Cтраница 4
При граничной смазке основное значение имеют физико-химические свойства молекул, разделяющих поверхности трения, и их связи с ними. При этом сохраняется в силе закон Амонтона, определяющий внешнее трение. Уже в мономолекулярных слоях некоторых ПАВ наблюдается резкое понижение трения, что-обусловлено строением молекул этих веществ и их ориентацией. Полярные группы связаны с поверхностями трения, а углеводородные цепи направлены наружу, образуя своеобразный молекулярный ворс. Последний достаточно прочен и гибок, чтобы воспринимать1 нагрузку и обеспечивать движение трущихся поверхностей по слою адсорбированных молекул. Большую роль при этом играют взаимодействия их с твердыми поверхностями, модифицирование последних с образованием пластифицированных слоев с резко сниженным пределом текучести И прочностью, что приводит к значительному снижению коэффициента трения. В этих слоях локализуются основные усилия и деформации, доходящие до основной поверхности металла в значительно ослабленном виде. Пластичность этих слоев облегчает приработку поверхностей и перераспределение контактных нагрузок на большие площади. Такой механизм позволяет предотвращать не только износ, возникающий при трении скольжения, но и усталостный, обусловленный качением и являющийся ведущей формой разрушения опор долот, обычно приводящей их в негодность задолго до износа вооружения. Противоизносцйм действием при больших контактных давлениях обладают различные карбоновые кислоты, спирты и их производные, активность которых возрастает с ростом длины цепи. Для буровых растворов лучшие результаты дают непредельные жирные кислоты с одной, двумя, тремя двойными связями и цепями, содержащими не менее 8 - 12 атомов углерода, в том числе олеиновая, линолевая, линоленовая, рицинолевая и другие кислоты, их смеси, мыла, эфиры, оксиэтилированные и другие производные. Источниками их являются различные жиры и продукты их переработки ( соапстоки, госиполовая смола, отходы глицеринового производства), высшие фракции производства синтетических жирных кислот и их кубовые остатки, отходы целлюлозного производства ( талловое масло) и др. Действие этих добавок сводится к химическому взаимодействию с окисной пленкой на металле при высоких контактных температурах с образованием соответствующих мыл. [46]