1.3. Этапы развития триботехники

Триботехника, как и другие науки, непрерывно разви­вается. Этапы ее развития связаны с созданием корабельной техники, металлообрабатывающей промышленности, железнодо­рожного транспорта, автомобильной промышленности, авиации и космонавтики.

В России основы науки о трении и изнашивании были зало­жены в период организации Российской академии наук. Великий ученый М. В. Ломоносов сконструировал прибор для исследова­ния сцепления между частицами тел «долгим стиранием», кото­рый явился прототипом современных приборов для определения износостойкости материалов. М. В. Ломоносов является основоположником теории изнашивания материалов и экспериментальных исследований в этой области, он связал понятие о прочность с представлениями о силах связи между частицами. Занимаясь подбором материалов для опор часовых механизмов, М. В. Ло­моносов указал на целесообразность для этой цели стекла.

Крупный вклад в науку о трении внес Л. Эйлер. Выведенные им зависимости о трении гибкой нерастяжимой нити, перекину­той через шкив, до сих пор применяют во всем мире при расчете сил трения в элементах с гибкой связью ников нашли широкий отклик во всем мире у специалистов н только но прочности материалов, но и по обработке материалов, трению и изнашиванию. На базе работ П. А. Ребиндер сформировалась новая наука — физико-химическая механика на торнллои, охватывающая вопросы физики, химии и механики : создание и эксплуатации новых материалов.

Успехи в разработке физической стороны процесса трения привлечение современных методов физического эксперимента 1 опытному изучению трения, подробное физико-химическое исследование природы поверхностных слоев твердого тела и большое экспериментальный материал позволили глубже познать механизм трения и изнашивания.

Оптимизация конструктивных решений узлов трения. Повидимому, первым среди конструкторов, обратившим серьезное внимание на связь износостойкости с конструкцией узлов тре­ния, был П. И. Орлов. Его книги содержат ценный материал по вопросам конструктивных форм подшипников, конструирования, высокоизносостойких скользящих опор, теории трения качения и др. [30].

Технологические методы повышения износостойкости дета­лей. К основным технологическим мероприятиям, повышающим долговечность машин, можно отнести следующие: разработка высокоизносостойких материалов для различных условий экс­плуатации машин и получение из них заготовок высокого ка­чества, близких по форме и размерам к готовым деталям; созда­ние технологических приемов, обеспечивающих изготовление де­талей заданной точности и стабильности как по размерам, так и по физико-механическим свойствам; применение методов конт­роля качества материалов, заготовок и готовых изделий по со­ответствующим показателям надежности, использование процес­сов упрочняющей обработки для получения требуемого качества рабочих поверхностей деталей машин с высоким сопротивлени­ем изнашиванию и поломкам в различных условиях эксплуа­тации.

Технологические методы повышения износостойкости дета­лей машин можно сгруппировать следующим образом:

химико-термическая обработка: цементация, азотирование хромирование, цианирование, силицирование, алитирование, сульфоцианирование и сульфидирование и др.;

термическая обработка: пламенная поверхностная закалка, высокочастотная закалка, поверхностная закалка с нагревом в электролите, лазерное упрочнение;

химическая обработка: глубокое анодирование, оксидирова­ние, фосфатирование;

поверхностное пластическое деформирование: обкатка шари­ками и твердосплавными роликами, дробеструйная обработка,

алмазное выглаживание, упрочнение чеканкой, гидрополирова­ние, обработка поверхности взрывным нагружением;

электроискровое упрочнение;

гальванические покрытия: хромирование, никелирование, железнение, борирование, родирование, серебрение, лужение, свин­цевание и покрытие сплавами;

химические покрытия: никелирование, хромирование, покры­тие кобальтом и сплавами никель — кобальт;

способы придания поверхности антифрикционных свойств: графитирование, накатывание (углубления, канавки), нанесение покрытий в вакууме, нанесение дисульфида молибдена, фрикци­онное латунирование и бронзирование—ФАБО (финишная ан­тифрикционная безабразивная обработка), покрытие пластмас­сами (вихревой и газопламенный методы), металлизация напы­лением;

наплавка: электродуговая, электрошлаковая, вибродуговая.

Эксплуатационные мероприятия по повышению долговечно­сти машин.

Конструктивное совершенство и высокое качество изготовления машин не гарантируют их длительную и безава­рийную работу. Дополнительными условиями такой работы яв­ляются грамотная техническая эксплуатация и целесообразная система ремонтов.

Задачами технической эксплуатации являются: обеспечение исправного технического состояния машины во время ее эксплу­атации и консервации; обеспечение безаварийной работы уста­новки при надлежащей ее экономичности. Уровень технической эксплуатации машин в общем определяется установкой их в над­лежащем месте, рациональным использованием в соответствии с назначением, квалификацией обслуживающего персонала, по­становкой ухода за машинами и технического надзора за ними, организацией смазочного хозяйства.

Накоплен большой опыт по эксплуатации машин примени­тельно к отдельным отраслям техники. Вопросы связи эксплуа­тации машин с их износостойкостью обобщены еще недостаточ­но. Небольшой опыт по этому вопросу изложен в работе [50].

Лекция№2 Рабочие поверхности деталей и их контактирование