Файл: Комбалов, В. С. Влияние шероховатости твердых тел на трение и износ.pdf

ся параметр т0. Данные расчета приведены в табл. 25. Там же показано влияние параметра т0 (различные смазки) на величину Ra3Kcn • Сопоставим экспериментальные данные с расчетными.

По формуле (V.30) произведем расчет Д. Далее, используя связь между комплексным критерием А и параметром Ra для прира­ ботанных поверхностей, произведем расчет Ra* по формуле

(III.И ).

Результаты расчета приведены ниже:

Анализ эксперимента позволяет сделать вывод, что с увели­ чением т0 критерий шероховатости приработанной поверхности увеличивается по закону A—A ( t 0) 2v+1/2v, ч т о согласуется с полу­ ченной нами формулой расчета оптимальной шероховатости

(IV.30).

§7. Влияние физико-механических свойств полимеров на установление равновесной шероховатости металлической поверхности

Полимеры, благодаря их антифрикционным свойствам, проявля­ ющимся при сочетании с металлами, получили большое рас­ пространение в узлах трения. Поэтому задача оптимизации фрикционных сочленений, содержащих эти материалы, в насто­ ящее время приобретает большое значение.

Исследовалось влияние физико-механических и антифрик­ ционных свойств полимеров на установление равновесной шеро­ ховатости поверхности стального контртела (серия IV).

Экспериментальное исследование проводилось на машине И-47 с термостатированием процесса трения. Физико-механиче­ ские и антифрикционные свойства полимеров в зависимости от температуры значительно изменяются, поэтому температура на контакте поддерживалась постоянной, равной 20° С. Это осу­ ществлялось прокачкой охлаждающей воды под поверхность ме­ таллического образца, помещенного в специальную оправку. Скорость скольжения равнялась 1,7 м/сек; время приработки составляло 40—50 час; давление Рс в эксперименте оставалось постоянным — 7,7 кг/см2.

Подготовка и очистка образцов производились по методике, описанной ранее. Образцы предварительно прирабатывались в заданных режимах при отсутствии смазки. Затем, после прира-

77

Фиг. 36

ботки образцов, чтобы найти значения т0, определяется коэффи­ циент трения при давлениях, меньших начального. При этом определение коэффициента трения производилось в кратковре­ менных испытаниях с целью исключения влияния нагрузок на изменение приработочной шероховатости.

78

Зависимость коэффициента трения от нагрузки для предва­ рительно приработанных пар трения показана ранее на фиг. 28. На фиг. 36 дан изношенный профиль поверхности металлических образцов, работавших по резине СКН-18 + СКН-26 (а), поликапроамиду (б), древесной прессованной крошке (ДПК) (в) и по полиметилметакрилату (г). Справа и слева видны неровности ис­ ходного профиля. На фиг. 37 изображены характерные участки профилограмм для указанных образцов: а —исходный профиль; б — по капрону; в — по полиметилметакрилату; г — по резине СКН-18 + СКН-26; д — по полиформальдегиду; е — по ДПК.

В табл. 26 представлены экспериментальные данные для пар металл — полимер при Рс = 7,7 кг!см2, &i = 6, v = 2 .

79

§8. Оценка точности экспериментальных результатов

исопоставление их с расчетными

Для проверки согласия между теоретическими и эксперимен­ тальными результатами применена распространенная методика, основанная на статистическом анализе поля рассеяния точек, построенных в координатах «теория (х) — эксперимент (у)».

Очевидно, что при полном согласии теории с экспериментом, отсутствии случайных взаимодействий точки должны лежать на прямой у = х . Значимость отклонений реальных значений от этой идеальной линейной связи проверяется с помощью регрес­ сионного анализа [1]. Сопоставление велось по параметру Rap~C4f

билизации процесса трения. Одним из условий применимости регрессионного анализа является равноточность экспериментов, т. е. постоянство дисперсии, характеризующей ошибку экспери­ мента; эта дисперсия определяется по следующей формуле:

При каждом значении независимой переменной /?а необходи­

мо проверить экспериментальные дисперсии на так называе­ мую статистическую однородность. Однородность дисперсии проверялась по критерию Кохрена, по которому составляется отношение:

где S max2 — наибольшая из k экспериментальных дисперсий, при­ чем каждая из них оценивается по одинаковому числу экспери­ ментов п. В случае, если g > g P, где gv— критическое значение, определяемое по величинам k, zn = n— 1 и уровню значимости р из таблиц [7], то предположение равноточности эксперимента отвергается.

Если же g < .g P, то считается, что различия между отдельны­ ми дисперсиями несущественны и объясняются лишь действием чисто случайных факторов. Это позволяет осреднить все k дис­ персий и дать общую, более надежную оценку точности.

Результаты этой проверки с уровнем значимости 5% по всем четырем сериям экспериментов, описанным в § 4—7 настоящей главы, приведены в табл. 27, из которой следует, что во всех экспериментах условие равноточности выполняется с 95%-ной надежностью, т. е. при многократном повторении подобных экс-

80

периментальных серий лишь в 5% случаев возможны иные выводы.

Другим требованием регрессионного анализа является нормаль­ ность распределения зависимой переменной y(RaBKCT^ пРи каждом