24. Опишите принципы подбора контртела для трибологических испытаний.

На практике тип шарика, как и другие условия испытания (линейная скорость, нагрузка и длина пробега/число оборотов) выбирают из принципа сравнимости изучаемого материала с уже исследованным. Кроме того, поскольку представляет интерес износостойкость диска (образца объемного материала или покрытия на подложке), то следует выбирать шарик более твердый, чем материал покрытия. Хотя и не всегда, но в этом случае скорость износа покрытия больше.

25. От каких параметров трибологических испытаний зависят напряжения Герца пары «образец-контртело»?

В паре «образец-контртело» в начальный момент времени (до начала движения) присутствуют «стартовые» напряжения Герца. В дальнейшем при проведении испытания из-за износа шарика меняется его геометрия и пятно контакта увеличивается, что приводит к непредсказуемому уменьшению давления.

Стартовые напряжения Герца зависит от материала шариков (его модуля Юнга, коэфф. Пуассона) и его диаметра, которые входят в формулу Герца 𝜏 = , где F_п-нормальная нагрузка, 𝛼² – площадь контакта.

26. Как определяют износ контртела и образца по схеме «стержень-диск»?

Износ образца определяют, умножая длину бороздки износа на ее площадь сечения (в кв. мм). Для определения площади сечения бороздки она измеряется курвиметром.

Для определения износа контртела измеряют диаметр износа при наблюдении в оптический микроскоп. Объем стесанного сектора шара находится по формуле (куб. мм), где

27. В каком диапазоне может меняться коэффициент трения? в каких единицах измеряют износостойкость?

Коэффициент трения устанавливает пропорциональность между силой трения и силой нормального давления, прижимающей тело к опоре. Коэффициент трения является совокупной характеристикой пары материалов которые соприкасаются и не зависит от площади соприкосновения тел. Может изменяться от 0 до 1.

Износостойкость – величина, обратная приведенному износу I. Соответственно измеряется в

28. Что включает в себя комплексное трибологическое исследование? Схема «стержень-диск» и «стержень-пластина».

Комплексное трибологическое комплексное включает непрерывную запись значений коэффициента трения при испытании, а также фрактографическое исследование, в том числе измерения профиля бороздки и пятна износа, по результатам которого проводят расчет износа образца и шарика-контрела.

Схема «Стержень-диск» подразумевает наличие неподвижного контрела и вращающегося диска с закрепленным на нем образцом.

Образец в виде диска толщиной 3-6 мм устанавливают в патроне, вращаемом электродвигателем. Компьютерное управление позволяет поддерживать постоянной предварительно установленную частоту вращения двигателя. Перпендикулярно плоскости образца закрепляют полый стержень, который является держателем неподвижно закрепленного сменного шарика диаметром 3 или 6 мм, изготовленного из стандартного материала с известными свойствами. Сверху стержень нагружают сертифицированными грузами, что позволяет приложить нагрузку величиной 1-10 Н. Стержень связан с двумя датчиками перемещения. Один из них измеряет положение оси стержня относительно оси вращения, т.е. радиус дорожки износа. Другой замеряет тангенциальное отклонение стержня от

первоначального положения, которое пропорционально силе трения скольжения для пары трения материал шарика – материал диска, что позволяет установить экспериментальное значение коэффициента трения в определенный момент времени.

Схема «Стержень-пластина» отличается тем, что образец в ней закреплен неподвижно, а стержень с контрелом совершает возвратно-поступательные движения. Соответственно скорость контртела относительно пластины меняется по синусоиде.