Влияние геоматериалов на триботехнические свойства пар трения
Дипломная работа - Разное
Другие дипломы по предмету Разное
71;- воздействие таких присадок продолжается до тех пор пока они присутствуют в смазочном масле в достаточной концентрации;
- такие присадки, как правило, не только не являются антифрикционными, но даже способны увеличивать сопротивление трению, и, следовательно, ухудшать эффективные показатели смазочного масла.
Принципиально другими по характеру воздействия являются присадки, приготовленные на основе природных ассоциаций силикатных минералов забалансовых руд. Такие присадки (геомодификаторы трения), попадая в зону трения, вносят такие структурные изменения в поверхность трения, которые способны её модифицировать в заданном направлении.
Поверхности трения:
В большинстве случаев, структура поверхностей трения трущихся деталей машин зависит от условий трения, в частности от вида трения, давления, смазки, скорости трения, физико - механических свойств пар трения.
Эти поверхности находятся в объемном напряженном состоянии и в случае переменного воздействия внешних сил и недостаточной смазки при высоких скоростях трения поверхностные слои подвергаются воздействию значительных температур, вызывающих изменения структуры поверхностного слоя. Граничное трение.
Для анализа состояния поверхности трения образцов, испытанных на машинах трения, по стандартной методике и микрофотографирование шлифов был проведен металлографический анализ. Он показал следующие результаты:
1.Геомодификатор трения оказывает влияние на перлитную структуру, углеродистой конструкционной стали. Он видоизменяет вид и форму пластинчатого перлита: закручивая в рулет или вытягивая зерна.
2.Геомодификатор трения изменяет микротвердость тонкого поверхностного слоя, толщиной до 0,055 мм. При этом поверхность является более твердой, отличия с материалом сердцевины порядка 10 тАж 14 % для стали, марки сталь 30.
Отмечено влияние геомодификатора трения на форму поверхности трения мягких углеродистых сталей. Основной геометрией является волна со средним шагом примерно 0,035 тАж 0,065 мм (измерения получены с помощью металлографического микроскопа).
.6 Описание процесса формирования металлокерамических защитных слоёв (МКЗС)
Минеральные модификаторы поверхности трения (ММПТ) - это мелкодисперсная, многокомпонентная смесь минералов, добавок и катализаторов.
При обработке механизмов, в зависимости от их конструкции и условий эксплуатации, ММПТ вводятся в штатную масляную систему, в консистентную смазку, либо наносятся непосредственно на обрабатываемые детали. ММПТ в нефтепродуктах не растворяются, в химические реакции с ними не вступают, вязкость не меняют, экологически безвредны.
Попадая на поверхности трения и контакта работающих механизмов, частицы ММПТ модифицируются сами и модифицируют поверхности пар трения. Для упрощения описания процесса образования МКЗС условно разделим его на этапы:
домол частиц ММПТ выступами микрорельефов поверхностей сопряженных деталей;
очистка микрорельефа пятен контакта сопряженных деталей;
плотная нагартовка домолотых частиц ММПТ в углублениях микрорельефа контактируемых поверхностей сопряженных деталей;
образование МКЗС (прохождение реакции замещения с образованием новых кристаллов, составляющих МКЗС).
а) Исходное состояние.
Если посмотреть на поверхность трения и контакта сопряженных деталей под увеличением, то она представляет собой выступы и углубления, заполненные продуктами износа и разложения масел и присадок (Рис.1).
В работающем механизме нагрузка сближает поверхности пары трения. При этом в местах контакта происходит разрыв защитных пленок, создаваемых маслом и присадками, и слом элементов микрорельефа поверхностей трения. В местах слома выступов происходят микровспышки, разрушающие масла и присадки. Эти процессы приводят к загрязнению масла и микрорельефа поверхностей трения.
При очередном цикле трения и контакта будет происходить взаимодействие микрорельефа поверхностей, и дополнительные порции загрязнителей попадут в масло (Рис.2).
б) Домол частиц ММПТ выступами микрорельефа поверхностей сопряженных деталей.
Выступы микрорельефа поверхностей сопряженных деталей, как зубья своеобразной мельницы, размалывают частицы ММПТ, попавшие в зону трения (Рис.3). При размоле происходит интенсификация процессов микросваривания и микросхватывания, т.к. в местах сломов выделяется больше количество энергии, сопровождаемое повышением температуры.
В локальных зонах сломов при больших температурах (t=900-12000С) в присутствии частиц ММПТ в результате микрометаллургических процессов почти мгновенно протекает реакция замещения с образованием новых кристаллов. Так в местах выступов появляются первые пятна МКЗС (Рис.4).
Толщина этих пятен относительно мала, т. к. первоначально отрабатывает незначительное количество частиц ММПТ из-за ограниченности их числа в зоне трения. В процессе размола частицы исходного ММПТ размалываются до составляющих, имеющих определенную структуру. Уже в процессе домола частиц ММПТ происходит механическое удаление загрязнителей из углублений микрорельефа поверхностей.
в) Очистка микрорельефа пятен контакта сопряженных деталей.
Практика показала, что особая структура микрочастиц ММПТ и используемые добавки способствуют более качественной очистке микрорельефа поверхностей, чем это ?/p>