из глубинных слоев металла в поверхностные слои, а затем частично выделяется в в зону трения. Этим объясняется тот факт, что водородный износ „ наблюдается и в том случае, когда трение не сопровождается образованием водорода в результате термических, каталитических или деструкционных процессов в зоне трения.
При выборе материалов узлов трения необходимо учитывать степень их наводороживания. Введение в сталь хрома, титана, ; ванадия снижает проникновение водорода, наклеп стали увеличивает его поглощение. Ферритные стали лучше поглощают водород, чем аустенитные. Пластмассы, способные к быстрому разложению и выделению водорода, по возможности следует исключить из узлов трения. Для узлов трения, где имеется вероятность' водородного износа, следует применять смазочные материалы, которые в меньшей степени подвержены дегидрогенизации (отщиплению водорода от химических соединений). В качестве при- садок к смазочным материалам рекомендуется применять кремнийорганические соединения (силаны), содержащие атомы хлора, которые легко соединяются с выделившимся водородом. В неко­торых случаях в смазочные материалы вводят ингибиторы (по­лярные органические соединения), тормозящие проникновение во­дорода в металлы.
Водородный износ в узлах трения можно уменьшить сниже­нием температуры, скорости скольжения и удельных давлений.
Один из способов снижения наводороживания стальной по­верхности в процессе трения — введение в зону трения порошка СаРг. Выделяющийся в зоне трения водород вступает в реакцию со фтором, ^вследствие чего образуется соединение HF, которое является устойчивым при температуре до 4000°К и прекращает термодиффузию водорода в сталь или чугун. Разработана также фрикционная пластмасса, отличающаяся высокой стойкостью про­тив намазывания на нее контртела. Наиболее эффективным спо­собом подавления водородного износа является введение в фрик­ционные пластмассы соединений, способных предотвратить про­цесс деструкции макромолекул, сопровождающийся выделением водорода.

7-ЛЕКЦИЯ. МЕТОДЫ ИЗМЕРЕНИЯ ИЗНОСА И ШЕРОХОВАТОСТИ ПОВЕРХНОСТИ.

1.Методы измерения износа и шероховатости поверхности.
2.Машины для испытания трения и износ.

МЕТОДЫ ИЗМЕРЕНИЯ ИЗНОСА

Измерение величины износа производят различными метода­ми, в основе которых лежит требование минимальной затраты времени, возможности улавливания износа за короткий промежу­ток времени, минимального количества разборок и сборок сопря­жений.
Рассмотрим некоторые из них.
Метод микрометража заключается в измерении микрометрами, индикаторами и другим мерительным инструментом линейного износа.
Преимущества этого метода: простота, доступность, возмож­ность дифференцировать износ по разным точкам поверхности.
Недостатки метода: относительно большая погрешность при­боров, которая, если величина износа невелика, может оказаться соизмеримой с величиной износа; необходимость разборки сопря­жения для каждого измерения, что приводит к нарушению про­цесса изнашивания.
Методом взвешивания измеряют суммарный износ (суммарную потерю массы) по поверхности трения. Преимущества этого метода: простота, доступность, относи­тельно высокая точность. Недостатки метода: невозможность дифференцирования износа по разным точкам поверхности; необходимость разборки сопря­жения для каждого взвешивания; неприменимость данного мето­да к материалам, шаржируемым продуктами износа или посто­ронними частицами, а также к материалам, поглощающим влагу или масло.
Метод обнаружения продуктов износа в масле. Суть его за­ключается в том, что периодически отбирают пробы масла и по количеству находящихся в нем «продуктов износа судят о степени износа. Количество продуктов износа в масле определяют хими­ческим или спектральным анализом. Преимущества этого метода: возможность измерения износа без разборки сопряжения; высокая чувствительность. Недостатки метода: невозможность определения износа каж­дой детали в отдельности (метод позволяет измерить суммарный износ всего сопряжения); сложность.
Методом радиоактивных индикаторов определяют износ детали по интенсивности радиоактивного излучения изотопов, удаляемых с поверхности трения вместе с продуктами износа. Материал из­нашиваемых деталей предварительно активируется, т. е. в него вводится определенный радиоактивный изотоп одним из следую­щих методов:
а) введение радиоактивного изотопа в металл при плавке;
б) нанесение радиоактивного электролитического покрытия;
в) введение радиоактивного изотопа методом диффузии;
г) установка радиоактивных вставок;
д) облучение детали нейтронами.
По мере износа детали вместе с продуктами износа в масло попадает пропорциональное им количество атомов радиоактивною изотопа. По интенсивности излучения этого изотопа в пробах масла можно судить о величине износа. Преимущества этого метода: возможность измерения износа без разборки сопряжения, непрерывного и периодического измере­ния износа, раздельного (дифференцированного) измерения изно­са деталей сопряжения. Недостатки метода: сложность; необходимость специального ■ оборудования, помещения, защитных и очистных устройств и т. д.
Методом встроенных датчиков определяют износ детали по изменению линейных размеров (или положения) этой детали, фиксируемому датчиком, встроенным в сопряжение. В качестве датчиков применяют различные датчики перемещений (индукци­онные, пневматические, тензометрические и др.), сигнал от кото­рых записывают при помощи самописца, осциллографа и т. д. Преимущества метода: относительно высокая точность; воз­можность измерения износа без разборки сопряжения, а также непрерывного или периодического измерения износа. Недостатки: сложность метода, потребность в специальном оборудовании; затруднительное, а в отдельных случаях и невоз­можное раздельное измерение износа деталей сопряжения.
Метод искусственных баз. Этим методом величину износа определяет по изменению разме­ров суживающегося углубления (профиль которого известен), вы­полненного на изнашивающейся поверхности. Такими углубления­ми могут быть высверленное коническое отверстие, отпечатки в форме конуса или пирамиды, вырезанная лунка. Величину линейного износа при использовании отпечатка квадратной пирамиды на плоской поверхности вычисляют по формуле

