Рельєф поверхні твердих тіл
Поверхнях твердих тіл завжди притаманні відхилення від ідеальної геометричної форми. Причиною тому є дефекти поверхні, що з'являються в процесі формування самих твердих тіл, в результаті їх взаємодії з навколишнім середовищем, в процесі обробки цих матеріалів на спеціальному обладнанні і при експлуатації машин.
Якість поверхні деталей машин багато в чому впливає на багато властивостей твердих тіл таких, наприклад, як опір втомного руйнування, зносостійкість, корозійну стійкість і ряд інших властивостей тіл, що труться і машин в цілому.
Макро- геометрія поверхні твердих тіл формується як в процесі виготовлення, так і при експлуатації вузлів тертя. В процесі виготовлення деталей по ряду причин, які найчастіше пов'язані з технічним станом обладнання, вони набувають форму поверхні, відмінну від заданої за кресленням (рис. 4.10). Серед дефектів поверхні найбільш характерними є мікроотклоненія (у вигляді опуклостей, вогнутостей, конусности утворює
деталей і т.п.), хвилястість і шорсткість.
Мал. 4.10. Схема шорсткості твердих тіл: 1 - форма за кресленням;
2 - макроотклоненія; 3 - хвилястість; 4 - шорсткість
Хвилястість являє собою сукупність періодичних, регулярно повторюваних мікровиступів і макровпадін, коли крок, утвореною ними хвилі SВ, більш ніж в 40 разів перевищує її висоту НВ.
Під шорсткістю мається на увазі сукупність нерівностей з відносно малим кроком 2. 800 мкм і висотою 0,03. 400 мкм.
Шорсткість і хвилястість твердих тіл можна оцінити, за допомогою вимірювального приладу профілограф-профілометр. цей
прилад за допомогою спеціальної голки (з радіусом заокруглення
2. 10 мкм), що переміщається по досліджуваної поверхні, відтворює її рельєф в збільшеному масштабі. Приклад такої профілограми представлений на рис 4.11.
Мал. 4.11. Профілограмма поверхні: 1 - лінія виступів;
2 - середня лінія; 3 - лінія западин
Користуючись профілограмі можна визначити середнє арифметичне відхилення профілю від середньої лінії
де yi відстань деякої точки профілю від середньої лінії; n число точок профілю.
Для цього на профілограмі зазвичай беруть базову довжину L, на якій знаходиться п'ять найбільших максимумів і п'ять мінімумів. При поділі базової довжини на n ділянок підвищується точність розрахунків.
Використовуючи профілограми поверхні, визначають також і
середнє арифметичне відхилення нерівностей по десяти точках
де Нi відстань розрахункових точок від середньої лінії.
Для більшості оброблюваних твердих тіл Ra змінюється в інтервалі від 100 до 0,008 мкм, a Rz від 1600 до 0025 мкм. Дещо більшу величину, ніж Rz, має найбільша висота профілю Rmax, яка визначає відстань між найвищою точкою виступів і найнижчою точкою западин.
Аналогічні характеристики шорсткості поверхні можна отримати і для поверхонь деталей вузлів тертя.
Використовуючи профілограми поверхні твердого тіла, можна побудувати криву опорної поверхні. Вона характеризує ступінь зростання площі перетину мікровиступів поверхні твердого тіла в міру переходу від лінії (площині) виступів до лінії (площині) западин. Будується вона за допомогою підсумовування площі виступів R = li на певному віддаленні R від лінії виступів (рис. 4.12).
Мал. 4.12. Профілограмма і опорна поверхня твердого тіла
Досить часто при проведенні розрахунків сил тертя і зносу користуються комплексною характеристикою шорсткості поверхні, що має вигляд
де r середній радіус кривизни вершин виступів; Rmax відстань між лініями виступів і западин; B, v параметри опорної кривої, що характеризує розподіл матеріалу по висоті шорсткого шару.
Для найбільш поширених в машинобудуванні шорсткуватих поверхонь B = 2, v = 2. На таких поверхнях також є наношероховатості, обумовлені вже окремими кристаллитами, з яких і формується тверде тіло (рис. 4.3 і 4.15).
Читати: Анотація
Читати: Введення. прогрес обладнання
Читати: Трибология і триботехника
Читати: Роль тертя в роботі машин і устаткування і основні завдання триботехники
Читати: Види і режими тертя
Читати: Еволюція поглядів на природу тертя твердих тіл
Читати: Особливості будови і властивості тіл, що труться
Читати: Характер взаємодії між атомами, іонами і молекулами
Читати: Кристалічні і аморфні тіла
Читати: Теоретична і реальна міцність твердих тіл.
Читати: Рельєф поверхні твердих тіл
Читати: МІКРОДЕФЕКТИ поверхні. зовнішня і внутрішня поверхні твердого тіла
Читати: Фізико-хімічні властивості поверхонь тертя твердих тіл. вільна поверхнева енергія твеОсобенності взаємодії твердих тіл
Читати: Адгезионное взаємодія між твердими тілами
Читати: Типи фрикційних зв'язків
Читати: Розвиток втомних тріщин при терті
Читати: Робота сил тертя. температура на поверхнях тертя
Читати: Хімічне модифікування поверхні
Читати: Ефект П.А. Ребіндера
Читати: Кут змочування поверхні твердого тіла
Читати: Особливості тертя твердих тіл
Читати: Вплив окисних, адсорбційних і інших поверхневих плівок на тертя твердих тіл
Читати: Узагальнені закономірності тертя твердих тіл
Читати: Зношування твердих тіл
Читати: Класи зносостійкості
Читати: Вхідні і вихідні параметри і внутрішні чинники, що визначають знос
Читати: Механізми та особливості видів зношування
Читати: Механічні види зношування
Читати: Молекулярно-механічні види зношування
Читати: Коррозионно-механічні види зношування
Читати: Перехід одних видів зношування в інші
Читати: Адсорбционное зниження міцності тіл, що труться
Читати: Три стадії зношування тертьових тіл
Читати: Розподіл зносу між труться тілами по їх робочих поверхонь
Читати: Розрахункові методи оцінки зношування
Читати: Загальні закономірності вимірювання сили тертя і швидкості зношування в залежності від умов нагрПонятіе зносостійких і неізносостойкіх матеріалів
Читати: Основні напрями вдосконалення триботехнических властивостей підшипників ковзання і каченіСмазка і мастильні матеріали
Читати: Рідкі мастильні матеріали
Читати: Тверді мастильні матеріали
Читати: Пластичні мастильні матеріали
Читати: Газові мастильні матеріали
Читати: Класифікація машин тертя з силових і кінематичних ознаками
Читати: Вітчизняні серійні універсальні машини тертя
Читати: Методи трибологічних випробувань
Читати: Переносні пристрої для вимірювання коефіцієнта тертя