Файл: Евдокимов, В. Д. Экзоэлектронная эмиссия при трении.pdf

Скачать файл (9,87Мб)

Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 19.10.2024

Просмотров: 121

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

чѳнияH

/Н° до реверса; y j

- после реверса.

Найдем

среднее

значение

M отклонений,

а затем

среднюю квадратичную

ошибку

по

формулам

А Г І

> ( А у ;

41)'

I n

( пn-1 )

По критерию

Стыодента

[182],

t - значимость

отклонения

M - опреде

ляется

как t =

М:/ ст при числе степеней

свободы f = ( п - 1 ) .

Оценка

достоверности

проводилась по таблицам

Стьюдента.

С ростом числа реверсивных циклов

значимость

воздействия

ревер

са на изменение микротвердостн убывает, что свидетельствует не

только

о меньших

перепадах

Д у

со временем,

ко и о развитии

уста

лостных процессов в поверхностных слоях металла.

Если

провести

исследование

влияния

реверса

в целом по рис. 41

и 43

без связи

его со временем, то получается

высокая достоверность.

Так,

для стали

M = 0,380; ст

= 0,08;

t = 4,75;

f =

16;

достовер

ность

99,9%. Для стали

М= 0,47; ö

= 0,07;

= 6,71;

f. = 17;

достоверность

99,9%.

Дальнейшая оценка результатов

экспериментов

при 50% реверса проводилась по методу

двухфакторного

дисперсионно

го анализа. При этом одновременно изучались два фактора

V при

фиксированном

значении

третьего фактора Р на разных

уровнях т

и V.

Матрица итоговых результатов двухфакторного анализа

имеет вид

Т к

Итого

Г к .

X 1

ѵ 2

к 2

2 3

X .

к,

Итого

і = 1

Г| = 2 y -xj = 2 r . . ;

к = ( ] , . . . , 6) m = ( 1, . . . . 4)

j = 1 13

i = l

Средние значения этих величин определялись

по формулам

2 у--

у--

Г: = 1 =1 1 J ; X: = t = l Ч •

Расчетные величины матрицы участвуют в определении дисперсии воспроизводимости SQ при числе степеней свободы f" = ( k - l ) ( m - l ) ,

а также

определении дисперсий ST2

и S

имеющих

число

степенен

свободы

= ( k - 1 )

и £ 2

= ( m - l ) соответственно. Дальнейшая

схема

вычислений

имеет

вид:

•

1,т .ч:

О , - - i t

г .

]= 1

д <

т к ; = ! 1

т к

j = l ]

с , =

Q, + Q 4 - Q : '

Q 3 - Q,

( к - 1 ) ( т - 1 )

к - 1

m -1

После всех расчетов

приступаем

к анализу факторов т и

ѵ.

Чтобы

факторы

V были

значимы,

необходимо,

чтобы

и S2

значимо

отличались

от

S 2

т.е. S 2 /S 2

; S.2 ,/S3 >F

где

F ,

значе-

1- р

1-р

1 _ Р

ния из таблицы распределения Фишера при

степенях свободы

=(k- 1 )

или

(m- 1) и

f2 = ( k - l ) ( m - 1).

Выше было сказано, что к входным переменным параметрам отно

сятся не только скорость и время трения,

но и

нормальная

нагрузка.

Для

оценки

влияния

факторов ѵ , т , Р

на

различных

их

уровнях при у с

ловии реверсивности трения был применен метод планирования экспе риментов на основе латинских квадратов. Как известно, метод постро ения латинских квадратов связан с построением дробно-факторного эксперимента. Планирование экспериментов при 30% реверса проводи

лось	при помощи латинского		квадрата	первого порядка	размером
Ю х Ю (К = 10). Анализ с			применением латинского квадрата требует,
чтобы число уровней всех факторов было одинаковым,					чего всегда мож
но добиться повторением каких-либо из уровней недостающее число
раз	[182]
Латинский квадрат		первого порядка		(10х 10), ( k=	10) применительно
к	факторам Р, ѵ, т	имеет	вид

	P .	p 2	p.
	P .		1
			1
V
1
			V i / y "
ѵ і		T j + m »
v k	\ / r k i	V Y k 2	T i - i / r k i
Итого		• > •	Г.
Итого			î

P k	Итого
P k
V r i k
T . / r 2 k	X	2
T . / r 2 k		2
T j - i / r j k	X .
T j - i / r j k		]
\ - i / r K k	x	k	k
	k		k
r k	2 Г ;		= 2
	i =	l 1	1=1

Схема расчетов для латинских квадратов похожа на двухфакторный дисперсионный анализ, описанный выше. Обозначим через наблю дения, проведенные при уровнях Р- и ѵ. а через Г- и Xj - соответ ственно итоги по столбцам и строкам. Тогда получим следующий по рядок анализа:

k	к	г	1	к	2
	к	2	i	к	.	к
Q = J_	S	X. -, Q4	= 4(	S	Г:)* = - (	2	X:) .
k i = l 1			k i = i		k	j = l

