УДК 539 Строение материи
УДК 621 Общее машиностроение. Ядерная техника. Электротехника. Технология машиностроения в целом
Представлены результаты исследования зависимости температуры зоны трения двух тел (вал и внутренняя втулка) от эксплуатационных параметров подшипника скольжения, таких как давление, скорость скольжения и радиальная нагрузка в аспекте ресурса пары трения. На основе многофакторного эксперимента получено уравнение регрессии процесса трения, учитывающего влияние данных параметров на температуру в зоне контакта, позволяющего определять границы безотказной работы пар трения автотранспортной техники. Предложены технологические пути решения обеспечения заданной работоспособности пары трения по температурному критерию без задиров.
ПОДШИПНИК СКОЛЬЖЕНИЯ, ТРЕНИЕ, ТЕМПЕРАТУРА, ДАВЛЕНИЕ, СКОРОСТЬ СКОЛЬЖЕНИЯ, РАДИАЛЬНАЯ НАГРУЗКА, ЭКСПЕРИМЕНТ, БЕЗОТКАЗНОСТЬ.
|
DOI:
|
|
|
УДК 539.621: 303.447.3
|
|
|
05.22.10 – эксплуатация автомобильного транспорта
|
|
|
ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ ПАРАМЕТРОВ ПОДШИПНИКОВ СКОЛЬЖЕНИЯ АВТОТРАНСПОРНЫХ МАШИН НА ТЕМПЕРАТУРУ В ЗОНЕ ТРЕНИЯ КАК ФАКТОР РЕСУРСА
|
REGULARITIES OF THE INFLUENCE OF OPERATING PARAMETERS OF SLIDING BEARINGS OF AUTO-TRANSPORT MACHINES ON THE TEMPERATURE IN THE FRICTION ZONE AS A RESOURCE FACTOR
|
|
Жачкин Сергей Юрьевич д.т.н., профессор кафедры автоматизированного оборудования машиностроительного производства Воронежского государственного технического университета (ВГТУ), Воронеж, Россия
|
Zhachkin Sergey Yurievich doctor of technical sciences, professor of the Department of Automated Equipment of Machine-Building Production of the Voronezh State Technical University, Russia
|
|
Пеньков Никита Алексеевич к.т.н., начальник лаборатории ВУНЦ ВВС «Военно-воздушная академия имени профессора Н. Е. Жуковского и Ю. А. Гагарина», Воронеж, Россия,
|
Penkov Nikita Alexeyevich candidate of technical sciences, head of the laboratory the Air Force Academy named after Professor N. E. Zhukovsky
|
|
Лазарев Сергей Викторович к.т.н., доцент, начальник кафедры аэродромно-технических средств ВУНЦ ВВС «Военно-воздушная академия имени профессора Н. Е. Жуковского и Ю. А. Гагарина», Воронеж, Россия.
|
Lazarev Sergey Viktorovich candidate of technical sciences, associate professor, head of the department of Aerodrome Equipment the Air Force Academy named after Professor N. E. Zhukovsky and Yu. A. Gagarin, Russia.
|
|
младший научный сотрудник ВУНЦ ВВС «Военно-воздушная академия имени профессора Н. Е. Жуковского и Ю. А. Гагарина», Воронеж, Россия, e-mail: trifonov_gi@mail.ru
|
junior researcher the Air Force Academy named after Professor N. E. Zhukovsky and Yu. A. Gagarin, Russia, e-mail: trifonov_gi@mail.ru
|
|
Аннотация. Представлены результаты исследования зависимости температуры зоны трения двух тел (вал и внутренняя втулка) от эксплуатационных параметров подшипника скольжения, таких как давление, скорость скольжения и радиальная нагрузка в аспекте ресурса пары трения. На основе многофакторного эксперимента получено уравнение регрессии процесса трения, учитывающего влияние данных параметров на температуру в зоне контакта, позволяющего определять границы безотказной работы пар трения автотранспортной техники. Предложены технологические пути решения обеспечения заданной работоспособности пары трения по температурному критерию без задиров.
|
Annotation. The results of the study of the dependence of the temperature of the friction zone of two bodies (shaft and the inner sleeve) are presented from the operational parameters of the sliding bearing, such as pressure, slip speed and radial load in the resource aspect of the friction pair. On the basis of a multi-factor experiment, the regression of the friction process was obtained, which takes into account the influence of these parameters on the temperature in the contact zone, which makes it possible to determine the borders of the trouble-free operation of the friction of motor vehicles. Technological ways are proposed to solve the problematic performance of the friction pair on the temperature criterion without scoring.
|
|
Ключевые слова: ПОДШИПНИК СКОЛЬЖЕНИЯ, ТРЕНИЕ, ТЕМПЕРАТУРА, ДАВЛЕНИЕ, СКОРОСТЬ СКОЛЬЖЕНИЯ, РАДИАЛЬНАЯ НАГРУЗКА, ЭКСПЕРИМЕНТ, БЕЗОТКАЗНОСТЬ.
|
Keywords: SLIDING BEARING, FRICTION, TEMPERATURE, SPECIFIC PRESSURE, SLIDING SPEED, RADIAL LOAD, EXPERIMENT, RELIABILITY.
|
|
1Автор для ведения переписки |
|
1 Состояние исследования и актуальность работы
При эксплуатации специальной и автотранспортной техники, в частности автомобилей, в их конструкциях используются подшипники скольжения (полукольца, втулки). Как известно [1-3], основным эксплуатационным фактором, влияющим на величину ресурса деталей особенно в условиях сухого и граничного трения, является их износостойкость. Стоит отметить, что при эксплуатации, ввиду разнопеременных нагрузок, величина износостойкости, безотказность работы, а, следовательно, и ресурс будут зависеть от назначенных режимов работы.
