VI Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2014

В работах [1,2,3] при исследовании сухого и жидкого трения пары металлов в качестве индикатора использовались жидкие кристаллы холестерического типа. Это позволило получить градиентные термограммы отображающих пространственное распределение тепловых потоков в режиме сухого и жидкого трения пары металлов. Полагая, что

Q1Q2 = 1, (1)

где Q₁ - количество тепла выделенного при сухом трении.

Q₂ - количество тепла выделенного при жидком трении.

Это возможно, если температуры образца, как в первом, так и во втором случае будет одинаковы:

∆T₁= ∆T₂ , (2)

где ∆T₁ = Т₂ – Т₁ при сухом трении;

∆T₂ = Т₂ – Т₁ при жидком трении.

Тогда для решения задачи необходимо отслеживать временную составляющую нагрева образца, как при сухом, так и при жидком трении пары металлов. Это можно сделать с помощью термопары фиксируя её на образце согласно рис.1.

Рис.1.Схема установки по определению коэффициентов трения пары металлов. 1. Стальной неподвижный образец.2.Чугунный вращающийся диск. 3.Термопара с гальванометром. А –точка установки термопары.

В данном случае показания гальванометра термопары отображают температуру в заданной точке А в данный момент времени. Таким образом, с помощью термопары фиксируется заданная температура образца при сухом и жидком трении. Тогда уравнение (3) полученное в работах [1,2,3] справедливо и в нашем случае

1= k1t1k2t2 (3)

откуда

k₂t₂ = k₁t₁

Чтобы определить коэффициент трения k2 необходимо знать: t₁ – время при котором образец нагреется до температуры ∆Т1, t₂ – время при котором образец нагреется до температуры ∆Т2 = ∆Т1 , k₁ – коэффициент сухого трения.

Табличные данные коэффициентов трения для пары сталь-чугун

Сухое трение 0,18 . Трение со смазкой 0,05-0,15.

Опытные данные :

Реперная точка для сухого трения при температуре 50℃ достигается за 30с.

Реперная точка для жидкого трения при температуре 50℃ достигается за 60с.

Подставим полученные значения в формулу (4):

1= k1t1k2t2 = 0,18∙30k250 или

k2 = 0,18∙3050 = 0,108

Сведём полученные данные в таблицу 1.

Таблица 1.

Коэффициент трения	Сухое трение	Трение со смазкой	Время t1 c Для 50℃	Время t2 c Для 50℃
Сталь-чугун	(0,18)	0,108; (0,05-0,15)	30	50

Значения в скобках, взяты из справочника, полученный результат k2 =0,108 лежит в пределах табличных данных.

Литература.

1. Оглоблин Г.В., Иваненко В.Ф. Разработка методики и исследование тепловых процессов трения металлов жидкими кристаллами.//Сб.ст.-Вып.4. Прикладные задачи механики деформируемого тела и прогрессивные технологии в машиностроении, Комсомольск на Амуре: ИМиМ ДВО РАН.2013.-С.51-59.

2. Оглоблин Г.В., Иваненко В.Ф. Техника и методика применения жидких кристаллов для исследования сухого и жидкого трения пары металлов. // Научный электронный архив. URL: http://econf.rae.ru/article/7109 (дата обращения: 21.05.2013).

3.Оглоблин Г.В. О фрикционных потерях пары металлов. // Научный электронный архив. URL: http://econf.rae.ru/article/6915(дата обращения: 22.05.2013).

Код для цитирования: Скопировать