Cтраница 2
Условия трения существенно влияют на величину коэффициента трения. Наличие в зоне трения даже граничного смазочного слоя может понижать коэффициент трения во много раз. [16]
Для большинства поверхностей, однако, нагревание сильно изменяет структуру, причем небольшие выступы спекаются и округляются. В некоторых случаях, например, для висмута3 было замечено, что граничный смазочный слой жира удаляется при полировке чистой замшей, но гораздо чаще полировальное сукно или замша наносят больше жира, чем удаляют. Полировка изменяет структуру поверхности также и вследствие образования слоя Бэйльби. [17]
Некоторые исследователи, главным образом английские, исходят из предположения, что смазочное действие определяется свойствами монослоев смазки, фиксированных на поверхностях трения. В Советском Союзе получены как косвенные, так и прямые доказательства полимолекулярности граничного смазочного слоя и его особых свойств. [18]
Закономерности смазочного действия могут считаться выясненными только для жидкостного трения, при котором только и применим метод моделей, если не касаться трудностей его практической реализации. В тех же случаях, когда толщина смазочного слоя между скользящими деталями не везде превышает необходимую толщину, смазочный эффект становится зависящим от особого поведения граничного смазочного слоя, учет которого крайне затруднен малой изученностью соответствующей области явлений. При этом явления жидкостной смазки крайне осложняются, и количественная трактовка их делается по существу невозможной. Между тем практика предъявляет требования оценки смазочных средств не только в отношении объемно-механических свойств, определяющих действие смазки при жидкостном трении, но и в отношении свойств, определяющих положительное действие смазки в условиях граничного трения. Это совпадает с требованием оценивать маслянистость смазки, понимая под ней вышеуказанный комплекс свойств. [19]
Центральным в проблеме граничной смазки является вопрос о толщине и свойствах эффективного граничного смазочного слоя. В то время как некоторые, главным образом, английские исследователи, исходят из предположения, что смазочное действие определяется свойствами монослоев смазки, фиксированных на поверхностях трения, в Советском Союзе получены как косвенные, так и прямые доказательства правильности противоположной концепции полимолекулярности граничного смазочного слоя и его особых свойств. [20]
Антифрикционные свойства жидкостей характеризуются коэффициентами трения, получаемыми на четырехшариковых машинах с помощью тензодатчиков, регистрирующих величину момента трения при различных осевых нагрузках. Важным свойством граничного смазочного слоя является температурная стойкость масляной пленки. По методике, описанной в работах [38, 40], испытание проводится на четырехшариковой машине типа МАСТ при постоянной нагрузке и скорости вращения верхнего шара, равной 1 об / мин. [21]
Приводятся схемы установок, позволяющих производить исследования физико-механических свойств граничных слоев смазки на поверхностях твердых тел. Описан метод исследования площади фактического контакта в статических и кинетических условиях с помощью ультразвуковых импульсов. Приводятся результаты исследования латентного периода формирования граничного смазочного слоя. Сообщается о сдвиговой упругости неполярного вазелинового масла при частотах - 200 гц. [22]
Однако, на поверхности раздела твердое тело-органический растворитель-избирательнее притяжение растворенных молекул к твердой поверхности может вызвать значительную адсорбцию. Некоторые частные случаи такого рода адсорбции имеют большое значение для смазочного действия. Так, высокомолекулярные жирные, кислоты и некоторые из их солей, адсорбируясь из растворов в минеральных маслах на поверхностях многих металлов, образуют граничный смазочный слой ( см. гл. При адсорбции из органических растворителей правило Траубе не имеет места. В то время как на угле для водных растворов наблюдается рост адсорбции органических веществ при удлинении углеводородной цепи 2, в случае адсорбции жирных кислот на силикатах имеет место обратная закономерность. Так, по данным Холмса и Мак - Кельви3, адсорбция на силикатах из толуола возрастает с укорочением углеводородной цепи жирных кислот. Аналогичные результаты получены Бартеллом и Фью 4 для растворов в четыреххлористом углероде. [23]
При жидкостной или полной смазке внешняя нагрузка, как известно, уравновешивается гидродинамическим клиновым действием, зависящим от вязкости смазочной жидкости. При чрезмерной нагрузке или слишком малой скорости скольжения подобное равновесие может сделаться невозможным, и толщина слоя смазки, резко уменьшившись, должна будет определяться уже другими факторами. Среди них, в первую очередь, следует рассмотреть, как это было сделано в ряде предшествовавших работ [1], расклинивающее действие смазочного слоя не гидродинамического, а уже молекулярного происхождения, зависящего от взаимодействия граничного смазочного слоя с поверхностями трения. [24]
Имеется определенная взаимосвязь между процессами физической и химической адсорбции компонентов смазочной среды на поверхностях трения и образованием вторичных структур. Так, повышение прочности граничного слоя смазки приводит к деконцентрации напряжений в поверхностных слоях металла, уменьшению толщины и снижению уровня активации тончайших поверхностных слоев. Добавка в состав смазки поверхностно-активных веществ резко расширяет область существования вторичных структур на поверхностях трения металлов. От прочности граничного смазочного слоя зависит уровень активации поверхностных слоев металла, а следовательно я соответствующая ему определенная степень пассивации и тип вторичных структур. [25]
Известно, что способность граничной пленки масла удерживаться на поверхностях трения и разделять их при относительном движении в значительной степени зависит от материала этих поверхностей. Как показали исследования, проведенные в последнее время, одной из основных причин, вызывающих разрушение граничного слоя смазки, является возникновение температуры на поверхности трения, достигающей некоторой величины, характерной для сочетания данных металлов и смазки. При этом при определенной, так называемой критической, температуре, для данного масла на данном металле граничный адсорбированный слой масла разрушается, возникает непосредственный контакт поверхностей с характерными для сухого трения явлениями схватывания и заедания металлов. Для надежной работы необходимо, чтобы на участках граничного трения местная температура не превосходила критическую, с целью избежать разрушения граничного смазочного слоя и возникновения сухого трения. Следовательно, для выбора и рекомендации смазки и материала подшипника необходимо знать критическую температуру граничной масляной пленки для различных сочетаний смазки и металлов. [26]
Полимер выглядит как высоковязкая жидкость, которая, будучи выдавлена из зазора между шарами, увлекается вращающимся шаром с образованием хвостов на той стороне пятна износа, где верхний шар выходит из контакта с нижним. Попыток охарактеризовать вязкостные свойства этого соединения предпринято не было, поскольку после 16 ч работы удалось собрать всего около 40 - 50 мг полимера. Однако исследование полимера непосредственно после испытания при помощи иглы показало, что он представляет собой вязкую жидкость, постепенно отвердевающую на воздухе, по-видимому, в результате испарения цикло-гексана, поскольку никаких других изменений полимера во времени установить ( визуально и спектрографически) не удалось. Специальными опытами было показано существенное значение реологических характеристик полимера. Если в процессе трения в присутствии паров циклогексана, когда обеспечена эффективная смазка, в узел трения ввести тот же углеводород в жидком виде, мгновенно возникает заедание. Это связано, вероятно, с тем, что, поскольку полимер частично растворим в циклогексане, жидкий углеводород может вызвать изменение структуры граничного смазочного слоя. Наоборот, введение воздуха, насыщенного цик-логексаном ( что не может повлечь за собой немедленного изменения реологических свойств полимера), в течение некоторого времени ( 4 - 19 мин) не оказывает никакого влияния на режим трения. В этом случае заедание возникает лишь после того, как продукт, находящийся между поверхностями трения, будет выдавлен из зазора или с ним произойдут какие-либо другие существенные изменения. [27]