где h — линейный износ в месте отпечатка;
h, h₁ — глубина отпе­чатка до и после изнашивания;
d₁ и d₂— длина диагонали отпе­чатка до и после изнашивания;
m — коэффициент пропорциональ­ности (при угле пирамиды α=136° m=7).
Величину износа плоской поверхности методом вырезанных лунок (рис. 7.1) определяют по формуле
,
где дополнительно l и l₁. — длина лунки до и после изнашивания; г — радиус, описываемый вершиной резца.
Износ цилиндрических поверхностей при лунке, расположен­ной перпендикулярно образующей цилиндра, вычисляют по фор­муле
,
где R — радиус кривизны поверхности трения в месте нанесения лунки.



Рис. 7.1. Схема измерения износа методом вырезанных лунок.
МЕТОДЫ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ШЕРОХОВАТОСТИ
Параметры шероховатости поверхности определяют щуповыми и оптическими приборами. Для оценки шероховатости поверхно­стей по параметру Rz применяют двойной оптический микроскоп МИС-11. В нем микронеровности освещаются световой полосой, направляемой из осветительного тубуса под некоторым углом к поверхности. Линия пересечения световой полосы и микронеров­ностей наблюдается в увеличенном виде в визуальном тубусе. Микронеровности (для значений Rz от 80 до 2 мкм) измеряются окулярным микрометром или фотографируются с помощью фотонасадки. Сменными объективами достигается увеличение до 517 раз. Недостатком этого метода является высокая трудоемкость.
Наибольшее распространение получили методы определения параметров шероховатости при помощи щуповых профилометров и профилографов. Действие профилометра основано на принципе Ощупывания исследуемой поверхности алмазной иглой с малым радиусом закругления и преобразования индуктивным методом ее колебаний в колебания напряжения. На шкале показывающего прибора профилометра оценка шероховатости дается по Ra.
Для записи микропрофиля поверхностей в виде профилограмм применяют профилографы. На рис. 7.2 представлена блок-схема щупового профилографа-профилометра модели 201 завода «Ка­либр». Электрическая часть прибора включает в себя датчик, электронный блок 5 с показывающим прибором 6 и записывающий прибор 7. Магнитная система датчика состоит из сердечника 9 с двумя катушками 2. Катушка датчика и две половины пер­вичной обмотки трансформатора 4 образуют балансовый мост, питающийся от генератора 3. При перемещении датчика по иссле­дуемой поверхности алмазная игла /, ощупывая неровности, поверхности, совершает колебания, приводя в колебательное дви­жение относительно оси 8 якорь 10. Колебания якоря меняют воз­душные зазоры между якорем и сердечником и тем самым изме­няют напряжение на выходе трансформатора 4. Полученные из­менения напряжения усиливаются электронным блоком, на выход которого подключается записывающий или показывающий при­боры.
В качестве показывающего прибора используется отградуиро­ванный по параметру Ra/микроамперметр постоянного тока.



Рис. 7.2. Блок-схема щупового профилографа-профилометра.

На записывающем приборе, представляющем собой магнито­электрический миллиамперметр постоянного тока, запись произ­водится электротермическим способом на электротермической диаграммной бумаге. Общий вид профилографа-профилометра по­казан на рис. 7.3.

Рис. 7.3. Общий вид профилографа-профилометра:
1 — стойка с кареткой; 2 — универсальный столик; 3 — датчик; 4 — мото­привод; 5 — электронный блок с показывающим прибором; б — записываю­щий прибор.

МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ПОВЕРХНОСТЕЙ ТРЕНИЯ

Для исследования состояния поверхностей трения и структуры поверхностных слоев в настоящее время применяют различные физические методы.
С помощью оптической металлографии исследования проводят на оптических микроскопах (увеличение 100—2000 крат) в свет­лом и темном поле с целью качественного определения фазового и структурного состава сплавов, а также количественного содер­жания фаз, размера, формы и распределения структурных составляющих. Применяют этот метод и для оценки состояния по­верхностей трения (наличие повреждений, царапин, очагов корро­зии, следов усталостного изнашивания и т. д.).
Измерение микротвердости. Этот метод в дополнение к опти­ческой металлографии служит для идентификации различных фаз и структурных образований в сплаве, для определения степени упрочнения каждой фазы в исследуемой системе, степени упроч­нения (или разупрочнения) отдельных участков поверхностей трения и прилегающих к поверхностям слоев материала.
Рентгеноструктурный анализ позволяет определять фазовый состав сплавов, исследовать тонкую структуру металла, степень совершенства кристаллической решетки, ориентировку кристалли­тов, структурные изменения, протекающие в поверхностных слоях сплавав при термической и механической обработке и при трении.
Электронная микроскопия, обладающая высокой разрешающей способностью, позволяет наблюдать изменение структур материа­лов на уровне, близком к атомарному, характер и даже протека­ние процессов разрушения поверхностного слоя, изучение структур границ зерен. Электронный микроскоп дает увеличение в 100000 раз и более.
Рентгеноспектральный микроанализ позволяет с разрешающей способностью, достигающей нескольких микрометров, исследовать распределение различных химических элементов в материале, что очень важно для решения многих металловедческих задач, а так­же для изучения и идентификации различных включений и выде­лений на поверхностях трения.
Метод непрырывного рентгенографирования представляет собой разновидность метода рентгеноструктурного анализа и ис­пользуется для исследования трущихся поверхностей. При прове­дении исследований оборудование можно приблизить к поверхнос­ти трения и фиксировать состояние металла в момент, непосредственно следующий за моментом выхода данной точки рабочей по­верхности из контакта. С помощью этого метода фиксируется (фотометодом или ионизационным счетчиком) структура материа­ла в состоянии, близком к тому, в каком он находился непосред­ственно в процессе трения и перед началом интенсивного охлаж­дения при выходе из контакта.
Метод масс-спектрометрии позволяет использовать газовыде­ление в качестве индикатора процессов, происходящих во фрик­ционном контакте.

8-ЛЕКЦИЯ. МЕТОДЫ ПОВЫШЕНИЯ ИЗНОСОСТОЙКОСТИ

ДЕТАЛИ МАШИН.
1.Конструктивные способы обеспечения износостойкости детали машин.
2.Технологические методы повышения износостойкости.

