Горленко Александр Олегович, доктор технических наук, профессор, профессор кафедры «Наземные транспортно-технологические комплексы»,
д. 7, бул. 50 лет Октября, г. Брянск 241035.
Alexander O. Gorlenko, Dr. of Sci. (Engineering), Professor, Professor of the Land Transport and Technological Complexes Department,
7, 50 Let Oktyabrya ave., Bryansk 241035.
Агеев Евгений Викторович, доктор технических наук, профессор, профессор кафедры технологии материалов и транспорта,
д. 94, ул. 50 лет Октября, г. Курск 305040.
Evgeny V. Ageev, Dr. of Sci. (Engineering), Professor, Professor of the Materials Technology and Transport Department,
94, 50 Let Oktyabrya str., Kursk 305040.
Шевцов Михаил Юрьевич, аспирант кафедры
«Трубопроводные транспортные системы»,
д. 7, бул. 50 лет Октября, г. Брянск 241035.
Mikhail Yu. Shevtsov, Post-Graduate Student, