АНАЛИТИЧЕСКОЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЕ ЗАВИСИМОСТЕЙ СИЛЫ ТРЕНИЯ ОТ ТЕМПЕРАТУРЫ ПРИ ФРИКЦИОННОМ ВЗАИМОДЕЙСТВИИ ПРОСТРАНСТВЕННО СТРУКТУРИРОВАННЫХ КАУЧУКОВ СО СТАЛЬНОЙ ПОВЕРХНОСТЬЮ

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

В статье реализован анализ известных зависимостей характеристик трения от температуры. Проанализирована математическая модель зависимости коэффициента внешнего трения Ф.Ф. Линга и Э. Сайбела от температуры, энергий активации формирования и разрушения фрикционных связей и других факторов, разработанная с использо-ванием уравнений абсолютных скоростей химических реакций. Реализована аппроксимация данной модели для случая независимости сдвигового сопротивления по Боудену и Тейбору от температуры. Предложена математическая модель, описывающая зависимости силы трения скольжения от температуры при фрикционном взаимодействии пространственно структурированных каучуков со стальной поверхностью. Отличительной особенностью предло-женной математической модели является то, что она может описывать одновременно участки постоянства, ли-нейного и криволинейного изменения силы трения при изменении температуры. Реализована проверка разработанной математической модели посредством оцифровки и обработки экспериментальных данных, полученных при фрикци-онном взаимодействии брусков из пространственно структурированного натурального каучука и пространственно структурированного каучука СКС-50 с призмой из стали ст.3. При анализе аппроксимирующих зависимостей уста-новлено, что для пространственно структурированного натурального каучука максимальное значение силы трения составляет 2,0 кГс при температуре приблизительно -37,6 ℃, а среднее значение коэффициента трения равно 0,987, для структурированного каучука СКС-50 максимальное значение силы трения составляет 1,84 кГс при температуре приблизительно 31,4 ℃, а среднее значение коэффициента трения равно 0,853. Введены новые триботехнические ха-рактеристики, которые позволяют более детально охарактеризовать фрикционное взаимодействие в системе «кау-чук-сталь» при изменении температуры.

Об авторах

Александр Джалюльевич Бреки

Санкт-петербургский политехнический университет Петра Великого; Институт проблем машиноведения РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: andrnikolajev@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-4452-3896

доктор технических наук

Список литературы

  1. Розов Ю.Г. Влияние характера распределения темпе-ратур в объеме трубной заготовки на неоднородность поля сопротивления деформированию в операциях ли-стовой штамповки // Известия ТулГУ. Технические науки. 2013. Вып. 7. Ч. 2. С. 36-43. EDN: RNKKNL
  2. Михин Н.М. Внешнее трение твердых тел / Н.М. Михин; АН СССР, Науч. совет по трению и смаз-кам, Ин-т проблем механики. М.: Наука, 1977. 221 с.
  3. Крагельский И.В. Основы расчетов на трение и износ / И.В. Крагельский, М.Н. Добычин, В.С. Комба-лов. М.: Машиностроение, 1977. 526 с.
  4. Черепанов В. А. Химическая кинетика: [учеб. пособие] / В. А. Черепанов, Т. В. Аксенова ; М-во обра-зования и науки Рос. Федерации, Урал. федер. ун-т. Екатеринбург: Изд-во Урал. ун-та, 2016. 132 с. EDN: WKKTXF
  5. Буданов В.В. Химическая кинетика: учебное пособие / В.В. Буданов, О.В. Лефедова; Иван. гос. хим.-технол. ун-т. - Иваново, 2011. 177 с.
  6. Breki A.D. Mathematical regularities of the slid-ing friction process of a porous material based on iron im-pregnated with lubricating oil with dispersed particles of fluorinated graphene / A. D. Breki, S. G. Chulkin, N. M. Dobrovolsky [et al.] // Chebyshevskii Sbornik . 2021. Vol. 22, No. 1 (77). P. 378-389. doi: 10.22405/2226-8383-2021-22-1-378-389. EDN: BDPYUB
  7. Бреки А.Д. Математические закономерности изменения характеристик процесса трения пористого композиционного материала на основе меди, содержа-щего масло с частицами графена / А. Д. Бреки, С. Г. Чулкин, А. Г. Колмаков [и др.] // Чебышевский сборник. 2021. Т. 22. № 1 (77). С. 390-402. doi: 10.22405/2226-8383-2021-22-1-390-402. EDN: QHYADC
  8. Breki A.D. Semiempirical Mathematical Models of the Pivoting Friction of ShKh15 Steel over R6M5 Steel according to the Ball-Plane Scheme with Consideration of Wear / A. D. Breki, A. E. Gvozdev, A. G. Kolmakov // Inor-ganic Materials: Applied Research. 2019. Vol. 10, No. 4. P. 1008-1013. doi: 10.1134/S2075113319040075. EDN: KSETBH
  9. Бартенев Г.М., Елькин А.И. О механизме трения высокоэластичных материалов при высоких и низких температурах / Теория трения и износа: [Сбор-ник статей] // Акад. наук СССР. Науч. совет по трению и смазкам. М.: Наука, 1965. С. 95-99.
  10. Бреки А. Д. Чулкин С.Г., Шалыгин М.Г. Аналитическое представление зависимостей коэффи-циента трения от температуры при фрикционном взаи-модействии стального шара с термопластами // Науко-емкие технологии в машиностроении. 2022. № 6 (132). С. 27-32. doi: 10.30987/2223-4608-2022-6-27-32. EDN: ITVOKA

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».