КОНСТРУКТИВНЫЕ СПОСОБЫ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ИЗНОСОСТОЙКОСТИ

ДЕТАЛЕЙ МАШИН
Долговечность деталей машин, их (высокая износостойкость должны закладываться уже на первом этапе создания машин — при конструировании. Достижения трибоники позволя­ют применять расчетные методы для нахождения оптимальных конструктивных решений, повышающих износостойкость узлов трения. С помощью расчетных методов можно выбрать и обосно­вать оптимальные конструктивные параметры деталей, обеспечи­вающие минимальную скорость изнашивания; установить предель­ные износы деталей; типоразмеры унифицированных элементов для применения в данной конструкции машин; обеспечить равно стойкость узла или детали с несколькими изнашивающимися по­верхностями; подобрать износостойкие материалы и методы их упрочнения; обосновать требования к физико-механическим свой­ствам; произвести сравнительную оценку износостойкости нес­кольких вариантов исполнения узлов и деталей; прогнозировать сроки службы деталей.
Наряду с изложенными выше методами расчета интенсивности изнашивания применяются и другие методы. Так, хорошие результаты получены при использовании методов расчета износа подвижных сопряжений, учитывающих перерас­пределение давления на контакте при изменении взаимного распо­ложения деталей в результате износа.
Итак, для того чтобы уже при конструировании заложить ос новы высокой износостойкости, нужно применять триботехнические расчетные методы. Кроме того, необходимо улучшать условия трения, определяющие износостойкость материала в заданных внешних условиях работы трущихся деталей и оказывающие влияние на динамику изнашивания. Конструктивные возможности улучшения условий трения крайне разнообразны. При поиске рациональных конструктивных решений в каждом конкретном слу­чае необходимо во избежание чрезмерного усложнения и удоро­жания конструкции выявлять минимальное количество требова­ний к условиям трения, достаточных для достижения заданного ресурса деталей.
К числу наиболее эффективных конструктивных способов улучшения условий трения можно отнести следующие:
снижение контактной нагруженности;
устранение возможности схватывания поверхностей;
замена сухого трения граничным, граничного трения — ре­жимом гидродинамического или гидростатического трения;
уменьшение работы трения;
улучшение температурного режима трения;
защита узлов трения от абразивных частиц;
— защита узлов трения от химических агентов внешней среды.
Защита узлов трения от абразивных частиц осуществляется с помощью различных систем масляных и воздушных фильтров, которые обеспечивают очистку масла и воздуха, поступающих к поверхностям трения.
Один из конструкторских способов повышения износостойкости узлов трения — применение герметизирующих устройств. Герме­тизирующее устройство (ГУ) — совокупность деталей, образую­щих конструкцию, предназначенную для герметизации узла тре­ния (предотвращения утечки смазки и защиты от проникновения извне абразивных частиц).
Герметизирующие устройства делятся на подвижные и непод­вижные, контактные и бесконтактные: манжеты; торцевые уплот­нения; поршневые кольца; набивочные (сальниковые) уплотнения; лабиринтовые уплотнения; прокладочные герметизаторы различ­ных типов и др. На работоспособность любого ГУ оказывают влияние много­численные и разнообразные по своей природе факторы, которые часто взаимосвязаны между собой.
Так, на работоспособность герметизирующих устройств влияют:
режим работы (ресурс, температура, нагрузка, скорость скольжения, условия хранения и транспортировки, наличие виб­раций конструкции, пульсаций рабочих параметров и др.);
свойства герметизируемой среды (температуры замерзания и кипения, теплофизические свойства, химическая активность, изыскание оптимальной формы деталей имеет большое значе­ние при их конструировании. Оптимизация формы изнашиваю­щихся деталей представляет собой один из важных приемов обес­печения конструкционной износостойкости и сводится к выявле­нию износа деталей в каждой точке их контакта, построению эпюр контактных давлений и созданию геометрических форм деталей, обеспечивающих максимальный срок службы. Оптимизация фор­мы деталей может происходить также в процессе изнашивания в результате выравнивания начальной эпюры скоростей изнашива­ния при опережающем изнашивании отдельных участков трущей­ся поверхности.
В современных машинах широко ^применяется и такой конст­руктивный прием, как компенсация износа, позволяющий обеспе­чивать постоянство показателей работоспособности изнашиваю­щихся деталей несмотря на их износ (пружинные поршневые кольца двигателей внутреннего сгорания и компрессоров, само­поджимные уплотнения подшипников, контактные щетки электро­двигателей и др.). Компенсация износа в машинах может осу­ществляться тремя способами: вручную, путем самокомпенсации и автоматической компенсации.
Ручная компенсация как регулировочная операция осущест­вляется перемещением частично изношенной детали на величину, износа следующими способами: перемещением клиньев, сменой прокладок; поворотом детали, перемещением детали в специаль­ных пазах и т. д. Например, вручную компенсируют износ зубьев червячного колеса (рис. 8.1). Колесо состоит из двух соосных частей 1 я 2, смещаемых для уменьшения зазора в сопряжении с червяком регулировочным винтом 3 и закрепляемых затем бол­том 4.
Самокомпенсация износа происходит при перемещении детали по мере изнашивания под действием упругого элемента, гравита­ционной силы, гидравлического давления и т. д.



Рис. 8.1. Конструкция червяч­ного колеса с устройством для ручной компенсации износа зубьев.

Автоматическая компенсация износа заключается в фиксиро­вании износа (или его косвенного признака) каким-либо датчи­ком, подающим команду исполнительному механизму для кор­ректировки положения изнашивающихся деталей специальным механизмом с собственным приводом. Так, в станкостроении при­меняется система автоматической компенсации износа делитель­ной пары точных зуборезных станков посредством дифракционных дисков и фотоэлектрических датчиков, подающих сигнал для включения серводвигателя дифференциала делительной цепи станка, обеспечивающего коррекцию времени вращения стола станка с точностью до ±1с.

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ПОВЫШЕНИЯ

ИЗНОСОСТОЙКОСТИ
Износостойкость деталей зависит от шероховатости и физико-механических свойств поверхностей трения, а шероховатость по­верхности и ее физико-механические свойства — от технологии изготовления детали, в силу чего технология оказывается важ­нейшим фактором, определяющим уже на стадии изготовления детали ее износостойкость.

Обработка деталей резанием.

