Модель изнашивания трущихся шероховатых поверхностей

Цель исследования. Разработать модель изнашивания, учитывающую параметры качества поверхностного слоя и условия трения, которая позволит путем управляемого технологического воздействия обеспечить требуемую интенсивности изнашивания поверхностей трения.

Методы. Требуемую интенсивность изнашивания поверхностей трения позволяет обеспечить электромеханическая обработка (ЭМО), в частности проводимая на отделочно-упрочняющих режимах. Повышение износостойкости, предела выносливости и других эксплуатационных свойств, а вместе с тем изменение физико-механических и геометрических показателей поверхностного слоя деталей достигается сочетанием на поверхности обрабатываемой детали термического и силового воздействий. Для достижения этого эффекта разработана оригинальная установка, которая включает в себя устройство для механической обработки на основе универсального станка с комплектом необходимого инструмента и приспособлений для закрепления обрабатываемой детали и подвода смазочно-охлаждающей жидкости и электрического тока большой силы и малого напряжения, а также преобразователя промышленного электротока и блоков управления режимами обработки, средств коммутации и ЭВМ.

Результаты. Предложен подход к представлению природы трения и изнашивания. На основе предложенной модели изнашивания, учитывающей параметры качества поверхностного слоя и условия трения, представляется возможным обеспечивать требуемую интенсивность изнашивания поверхностей трения путем управляемого технологического воздействия. Разработанная модель изнашивания, учитывающая параметры качества поверхностного слоя и условия трения, позволяет путем управляемого технологического воздействия обеспечить требуемую интенсивность изнашивания поверхностей трения.

Заключение. Расчетные данные, полученные с использованием разработанной модели, и данные, полученные экспериментальным путем, найдут практическое применение при создании ресурсосберегающих процессов обработки металлических сплавов и композиционных материалов.

1. Попов О.Н., Винокуров Г.Г. Применение теории марковских цепей для моделирования изнашивания поверхности трения порошковых материалов // Вестник Северо-Восточного федерального университета им. М.К. Аммосова. 2017. № 5 (61). С. 67-77.

2. Винокуров Г.Г., Старостин Е.Г., Попов О.Н. Использование теории марковских цепей для описания изнашивания порошковых покрытий при трении скольжения // Вестник машиностроения. 2018. № 2. С. 35-40.

3. Пальчикова Г.С., Кривцов А.Н., Москалюк Д.Д. Анализ теории трения и изнашивания полимерных материалов // Актуальные направления научных исследований XXI века: теория и практика. 2019. Т. 7. № 1 (44). С. 279-282.

4. Применение теорий тепловой динамики и моделирования трения и изнашивания твердых тел при проектировании тормозов авиаколес / А.В. Чичинадзе, Э.Д. Браун, В.Д. Кожемякина, Ю.Г. Сверчков, А.И. Бакин, А.В. Суворов, С.С Коконин // Трение и износ. 2005. Т. 26. № 3. С. 261-268.

5. Применение теорий тепловой динамики и моделирования трения и изнашивания твердых тел при проектировании тяжелонагруженных тормозов транспортных машин / А.В. Чичинадзе, В.Д Кожемякина., А.В. Суворов, С.С. Коконин // Трение и смазка в машинах и механизмах. 2009. № 5. С. 31-37.

6. Инженерия поверхности деталей / колл. авт.; под ред. А.Г. Суслова. М.: Машиностроение, 2008. 320 с.

7. Горленко А.О., Шевцов М.Ю., Агеева Е.В. Формирование в поверхности трения деталей машин градиентных износостойких структур с помощью комбинированной электромеханической обработки // Известия Юго-Западного государственного университета. 2018. Т. 22. № 5(80). С. 24-35.

8. Справочник технолога / А.Г. Суслов, В.Ф. Безъязычный, Б.М. Базров, А.П. Бабичев, П.Ю. Бочкарев, А.О. Горленко [и др.]; под общ. ред. А.Г. Суслова. М.: ООО «Издательство «Инновационное машиностроение», 2019. С. 391–398.

9. Горленко А.О. Повышение качества поверхностного слоя и эксплуатационных свойств деталей электромеханической обработкой // Наукоемкие технологии в машиностроении. 2019. № 1(91). С. 8–16.

10. Дегтярев Н.М., Пастухов А.Г. Механическая обработка крестовин карданных шарниров, упрочненных электромеханической обработкой // Агротехника и энергообеспечение. 2014. № 1 (1). С. 339-343.

11. Горленко А.О., Шевцов М.Ю. Обработка поверхностностей трения комбинированной электромеханической обработкой // Технология машиностроения и материаловедение. 2018. № 2. С. 33-38.

12. Чернова Н.А., Семёнова А.В., Воронина М.В. Эффективность электромеханической обработки деталей, предназначенных для художественной обработки // Автоматизированное проектирование в машиностроении. 2019. № 7. С. 134-136.

13. Перспективные стали для кожухов доменных агрегатов / Н.Н. Сергеев, А.Е. Гвоздев, А.Н. Сергеев, И.В. Тихонова, С.Н. Кутепов, О.В. Кузовлева, Е. В. Агеев // Известия Юго-Западного государственного университета. Серия: Техника и технологии. 2017. Т. 7, № 2(23). С. 6-15.

14. Принятие решений по статистическим моделям в управлении качеством продукции / Г.М. Журавлев, А.Е. Гвоздев, С.В. Сапожников, С.Н. Кутепов, Е.В. Агеев // Известия Юго-Западного государственного университета. 2017. Т. 21, № 5(74). С. 78-92.

15. Диффузия водорода в сварных соединениях конструкционных сталей / Н.Н. Сергеев, А.Н. Сергеев, С.Н. Кутепов, А.Е. Гвоздев, Е.В. Агеев // Известия Юго-Западного государственного университета. 2017. Т. 21, № 6(75). С. 85-95.

16. Проведение рентгеноспектрального микроанализа твердосплавных электроэрозионных порошков / Е.В. Агеев, Г.Р. Латыпова, А.А. Давыдов, Е.В. Агеева // Известия Юго-Западного государственного университета. 2012. № 5-2 (44). С. 99-102.

17. Оценка эффективности применения твердосплавных электроэрозионных порошков в качестве электродного материала / Е.В. Агеев, Г.Р. Латыпова, А.А. Давыдов, Е.В. Агеева // Известия Юго-Западного государственного университета. Серия: Техника и технологии. 2012. № 1. С. 19-22.

18. Порошки, полученные электроэрозионным диспергированием отходов твердых сплавов ¬ перспективный материал для восстановления деталей автотракторной техники / Е.В. Агеев, В.Н., Гадалов Е.В. Агеева, Р.В. Бобрышев // Известия Юго-Западного государственного университета. 2012. № 1-1 (40). С. 182-189.

19. Исследование химического состава порошков, полученных электроэрозионным диспергированием твердого сплава / Е.В. Агеев, Б.А. Семенихин, Е.В. Агеева, Р.А. Латыпов // Известия Юго-Западного государственного университета. 2011. № 5-1 (38). С. 138-144.

20. Получение твердосплавных изделий холодным изостатическим прессованием электроэрозионных порошков и их исследование / Е.В. Агеева, Р.А. Латыпов, П.И. Бурак, Е.В. Агеев // Известия Юго-Западного государственного университета. 2013. № 5 (50). С. 116-125.