Действием приложенных

П. А. Ребиндера по понижению твердости под действием поверхностно-активных молекул, ясно показавшие на обширном материале значение физико-химических явлений для процессов «механического» разрушения и деформаций твердых тел. Интересные исследования явления предварительных смещений при трении принадлежат В. Н. Верховскому и Э. С. Хайкину с сотрудниками.

Объяснить такое поведение смазочных веществ не представляет, однако, труда, если обратиться к механизму эффекта Ребиндера, обоснованному его работами. Согласно этим работам, облегчение разрушения твердого тела внешними усилиями под действием поверхностно-активных веществ объясняется их проникновением в те микроскопические трещины, которые всегда имеются в поверхностном

Время т разрыва при постоянной нагрузке образцов, изготовленных из одного материала, является случайной величиной (зависящей от случайных размеров и распределения элементарных дефектов в образцах материала), распределяющейся по некоторому вероятностному закону. Временная зависимость отражает внутренний механизм разрушения твердых тел, так как обусловлена тем, что само разрушение представляет собой развивающийся во времени процесс; уменьшению прочности нагруженного образца способствуют побочные процессы, вызываемые агрессивным действием среды, действием поверхностно-активных веществ. Для некоторых материалов (например, силикатного стекла) наблюдается существенное отклонение зависимости lgr = f(a) от линейной, что связано с действием атмосферной влаги — сильного поверхностно-активного вещества для этих материалов. Временная зависимость прочности силикатных стекол при испытаниях в обычных атмосферных условиях практически определяется влиянием атмосферной влаги.

В. В. Ивановым были проведены испытания на машине типа МИ упрочненных накатыванием и не упрочненных образцов — дисков из стали 45 в паре с чугунными (СЧ18-36) колодками. Испытуемые стальные диски вырезались из вала, отдельные участки которого были упрочнены на трехроликовом приспособлении при различных давлениях (диаметр ролика 170 мм, контурный радиус 40 мм). Были испытаны три группы образцов: при сухом трении (без смазки) с давлением 13 кгс/см2; при смазке (три капли масла в начале испытания и по одной капле за каждый последующий час) при том же давлении и при том же режиме смазки, но при увеличенном до 26 кгс/см2 давлении. База испытаний, по которым судили об износе образцов, составляла для указанных трех групп соответственно 500 оборотов диска, 700 тыс. оборотов и 1 млн. оборотов. До начала испытаний производилась тщательная притирка обойм к дискам до полного видимого прилегания поверхностей. В результате опытов было обнаружено значительное увеличение износа при сухом трении упрочненных образцов. При этом особенно большое увеличение износа (более чем в 2 раза) относится к образцам, упрочненным накатыванием при больших нагрузках (3 и 5 кгс). При испытаниях со смазкой упрочненные образцы показали сравнительно небольшие преимущества перед шлифованными образцами. Положительный эффект упрочнения накатыванием роликами объясняется меньшим разупрочняющим действием поверхностно активной среды (эффект Ребиндера) для упрочненных образцов по сравнению со шлифованными.

образцами шлифованными (рис. 19). Этот положительный эффект обкатки роликами автор объясняет меньшим разупрочняющим действием поверхностно активной среды (эффект Ребиндера) для обкатанных образцов по сравнению со шлифованными.

глубоких выкрашиваний. Основным фактором, определяющим интенсивность выкрашивания, является нагрузка контактирующих деталей и связанные с этим касательные напряжения сдвига. Существенное влияние на выкрашивание оказывает и смазывание. Так, на стальных роликах в условиях фрикционного качения без смазывания при самых больших нагрузках не наблюдалось никакого выкрашивания. При наличии смазочного материала усталостные поверхностные трещины на роликах под давлением масла увеличиваются. Последнее можно объяснить адсорб-ционно-расклинивающим эффектом Ребиндера и явлением адсорбционной усталости, которая вызывается действием поверхностно-активного смазочного материала.

Согласно гипотезе под действием поверхностно активной примеси SiO частицы избыточных фаз (карбиды, карбонитриды и т. п.) могут иметь разнообразную форму в зависимости от сте-* пени искажения. Однако общеизвестно, что карбонитриды титана в сталях всегда имеют форму либо прямоугольников, либо тре-

металла и облегчает его хрупкое разрушение ?14,77J. Предложены и другие объяснения механизма адсорбционного снижения прочности металла под действием поверхностно-активных жидких сред и связи эффекта Ребиндера с износом C78J. Создана методика исследования проявления эффекта Ребиндера для различных смазочных масел, основанная на измерении микротвердости металла на различной глубине от поверхности C^^J- Следует отметить, что в изучении молекулярных механизмов эффекта Ребиндера остается еще много неясного, и исследования интенсивно продолжаются C73,80,81j. В последних работах установлена связь феноменологического описания эффекта Ребиндера со структурой поверхностных и подповерхностных

Наши исследования [51] показали изменение декремента затухания колебаний закаленной на мартенсит стали ШХ-15 под действием поверхностно-активной среды. Это изменение, наблюдающееся в процессе длительного циклического нагружения в масле, в состав которого входила олеиновая кислота, показало увеличение внутреннего трения, очевидно, из-за проникновения поверхностно-активной среды внутрь металла.