Влияние шероховатости поверхности сопряженных деталей на износ начинает проявляться в процессе их приработки, в течение которой происходит изменение размеров и формы неровностей, а также их направления. Для сокращения срока приработки, а сле­довательно, и величины износа деталей в процессе приработки необходимо применять такой метод обработки детали в процессе ее изготовления, чтобы полученная при этом шероховатость была максимально близкой к оптимальной шероховатости, устанавли­вающейся при нормальной работе детали в узле трения. Наряду с этим необходимо обеспечить соответствующее направление сле­дов обработки (направление неровностей), так как от этого в значительной степени зависит износостойкость деталей. В том случае, если поверхности имеют относительно большие микроне­ровности, наиболее выгодным считается расположение неровнос­тей, параллельное направлению движения. При малых микроне­ровностях во избежание схватывания рекомендуется направление неровностей, перпендикулярное направлению движения.
При обработке резанием на 20—30% увеличивается твердость обработанной поверхности в результате образования упрочненно­го слоя глубиной 0,05—0,5 мм. Кроме того, в поверхностном слое появляются остаточные напряжения сжатия величиной 3000— 7000 кПа, положительно влияющие на износостойкость деталей.
Рассмотрим влияние основных технологических факторов об­работки резанием на качество поверхности и износостойкость де­талей машин.
Скорость резания. С увеличением скорости резания до 25 м/мин (эта скорость способствует наростообразованию на ре­жущей кромке резца) шероховатость поверхности возрастает, при дальнейшем ее увеличении — снижается, что, в свою очередь, повышает износостойкость и коррозионную стойкость обработан­ных поверхностей. Одновременно увеличение скорости резания до определенных пределов приводит к увеличению толщины накле­панного слоя. При высоких скоростях (200—600 м/мин) возникает разупрочнение, которое уменьшает глубину наклепа, снижает пре­дел выносливости.
Подача. С увеличением подачи увеличивается шерохова­тость поверхности, что отрицательно оказывается на износостой­кости. С другой стороны, с увеличением подачи возрастают глуби­на наклепа и остаточные напряжения сжатия, что повышает ус­талостную ^прочность.
Глубина резания. С уменьшением глубины резания ше­роховатость поверхности незначительно снижается, однако это не оказывает существенного влияния на износостойкость.
Смазочно-охлаждающая жидкость улучшает отвод тепла от зоны резания, уменьшает трение и налипаемость, что способствует снижению шероховатости и повышению износостойкости поверхности.
Передний угол резца. Применение инструментов с отрицательными передними углами от 15 до 45° способствует образованию в поверхностном слое остаточных напряжений сжатия, что повышает предел выносливости. Биение режущего инструмента вызывает волнистость и снижает эксплуатационные свойства обработанных деталей. Вибрация системы СПИД ведет к появлению волнистости и повышению шероховатости, что может существенно снизить экс­плуатационные свойства деталей.

Обработка деталей поверхностным пластическим

деформированием
Поверхностное пластическое деформирование способствует, как правило, предварительному упрочнению (наклепу) металла поверхностного слоя, повышению его твердости и износостойкости. Особенно сильное влияние наклепа на износостойкость наблюдается у более пластичных и сравнительно мягких сталей, у которых даже при незначительном повышении микротвердости существенно повышается износостойкость. Кроме того, обработка давлением вызывает особую форму микронеровностей, остающихся на по­верхности.
Алмазное выглаживание применяют для обработки сталей, цветных металлов и сплавов. Учитывая повышенную хруп­кость алмаза, не следует обрабатывать выглаживанием прерывистые поверхности.
Обкатывание и раскатывание поверхности применя­ют для обработки цилиндрических поверхностей, галтелей, плоских и фасонных поверхностей. Изменение размера шероховатости по­верхности при обкатывании и раскатывании, точность обработки зависят от конструкции детали, инструмента, режимов обработки.
Виброобкатыванием добиваются получения различных видов рельефа на поверхностях, с помощью которых можно как увеличивать маслоемкость контакта при работе со смазкой, так и уменьшать поверхность контакта при работе без смазки. У виброобкатанных деталей получаются большие радиусы закругления вершин неровностей, почти одинаковая высота продольной и по­перечной шероховатостей. При одинаковой высоте шероховатости у виброобкатанных поверхностей величина опорной поверхности больше, чем у поверхностей, обработанных резанием или обычным обкатыванием. Это способствует уменьшению износа виброобкатанных поверхностей при приработке.

9-ЛЕКЦИЯ. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ИЗНОСОСТОЙКИЙ, АНТИФРИКЦИОННЫЕ, КОМПОЗИЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ И НАПЛАВКА ПОВЕРХНОСТЕЙ.

1.Использование износостойкий, антифрикционные, композиционные материалы и наплавка поверхностей.
2.Повышение износостойкости термической и химико-термической обработкой поверхностей.

