Файл: Цуркан И.Г. Смазочные и защитные материалы учебник.pdf

боточное действие химически активных присадок. В результате при­ работки увеличивается фактическая площадь контактирования тру­ щихся тел и удельные нагрузки уменьшаются, что смягчает режим трения.

Если время, необходимое для протекания реакции между присад­ кой и металлом, оказывается больше времени между двумя последо­ вательными зацеплениями выступов гребешков неровностей с высту­ пами сопряженной поверхности, то даже при наличии присадки в мас­ ле произойдет заедание поверхностей трения, так как мостики сварки будут возникать одновременно между большинством микроучастков поверхностей трения. В этом случае обнаженные участки металла не успевают залечиваться присадкой.

Время между двумя последовательными зацеплениями выступов определяется количеством точек зацепления на единице площади кон­ такта трущихся поверхностей (плотностью точек зацепления) и ско­ ростью относительного перемещения поверхностей. Очевидно, что уве­ личение нагрузки приводит к увеличению плотности точек зацепления.

Скорость относительного перемещения точек зацепления связана со скоростью скольжения при трении. Поэтому увеличение скорости при граничных режимах вызывает ухудшение условий работы узла трения в отличие от гидродинамического режима.

Более сложное влияние оказывает температура. С одной стороны, повышение температуры приводит к увеличению плотности точек за­ цепления, так как при этом уменьшается адсорбция молекул присад­ ки и других поверхностно-активных веществ, а также снижается вяз­ кость масла из адсорбированных слоев. С другой стороны, увеличение температуры приводит к возрастанию скорости химического взаимо­ действия между металлом и присадкой и обнаженные микроучастки поверхности залечиваются быстрее.

Различия антифрикционного действия неполярного масла, со­ держащего поверхностно-активную добавку в виде органической кислоты (например, олеиновой), и масла с противозадирной присадкой можно иллюстрировать зависимостью коэффициента трения от темпе­ ратуры при граничном трении

(рис. 6).

При смазывании неполяр­ ным маслом коэффициент тре­ ния имеет очень высокие зна­ чения. Органическая (жирная) кислота при невысоких тем­ пературах обеспечивает малое значение коэффициента тре­ ния за счет образования проч­ ного адсорбированного слоя. Однако при повышении тем­ пературы до некоторого зна­ чения, характерного для дан­ ного типа поверхностно-актив­ ного вещества, начинается

26

Под воздействием удельного давления и сдвиговых усилий в мес­ те контакта шариков происходит износ металла и на нижних шарах образуются круглые лунки. Диаметры этих лунок называют диаметром

27

пятна износа (сіп). Его измеряют с помощью микроскопа. В процессе испытаний измеряется также сила, удерживающая чашку с нижними шарами от вращения. По этой силе вычисляют затем коэффициент трения.

На рис. 8 показаны типичные зависимости износ—нагрузка для ряда масел. Кривая 1 показывает изменение диаметра площадки упру­ гого контакта шаров при увеличении .нагрузки. Заштрихованная поло­ са 2 в верхней части графика соответствует взносам шаров при отсут­ ствии смазки. Линия абвг типична для неполярных масел. Круто под­ нимающаяся ветвь бв отражает заедание поверхностей трения. Она характеризуется критической нагрузкой Рк, при которой начинается процесс заедания, и высотой ветви, определяющей износ при заедании. В результате повышения температуры при заедании происходит сильное окисление и осмоление масла, образующиеся смолы преры­ вают развитие заедания. Поэтому верхняя ветвь бв обычно бывает более пологой, чем ветвь заедания.

Если в масло вводятся противозадирные присадки, вид кривых износа может существенно изменяться. Можно указать следующие

в сторону более высоких нагрузок, становится более пологой и мень­ шей высоты (линии об2в2г2, типичная для некоторых хлорсодержащих и тиофосфорных соединений1);

б) ветвь заедания перемещается в сторону более высоких нагрузо причем заедание приводит к свариванию трущихся тел (линия абгвъ типичная для некоторых фосфорсодержащих присадок);

в) ветвь заедания несколько смещается в сторону меньших наг зок, но уменьшается ее высота, а верхняя ветвь становится значитель­ но более пологой (линия ахб3в3г 3, характерная для некоторых суль­ фидов и дисульфидов);

г) ветвь заедания фактически исчезает, а линия износа оказывается образованной двумя прямыми, пересекающимися под тупым углом, причем нижняя ветвь проходит на относительно высоком уровне (линия лмн, типичная для некоторых хлорсодержащих соединений при

28

Фосфорсодержащие присадки значительно отодвигают нагрузку заедания. Однако когда заедание все-таки возникает, оно часто за­ вершается свариванием поверхностей трения с выходом из строя механизма.

Наиболее эффективными являются присадки, содержащие одновре­ менно фосфор и серу. В этом случае заедание отодвигается в сторону больших нагрузок (скоростей), а его интенсивность невелика благода­

Особую группу присадок представляют порошки, пасты и суспен­ зии дисульфида молибдена (MoS2). Антифрикционное действие дисуль­ фида молибдена объясняется способностью кристаллической решетки MoS2 к легкому сдвигу.

На четырехшариковых машинах трения можно также оценивать влияние смазочных материалов на выкрашивание (питтинг) поверх-

29