При работе в режиме граничного трения или трения без смазки сопротивляемость изнашиванию и образованию задиров во многом определяется видом материала, из которого изготовлена деталь [4]. И как следствие выбор элементов трущейся пары производится с учетом их совместимости.
На сегодняшний день целый спектр исследований посвящен основам трения, в частности, парам сухого и граничного трения [5-8], а также изучению физико-механических свойств трущихся тел, что позволяет опытным путем рассчитывать необходимые эксплуатационные параметры для дальнейшей работы деталей и механизмов в целом.
Испытания материалов на износ в условия сухого трения являются наиболее экстремальными и позволяют объективно оценить износостойкость сопряжений ни только при сухом, но жидкостном и граничном трении, а также сократить длительность испытаний.
Целью данной работ является исследование и анализ температуры в зоне активного трения двух тел в зависимости от таких параметров, как давление, скорость скольжения и радиальная нагрузка.
1. Крагельский И. В., Алисин В. В. Трение изнашивание смазка справочник // М. : Машиностроение, 1978. Книга 1. - 400 с.
2. Чичинадзе А. В., Берлинер Э. М., Браун Э. Д. и др. Трение, износ и смазка (трибология и триботехника). - М. : Машиностроение, 2003. - 576 с.
3. Хопин П. Н. Оценка долговечности твердо смазочных покрытий на основе анализа топографии поверхностей трения // Трение и износ, 1995, Т. 16, № 4. - С. 787-793.
4. Бартенев Г. М., Лаврентьев В. В. Трение и износ полимеров. - Л. : Химия, 1972. - 240 с.
5. Ландау, Л. Д. Теория упругости / Л. Д. Ландау, Е. М. Лифшиц. - М. : Наука, 1965. - 202 с.
6. Леонов, С. Л. Моделирование износа наплавленных поверхностей деталей / С. Л Леонов, А. А. Ситников, М. Е. Татаркин. - Ползуновский альманах, 2012, № 1. - С. 228-229.
7. Постников, В. С. Внутреннее трение в металлах / В. С. Постников - М. : Металлургия, 1974. - 351 с.
8. Ярош В. М., Моишеев А. А., Броновец М. А. Исследование материалов на трение и износ в открытом космическом пространстве на орбите вокруг Луны // Трение и износ, 2003, Т. 24, № 6. - С. 626-635.
9. Жачкин, С. Ю. Разработка алгоритма оценки физико-механических показателей износостойкости пар сухого трения опорно-поворотного устройства воздушного судна / С. Ю. Жачкин, Г. И. Трифонов, А. В. Бакуменко // Воздушно-космические силы. Теория и практика. Вып. № 12. 2019. - С. 194-206.
10. Марочник сталей и сплавов. 4-е изд., переработ. и доп. / Ю. Г. Драгунов, А. С. Зубченко, Ю. В. Каширский и др. Под общей ред. Ю. Г. Драгунова и А. С. Зубченко - М. : 2014. - 1216 с.
11. Трифонов, Г. И. Усовершенствование авиационных подшипников скольжения с помощью газотермической обработки и конструкторских модификаций / Г. И. Трифонов, Д. В. Митрофанов // Воздушно-космические силы. Теория и практика. Вып. № 4. 2017. - С. 61-68.
12. Икрамов У. А. Расчетные методы оценки абразивного износа. - М. : Машиностроение, 1987. - 288 с.
13. Лещинский, Л. К. Плазменное поверхностное упрочнение / Л. К. Лещинский, С. С. Самотугин, И. И. Пирч, В. И. Комар // К. : Тэхника, 1990. - 109 с.
14. Грачев Ю. П., Плаксин Ю. М. Математические методы планирования эксперимента. - M. : ДеЛи принт, 2005. - 296 с.
15. Применение полного факторного эксперимента при проведении исследований : метод. указания / сост. А. Н. Гайдадин, С. А. Ефремова // ВолгГТУ. - Волгоград, 2008. - 16 с.
16. Хартман К. и др. Планирование эксперимента в исследовании технологических процессов. - М. : «Мир», 1977. - 552 с.
17. Адлер, Ю. П. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий / Ю. П. Адлер, Е. В. Маркова, Ю. В. Грановский // АН СССР. Науч. совет по комплексной проблеме «Кибернетика». Секция «Мат. теория эксперимента». - 2-е изд., перераб. и доп. - Москва : Наука, 1976. - 279 с.
18. Математическая теория планирования эксперимента / Под ред. С. М. Ермакова. - М. : Наука. Главная редакция физико-математической литературы, 1983. - 392 с.
19. Погодаев, Л. И. Повышение надежности трибосопряжений / Л. И. Погодаев, В. Н. Кузьмин, П. П. Дудко. - С-Пб. : Академия транспорта Российской Федерации, 2001. - 304 с.
20. Тененбаум М. М. Сопротивление абразивному изнашиванию // М. : Машиностроение, 1976. - 271 с.
21. Белый, В. А. Трение и износ материалов на основе полимеров / В.А. Белый, А. И. Свириденок, М. И. Петровец, В. Г. Савкин. - Минск. : Наука и техника, 1976. - 432 с.