Использование износостойкий, антифрикционные, композиционные

материалы и наплавка поверхностей.
Для образования твердого износостойкого слоя на определенных участках поверхности деталей, изготовленных из средне- и высокоуглеродистых сталей, ковкого, серого и высокопрочного чугуна, применяют поверхностную закалку. Глубина закалки 1,5—|2,0 мм. Поверхностная закалка может вестись с нагревом газовым пламенем и токами высокой частоты (ТВЧ). Закалка с нагревом газовым пламенем применяется для поверхностного упрочнения крупных стальных изделий — литых зубчатых колес червяков, прокатных валков и др. Закалка ТВЧ очень широко рас­пространена. Она может осуществляться как единовременно (на­гревают сразу всю поверхность, подлежащую закалке), так и непрерывно — последовательно (нагревают и охлаждают последовательно один участок поверхности за другим). Достоинства, поверхностной закалки ТВЧ состоят в высокой производительности и хорошем качестве, возможности автоматизации процесса закалки.
Химико-термическая обработка применяется для улучшения антифрикционных свойств металлов и повышения их износостойкости путем диффузионного насыщения или модифицирования их соединениями химически активных элементов.
Химико-термическая обработка, производимая в твердых, жид­ких и газовых средах, делится на две основные группы:
химико-термические виды обработки, применяемые для уве­личения износостойкости повышением поверхностной твердости деталей (цементация, азотирование, цианирование, борирование);
химико-термические виды обработки, предназначенные в основном для улучшения противозадирных свойств металлов пу­тем создания тонких поверхностных слоев металлов, обогащен­ных химическими соединениями с активными элементами, которые предотвращают схватывание и задир при трении (сульфидирование, сулфоцианирование, селенирование, теллурирование, обра­ботка в йодисто-кадмиевой соляной ванне). Действие этих видо обработки заключается в снижении коэффициента трения и локализации начинающегося задира (при этом твердость поверхность почти не меняется).
Цементацию применяют для низкоуглеродистой нелегированной и легированной стали с содержанием 0,08—0,30% углерода. Концентрация углерода в поверхностном слое толщиной 0,15 - 2,0 мм после цементации обычно 0,8—1,0%. Поверхностная твердость после цементации с последующим низким отпуском состав­ляет HRC 58-64.
После цементации и закалки детали из легированной стали рекомендуется подвергать поверхностному наклепу, в результате чего остаточный аустенит превращается в мартенсит.
После термообработки цементованный слой имеет структуру игольчатого мартенсита с мелкими глобулями карбидов и неболь­шим количеством остаточного мартенсита, для которой характер­на высокая износостойкость.
Азотирование обогащает нитридами поверхностный слой на глубину 0,25—0,7 мм, что повышает износостойкость, сопротив­ляемость эрозии и кавитации. Азотируют обычно ответственные детали из низколегированных и легированных сталей (детали тур­бин, штоки клапанов, гильзы цилиндров ДВС, втулки, пальцы, валики, зубчатые колеса, клапаны, шатуны, болты, плунжеры, втулки и др.).
Нитро цементация и цианирование. Эти процессы по сравнению с газовой цементацией имеют преимущество в скорос­ти насыщения. Поверхностный слой получается более износостой­ким, чем при газовой цементации, благодаря наличию азота « мелкозернистой структуре. Структура поверхностных слоев после цианирования отличается наличием карбонитридной зоны. Нитроцементация осуществляется в газовой среде, глубина закаленного слоя 0,15...1,0 мм, твердость после закалки HRC 52—60.
Цианирование проводят в расплавах солей, глубина цианированного слоя 0,1 —1,6 мм.
Борирование, применяемое преимущественно для средне-углеродистых нелегированных сталей, проводят в твердой, жид­кой или газообразной среде. Поверхностная твердость стали пос­ле борирования достигает HV 1400—1500, что обеспечивает высо­кую износостойкость. Глубина борираванного слоя 0,12—0,85 мм.
Сульфидирование и сульфоцианирование. Сульфидирование, обычно проводимое в солевых ваннах, дает значи­тельный противозадирный эффект и снижает коэффициент трения. Износостойкость повышается в 2—5 раз.
При сульфоцианировании (одновременном насыщении поверх­ностей нитридами и сульфидами) достигается повышение как противозадирных свойств поверхностей, так и их износостойкости.
Способы химико-термической обработки титановых сплавов, Для повышения противозадирных свойств и 'износостойкости ти­тановых сплавов, обладающих низкими антифрикционными свойствами и высокой склонностью к задиру, применяют сульфидирование, азотирование, термическое оксидирование и обработку в йодисто-кадмиевой соляной ванне.

