Моделирование взаимосвязи твердости и износостойкости материалов при их сравнительном тестировании методом

«block-on-ring»

Ефремов Л.В., Тикалов А.В. Моделирование взаимосвязи твердости и износостойкости материалов при их сравнительном тестировании методом «block-on-ring» // Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики. 2021. Т. 21, № 2. С. 297–302. doi: 10.17586/2226-1494-2021-21-2-297-302

Предмет исследования. Впервые рассмотрена новая модель учета твердости материалов в упрощенном алгоритме оценки их износостойкости методом «block-on-ring» при испытаниях на машине трения. Данная работа имеет актуальное значение для изучения влияющих факторов на износ и является продолжением совершенствования указанного метода на основе рядов Тейлора и результатов тестирования ряда материалов в широком диапазоне твердости. Метод. Проблема решена путем корреляционного анализа зависимости твердости материалов по шкале Мооса от экспериментальных параметров износа, включая объемную износостойкость этих материалов. Основные результаты. Разработано полное программное обеспечение для реализации упрощенного варианта метода «block-on-ring» при испытаниях материалов на износ с учетом их твердости. Подтверждена высокая корректность и эффективность предложенной модели на примере увеличения твердости композита политетрафторэтилена с наполнением ультрадисперсным алмазом. Практическая значимость. Предложенная и обоснованная в настоящей работе модель взаимосвязи износостойкости и твердости материалов готова к применению при их испытаниях методом «block-on-ring» в производственных условиях.

1. Lai S.-Q., Yue L., Li T.-S., Hu Z.-M. The friction and wear properties of polytetrafluoroethylene filled with ultrafine diamond // Wear. 2006. V. 260. N 4-5. P. 462–468.doi: 10.1016/j.wear.2005.03.010
2. Методы испытания на изнашивание: труды совещания, состоявшегося 7-10 декабря 1960 / отв. ред. М.М. Хрущов. М.: Изд-во Академии наук СССР, 1962. 238 с.
3. Wang B., Lv Q., Hou G. Tribological behavior of Nano-Al₂O₃ and PEEK reinforced PTFE composites // AIP Conference Proceedings. 2017. V. 1794. N 1. P. 020030. doi: 10.1063/1.4971912
4. Мусалимов В.М., Валетов В.А. Динамика фрикционного взаимодействия. СПб.: СПбГУ ИТМО, 2006. 191 с.
5. Musalimov V.M., Nuzhdin K.A. Modeling of external dynamics of frictional interaction using the elastic system stability theory // Journal of Friction and Wear. 2019. V. 40. N 1. P. 51–57.doi: 10.3103/S1068366619010136
6. Гинзбург Б.М., Точильников Д.Г. Влияние фуллеренсодержащих добавок к фторопластам на их несущую способность при трении // Журнал технической физики. 2001. Т. 71. № 2. С. 120–124.
7. Ефремов Л.В., Тикалов А.В. Алгоритмы оценки линейной и объемной (весовой) интенсивности изнашивания материалов на машине трения // Известия вузов. Приборостроение. 2020. Т. 63. № 4. С. 293–301. doi: 10.17586/0021-3454-2020-63-4-293-301
8. Ефремов Л.В., Тикалов А.В. Моделирование процесса изнашивания плоских образцов материалов на машине трения // Известия вузов. Приборостроение. 2020. Т. 63. № 2. С. 163–169. doi: 10.17586/0021-3454-2020-63-2-163-169
9. Ефремов Л.В., Тикалов А.В. Оценка износостойкости материалов на машине трения при снижении удельного давления на плоский образец // Известия вузов. Приборостроение. 2020. V. 63. N 1. P. 78–83.doi: 10.17586/0021-3454-2020-63-1-78-83
10. Ефремов Л.В. Проблемы управления надежностно-ориентированной технической эксплуатацией машин: учебное пособие. СПб.: Art-Xpress, 2015. 206 с.

This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License