Масштабно-рівневий підхід до аналізу процесів в матеріалах трибоспряжень деталей мобільної сільськогосподарської та автотранспортної техніки
Loading...
Date
2017
Authors
Аулін, В. В.
Лисенко, С. В.
Великодний, Д. О.
Гупка, А. Б.
Аулин, В. В.
Лысенко, С. В.
Великодный, Д. А.
Aulin, V.
Lysenko, S.
Velykodnyi, D.
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
ЦНТУ
Abstract
Для важких та екстремальних умов експлуатації спряжень деталей мобільної сільськогосподарської та автотранспортної техніки розглянуто трибологічну ситуацію їх фрикційного контакту у різних режимах тертя з різноманітним характером протікання процесів на різних масштабних рівнях. Визначено, що характер і спрямованість цих процесів на кожному масштабному рівні істотно різні. Результати досліджень виявили синергетичний і конкурентний взаємовпливів процесів і реакцій, що відбуваються на різних масштабних рівнях матеріалів зони тертя спряжень деталей з високою ймовірністю енерго-інформаційного обміну між різними масштабними рівнями аналізу зони тертя. Показано, що в граничних мастильних шарах можуть протікати процеси самоорганізації під впливом зміни інформаційної ентропії, які дають можливість створювати інтелектуальні триботехнології (SMART-self technology) та інтелектуальні мастильні матеріали. Виявлено, що стандартні фізико-хімічні властивості мастильних матеріалів у зоні тертя в повному обсязі проявляють себе на макрорівні. На мезорівні істотну роль відіграють одиничні властивості мастильних матеріалів, а на мікро- і нанорівні їх вплив зводиться до мінімуму. На цих рівнях на протікання процесів в мастильних матеріалах трибоспряжень зразків і деталей впливає, в основному, мікродисперсність їх початкових компонентів. Вони можуть бути і нанодисперсними. На нанорівні роль контактних властивостей мастильних матеріалів істотно зменшується і набуває чинності інші закономірності, що унеможливлюють прогнозування їх ефективності в умовах режимів граничного тертя, за фізико-хімічними властивостями. Встановлено, що без урахування мезо-, мікро- і наноефектів і явищ прогнозувати вплив мастильних речовин на основні триботехнічні показники, такі як коефіцієнт тертя, інтенсивність зносу, протизадирна здатність та інші практично неможливо. Для тяжелых и экстремальных условий эксплуатации сопряжений деталей мобильной сельскохозяйственной и автотранспортной техники рассмотрено трибологическую ситуацию их фрикционного контакта в различных режимах трения с разнообразным характером протекания процессов на различных масштабных уровнях. Определено, что характер и направленность этих процессов на каждом масштабном уровне существенно различны. Результаты исследований выявили синергетическое и конкурентное взаимовлияние процессов и реакций, происходящих на различных масштабных уровнях материалов зоны трения сопряжений деталей с вероятностью энерго-информационного обмена между различными масштабными уровнями анализа зоны трения. Показано, что в граничных смазочных слоях могут протекать процессы самоорганизации под влиянием информационной энтропии, которые дают возможность создавать интеллектуальные триботехнологии (SMART-self technology) и интеллектуальные смазочные материалы. Выявлено, что стандартные физико-химические свойства смазочных материалов в зоне трения в полном объеме проявляют себя на макроуровне. На мезоуровне существенную роль играют единичные свойства смазочных материалов, а на микро- и наноуровне их влияние сводится к минимуму. На этих уровнях на протекание процессов в смазочных материалах трибосопряжений образцов и деталей влияет, в основном, микродисперсность их исходных компонентов. Они могут быть и нанодисперсные. На наноуровне роль контактных свойств смазочных материалов существенно уменьшается и вступает в силу другие закономерности, которые делают невозможным прогнозирование их эффективности в условиях режимов граничного трения, по физико-химическим свойствам. Установлено, что без учета мезо-, микро- и наноэффектов и явлений прогнозировать влияние смазочных веществ на основные триботехнические показатели, такие как коэффициент трения, интенсивность износа, противозадирную способность и другие практически невозможно. For severe and extreme conditions of operation of mating parts of mobile agricultural and motor transport equipment, the tribological situation of their frictional contact in various friction modes with a diverse process pattern at various scale levels is considered. It is determined that the character and direction of these processes at each scale level are essentially different. The results of the research revealed a synergistic and competitive interaction of processes and reactions occurring at different scale levels of materials of the zone of friction of the interfaces of parts with the probability of energy-information exchange between different scale levels of analysis of the friction zone. It is shown that in the boundary lubricating layers processes of self-organization under the influence of information entropy can take place, which make it possible to create intellectual tribotechnologies (SMART-self technology) and intelligent lubricants. It was found that the standard physicochemical properties of lubricants in the friction zone fully manifest themselves at the macro level. On the meso level, a single role is played by the single properties of lubricants, and at the micro- and nanoscale their influence is minimized. At these levels, the flow of processes in the lubricants of the tribosupply of samples and parts is influenced, in the main, by the microdispersion of their initial components. They can also be nanodispersed. At the nanoscale, the role of the contact properties of lubricants is significantly reduced and other regularities that make it impossible to predict their effectiveness under conditions of boundary friction regimes, according to physico-chemical properties, become effective. It has been established that without the consideration of meso, micro and nanoeffects and phenomena, it is practically impossible to predict the effect of lubricants on the main tribotechnical indices, such as coefficient of friction, wear rate, anti-seize ability, and others.
Description
Keywords
мобільна сільськогосподарська та автотранспортна техніка, масштабно-рівневий підхід, трибоспряження деталей, поверхневий шар, мастильний матеріал, синергізм, триботехнологія, трибоплазма, мобильная сельскохозяйственная и автотранспортная техника, масштабно-уровневый подход, трибосопряжение деталей, поверхностный слой, смазочный материал, синергизм, триботехнология, трибоплазма, mobile agricultural and road transport equipment, scale-level approach, tribocrete of parts, surface layer, lubricant, synergism, tribotechnology, triboplasm
Citation
Масштабно-рівневий підхід до аналізу процесів в матеріалах трибоспряжень деталей мобільної сільськогосподарської та автотранспортної техніки / В. В. Аулін, С. В. Лисенко, Д. О. Великодний, А. Б. Гупка // Конструювання, виробництво та експлуатація сільськогосподарських машин : загальнодерж. міжвід. наук.-техн. зб. - Кропивницький : ЦНТУ, 2017. - Вип. 47, ч. 1. - С. 52-59.