Нанесение износостойких покрытий

Для повышения износостойкости изделий применяют гальва­нические покрытия — хромирование, осталивание, никелирование.
Хромирование. Хромовое покрытие, наносимое на поверх­ность деталей гальваническим способом толщиной 0,1—0,2 мм,
имеет высокую твердость (НВ 1000—1100),' низкий коэффициент
трения, что значительно снижает тепловыделение при трении. Износостойкость твердого гладкого хромового покрытия в 5—15 раз выше, чем стальных деталей.
Хромирование бывает двух видов: твердое гладкое и пористое. Твердое гладкое хромовое покрытие имеет один существенный недостаток: оно плохо смачивается смазочными маслами. Для увеличения смачиваемости покрытия прибегают к созданию в нем пор, углублений и каналов (пористое хромирование) путем анод­ного травления твердого гладкого хромового покрытия. Порис­тость покрытия может быть канальчатой (сечение каналов 0,05 X 0,05 мм) или точечной.
Точечная пористость обладает большей маслоемкостью, поэто­му ее применяют для упрочнения деталей, работающих в особо тяжелых условиях (например, для верхних компрессионных колец двигателей). Она характеризуется быстрой прирабатываемостыо, но ее износостойкость несколько ниже, чем у хромового покрытия с канальчатой пористостью. Канальчатым хромом часто покрыва­ют гильзы цилиндров. Износ пористо-хромированных гильз и поршневых колец меньше нехромированных в 4—7 раз, причем износ сопряженных стальных деталей также уменьшается в 3— 5 раз.
Хромирование деталей может проводиться с припуском под последующую механическую обработку (шлифовку и притирку) либо без припуска «в размер».
Хромированные детали хорошо работают в паре с баббитами,
мелкозернистым чугуном или с деталями из мягких и среднезакаленных сталей при наличии смазки и не слишком высоком давлении. Не рекомендуется хромировать детали, работающие в паре с титановыми сплавами.
Хромирование не заменяет закалку и цементацию. Более то­го, для повышения износостойкости закаленных и цементованных сталей их также хромируют. Хромирование применяют также для восстановления изношен­ных деталей.
Осталивание, широко используемое для восстановления изношенных поверхностей стальных и чугунных деталей, в отли­чие от хромирования более производительно (примерно в 10-15 раз), недорого, толщина покрытия достигает 3 мм; твердость гальванически осталенной поверхности HV 600—650. Осталивание может применяться также для создания подслоя перед хромированием.
Износостойкое никелирование. Это покрытие имеет меньшую твердость, чем хромовое, однако оно хорошо обрабаты­вается и имеет большую вязкость при толщине слоя до 2 мм, Кроме того, никелирование — менее дорогой и более производи­тельный процесс, чем хромирование.
Хорошими антифрикционными свойствами обладают электро­литические покрытия из твердого фосфористо-никелевого сплава. Коэффициент трения подобного покрытия по чугуну на 30% ниже коэффициента трения стали по хрому. При сухом трении износо­стойкость такого покрытия в 2,5—3 раза выше, чем у закаленной стали. Износ сопряженных деталей при работе по фосфористо-никелевому покрытию в 4—5 раз меньше, чем при работе по стали, и на 20—40% меньше, чем -при работе по хрому.
Твердым никелированием упрочняют и восстанавливают такие детали, как шпиндели металлорежущих станков, поршневые пальцы, коленчатые валы, гильзы цилиндров и др.
Оксидирование — процесс получения оксидных пленок толщиной более 60 мкм с высокой микротвердостью (4000— 4500 МПа) и износостойкостью — используется для повышения износостойкости зубчатых колес, деталей двигателей, текстиль­ных машин и других деталей из алюминия и его сплавов. Изно­состойкость некоторых деталей после оксидирования при работе со смазкой возрастает в 5 и более раз.

Наплавка поверхностей

Наплавка применяется как для упрочнения поверхностей из­готавливаемых деталей, так и для восстановления и увеличения срока службы изношенных деталей машин. При наплавке проис­ходит сплавление нанесенного слоя с основным металлом, что обеспечивает их хорошее сцепление. Наплавлять можно слои лю­бой толщины, производительность процесса высокая. Существует несколько видов наплавки.
Газовая наплавка используется для упрочнения деталей, изготовленных из сталей 35, 40 и 45, а также из низко- и средне-легированных сталей. Наиболее широко применяют газовую на­плавку твердыми сплавами типа сормайт инструмента и деталей, рабочие поверхности которых должны иметь большую твердость и высокую износостойкость (детали дорожных, строительных, сельскохозяйственных машин и др.). Толщина наплавленного слоя в зависимости от условий работы деталей 0,25—5,0 мм.
Электродуговая наплавка используется при восста­новлении изношенных деталей. Она производится электродами различных марок в средах защитных газов, под слоем флюса и другими методами, позволяющими получать высокое качество на­плавленного слоя. Электродуговая наплавка бывает ручная, полуавтоматическая и автоматическая.
Кроме газовой и электродуговой наплавки применяют и другие способы наплавки — электрошлаковую, вибродуговую и др. Из­носостойкие покрытия наносят также газовой, электрической и \ плазменной металлизацией. Особенно перспективна получившая развитие в последние годы плазменная металлизация.