В связи с необходимостью оценивать третий фактор обозначим че

рез	у	сумму		всех наблюдений,	проводившихся	при	уровне т факто
ра времени т,				независимо от того, какие были		при	этом уровни фак
торов	Р	и	v. По выборке рассчитываем
0.	=		k
0.	=	, 1	2 У .
		k	ѵ = 1 ѵ
Затем			определяем дисперсию		воспроизводимости		S 3
							о

s , _ Q, + 2 Q 4 - Q 2 - Q 3 - Q 5

о( k - l ) ( k - 2 )

где число степеней свободы f2 = (k- l)(k -2). Дисперсии S*; S", и

ST , имеющие число степеней свободы f, = ( к - 1 ) , находим из выра жений

К ^

к - 1

Ц= ( Q , - Q J / ( k - D .

Эти дисперсии должны значимо отличаться от дисперсии							по
критерию	Фишера,	т.е.	=	Sp / Sg,	Fv = S2 /S^ и	^ т =	П Р И степе
нях свободы ft и		f,	[269]	должны	давать F T a b j l	< ^расч-	Т о г д а
действие	факторов	Р, ѵ и		т оценивается дисперсиями следующего
вида:

Всевозможные сочетания уровней, на которых проводился экспери мент, мы не приводим изза громоздкости таблиц.

На основании проведенного анализа можно заключить, что факторы времени, нагрузки, скорости и реверсивности движения с достоверно стью влияют на изменения свойств поверхностных слоев и, в частно сти, на микротвердость. При этом аналогичный по схеме анализ ука занных факторов трения свидетельствует и о достоверности их влияния на интенсивность экзоэлектронной эмиссии и контактной разности по тенциалов.

Как видно из рис. 41, 43, при реверсивном трении нарушается пря мая взаимосвязь между твердостью и экзоэмиссией, обнаруженная при одностороннем трении, что заставляет высказаться в пользу дислока ционного механизма, предопределяющего эмиссию электронов с дефор мированной поверхности. Этот вывод может быть также подтвержден и значительным изменением работы выхода электрона на рис. 41, 43 (кривая 3) при реверсе.

Из литературы известно [78, 270, 271], что изменение работы в ы хода при деформации металлов связано главным образом с дефектами структуры. При этом основную роль здесь играют дислокации, поверх ностные ступеньки и ребра атомарного масштаба, т.е. субмикрорельеф поверхности. Так, рассматривая с термодинамической точки зрения деформированный металл как раствор, вторым компонентом которого

являются дефекты,	В.И.Крюк	и В.В.Павлов [ 271]	показывают,	что	и з
менение работы выхода за счет дислокаций и субмикрорельефа в					сред
нем составляет 0,1	- 0,3 эв,	а за счет вакансий	- 0,04 эв.	Зависи

мость же между работой выхода и концентрацией дефетков имеет сле

дующий вид:
а	~ а д е ф +	" Т 1 п 1 Л деф;
для	меди, деформированной растяжением
	,	. ,	RT ]	A i
a— const		+ 3	~2~ 'S	I >
где	а д ѳ ф - парциальная работа выхода дефектных атомов, зависящая

от мольного объема металла; ІѴдеф - концентрация дефектов, мольная доля.

Таким образом, с ростом числа дефектов уменьшается работа выхода, что стимулирует увеличение интенсивности экзоэлектронной эмиссии. Вывод подтверждается приведенными выше данными по экзо электронной эмиссии, контактной разности потенциалов, степени д е формации и дефектности структуры образцов при одностороннем и р е версивном трении.

При изучении осциллограмм экзоэмиссии при трении были обнару жены "всплески" ее интенсивности в момент реверса. Эти "всплески"

эмиссии [108] впервые навели на мысль о возможном		упрочении по
верхностей	трения в момент реверса с последующим их	разупрочнени
ем. Однако	на кривых микротвердости (рис. 41, а) такой промежуточ
ной стадии	упрочнения перед разупрочнением не наблюдалось, что,

Смотрите также файлы

Ейльман, Л. С. Проводниковые материалы в электротехнике.pdf

Судовые системы автоматического контроля (системный подход к проектированию)..pdf

Сулейманова, Ф. Г. Композиции присадок к моторным маслам из бакинских нефтей.pdf

Трахтенброт, Б. А. Алгоритмы и вычислительные автоматы.pdf

Трилор, Л. Введение в науку о полимерах.pdf

Файл: Евдокимов, В. Д. Экзоэлектронная эмиссия при трении.pdf

Смотрите также файлы

Информация

Списки файлов

Дополнительно