Необходимо отметить, что даже существует гипотеза, объясняющая статическую усталость действием поверхностно-активных сред. Эта гипотеза принадлежит Я- М. Потаку [123], который объясняет проявление статической усталости в воздухе влиянием влаги воздуха или остатков масла на поверхности образцов закаленной стали. Ад-сорбируясь на поверхностях микротрещин или обычных трещин, поверхностно-активные вещества снижают уровень поверхностной энергии, а в остриях трещин наблюдается адсорбционно-расклинивающий эффект Ребиндера.

1°. В динамике механизмов и машин широкое применение находит метод приведения сил и масс для решения задач об определении закона движения механизма, находящегося под действием приложенных к нему сил, с учетом масс звеньев.

Вторая задача имеет своей целью определение мощности, необходимой для воспроизведения заданного движения машины или механизма, и изучение законов распределения этой мощности па выполнение работ, связанных с действием различных сил на механизм, а также решение вопроса о сравнительной оценке механизмов с помощью коэффициента полезного действия, характеризующего степень использования общей энергии, потребляемой машиной или механизмом, на полезную работу. К этой же задаче относится вопрос об определении истинного движения механизма под действием приложенных к нему сил, т. е. задачи о режиме его движения, а также вопрос о подборе таких соотношений между силами, массами и размерами звеньев механизма или машины, при которых движение механизма или машины было бы наиболее близким к требуемому условию рабочего процесса. 1 Эта задача обычно носит название теории движения машины или механизма под действием заданных сил.

Если опорные поверхности направляющих 1 (рис. 11.13) считать упругими, то давление на эти поверхности будет распределяться по сложному закону, определяемому внешними нагрузками и упругими свойствами ползуна и поверхностей направляющих. Точное решение такой задачи представляет значительные трудности, а потому примем некоторые упрощающие предположения. Так как между ползуном и направляющими всегда имеется производственный зазор, то под действием приложенных к ползуну сил ползун может или прижиматься к левой AD или к правой ЕВ поверхности направляющих, или перекашиваться так, как это схематично показано на рис. 11.13. В первом случае сила трения может быть определена по формуле (11.8). Во втором случае реакции опор надо считать приложенными в точках А и В или D и ? (рис. 11.13).

1°. В § 93 было указано, что при проектировании кинематических схем механизмов необходимо учитывать возможность движения проектируемого механизма под действием приложенных к нему сил с возможно большим коэффициентом полезного действия. Выполнение этого условия в значительной мере зависит от выбранных размеров и формы звеньев механизма.

Прочность металлов в среднем на два порядка меньше теоретической прочности бездефектного кристалла сттеор (сгтеор « 0,1-Е). Такое различие обусловлено тем, что термодинамически вероятно наличие в металле достаточно высокой плотности дефектов кристаллического строения еще до деформации. Пластичность - как свойство подвергаться остаточному формоизменению - реализуется при деформации путем скольжения (трансляционного и зернограничного) и двойникования структурных элементов. Причем процесс скольжения не является результатом одновременного смещения атомов соседей. Процесс скольжения осуществляется путем последовательного смещения отдельных групп атомов в областях с искаженной решеткой. Нарушение кристаллической ре-шетЬси означает, что их атомы выведены из положения минимума потенциальной энергии. Поэтому для их смещения требуется меньше энергии и напряжения. Наиболее распространенными дефектами кристаллической решетки являются линейные дефекты - дислокации (винтовые и краевые). Под действием приложенных напряжений про-

Деформацией называется изменение размеров и формы тела под действием приложенных сил. Деформация вызывается действием внешних сил, приложенных к телу, или различными физико-меха-

Под механическими свойствами понимают характеристики, определяющие поведение металла (или другого материала) под действием приложенных внешних механических сил. К механическим свойствам обычно относят сопротивление металла (сплава) деформации (прочность) и сопротивление разрушению (пластичность, вязкость, а также способность металла не разрушаться при наличии трещин).

В случае когерентных частиц избыточной фазы дислокации под действием приложенных напряжений перерезают или огибают эти частицы, что зависит от их размеров, прочности и расстояния между ними.

Прогиб червяка под действием приложенных сил по формуле (10.31)

При изгибе балки, вызванном действием приложенных к ней внешних моментов, в поперечных сечениях возникают внутренние силовые факторы — изгибающие моменты М„. Аналогичное явление имеет место в случае простого поперечного изгиба, если горизонтальный брус, лежащий на двух опорах, подвергнуть действию вертикальных нагрузок в продольной плоскости симметрии бруса. При

Под действием приложенных сил у осей появляются деформации изгиба, а у валов деформации изгиба и кручения. Чрезмерный изгиб осей и валов нарушает нормальную работу подшипниковых узлов, зубчатых зацеплений, фрикционных механизмов. Поэтому величина деформаций валов и осей ограничивается, а их жесткость является одним из основных критериев работоспособности. Чрезмерно большие деформации и, как следствие, разрушения валов и осей могут возникнуть вследствие колебательных процессов, особенно при резонансе. Поэтому валы быстроходных машин (центрифуги, турбины и др.) дополнительно проверяют на отсут-