НАПРАВЛЕНИЯ РАЗВИТИЯ ТРИБОНИКИ

За последние десятилетия наука о трении и изнашивании по­лучила большое развитие. В трибонике произошли серьезные ка­чественные изменения, которые превратили ее в действенную ин­женерную науку.
Важным этапом в развитии трибоники явилось принятие по­становления ГКНТ Совета Министров СССР от 15 июля 1982 г, «Повышение качества, машин за счет увеличения их износостой­кости и КПД вследствие снижения потерь на трение». В нем основ­ное внимание уделяется развитию фундаментальных и приклад­ных исследований в области трибоники, которые непосредственно-связаны с научно-техническим прогрессом в народном хозяйстве. Учитывая высокие темпы научно-технического прогресса, необходимо оперативно внедрять в народное хозяйство все ценное и прогрессивное, что накоплено трибоникой.
Действенность всякой науки в большей мере определяется ее потенциальными возможностями для обеспечения дальнейшего поступательного движения, направленного на решение задач бу­дущего.
В настоящее время определены наиболее перспективные на­правления в трибонике и пути их развития. В области геометрии и механики фрикционного взаимодействия ведутся работы по ре­шению нового класса контактных задач теории упругости, учиты­вающих износ трущихся поверхностей. В дальнейшем важен учет влияния вибрации, скорости скольжения, времени неподвижного контакта. Существенно рассмотрение контактных задач для неод­нородных твердых тел, здесь перспективны работы, учитывающие реологические свойства контакта. Дальнейшее развитие должны получить исследования трения при ударе, оценка влияния различ­ных видов изнашивания при их совместном действии.
В области физики и физико-химии контактного взаимодейст­вия задача заключается в том, чтобы научиться управлять изме­нениями свойств поверхностного слоя фрикционного контакта в целях .получения положительного градиента сдвигового сопротив­ления. Для этого необходимо развивать физико-химические ас­пекты контактного взаимодействия, применять соответствующие смазочные материалы, изменяющие структуру поверхности твер­дого тела, создавать условия для безызносного трения (эффект избирательного переноса). Важной проблемой является разработ­ка кинетической теории формирования защитного слоя на по­верхности трения. Большое внимание следует уделять созданию новых смазочных материалов, разработке специальных присадок к маслам. Работы в этой области должны дать хороший практи­ческий результат.
Получат развитие исследования абразивного изнашивания, представляющие наибольший интерес для условий высокой запы­ленности, взаимодействия абразивных частиц с поверхностями трения в условиях .нестационарного режима и разрушения абра­зивных частиц, влияния смазочных материалов на процесс абра­зивного изнашивания, абразивного изнашивания при выбраним и ударе. Будут проводиться работы по созданию новых металлокерамических, металлических и полимерных антифрикционных мате­риалов, по повышению антифрикционных свойств существующих материалов. Важным является создание самосмазывающихся ма­териалов, материалов, способных выдерживать большие нагрузки и температуры. Представляют интерес работы по созданию новых и стандартизации существующих методов оценки фрикционных характеристик, методов и приборов для оценки трения и износа.
До сих пор существует серьезный разрыв между результатами лабораторных испытаний и поведением материалов в процессе эксплуатации. Разрабатывается теория лабораторных испытаний, создаются новые методы оценки фрикционных свойств пар трения в условиях контактного взаимодействия. В этой области особен­но эффективным оказывается разработка и применение методов подобия и теории моделирования.
И, наконец, самой важной задачей продолжает оставаться внедрение достижений трибоники в инженерную практику. Здесь поистине неисчерпаемые возможности, ибо применение в народ­ном хозяйстве разработанных предложений все еще часто затяги­вается. Причина этого состоит в том, что эффективность научных исследований в области трибоники еще недостаточно высока, что объясняется, в первую очередь, разобщенностью действий отдель­ных научных подразделений, отсутствием комплексного подхода к проблеме, дублированием исследований. Все еще недостаточно налажена информация о важнейших достижениях трибоники.

Использованние литература

1. Икрамов У.А, Левитин А.В. Трибоника. Ишқаланиш ва ейилиш. -Тошкент: Ўзбекистон, 2003.

2. Икрамов У.А, Левитин А.В. Основы трибоники. -Ташкент: Укитувчи, 1984.
3. Махкамов Р.Г. Методическое указание по выполнению лабораторных работ по курсу триботехники. -Ташкент: ТИТЛП. 2009 - 24с.
4.Ахмедходжаев Х., Ахмаджанов Х., Махкамов К и Абдувахидов М. Триботехникадан амалий машғулотлар.-Тошкент: Фан ва технология, 2006.
5. Сведения из Internet