лекции_1 / Лекция 7_Динамические процессы при трении
.pdf
Акустическое излучение при трении
При определенных условиях трения скольжения в сопряжении возникают вибрации или генерируется звук, воспринимаемый как шум, скрип или визг (рис. 7.4). Применяя специальную аппаратуру, можно зафиксировать и ультразвуковые сигналы, которыми сопровождается трение. Все перечисленные эффекты относятся к упругим колебаниям, возникающим в паре трения при относительном перемещении сопряженных поверхностей. Природа появления упругих колебаний при трении изучается в механике давно и к настоящему времени основной причиной, обусловливающей эти колебания, считается ниспадающая зависимость коэффициента трения при увеличении скорости скольжения.
|
|
b |
a |
Рис. 7.4. Зависимость амплитуды колебаний звуковой волны от времени (а) в произвольных единицах и спектр звука (b) при трении пары «вал – втулка»
Рис. 7.5. Изменение медианной частоты АЭ и коэффициента трения
Рис. 7.6. Энергия акустической эмиссии
Рис. 7.7. Медианная частота АЭ и коэффициент трения
Рис. 7.8. Спектр акустической эмиссии
Метод акустической эмиссии может быть использован для непосредственного мониторинга процессов трения в определенный момент и может быть полезен в разделении процессов адгезионного взаимодействия, пластической деформации и разрушения поверхностных слоев. Из общих представлений следует, что АЭ вызвана контактированием сопряженных поверхностей в пятнах касания, упругим взаимодействием микровыступов, образованием и разрушением адгезионных связей, появлением микротрещин и отделением частиц износа. Для описания последовательности деградации поверхностного слоя требуется детальный анализ всех сигналов акустической эмиссии и сопоставления их с трибологическими параметрами процесса трения и эволюцией структуры поверхности трения.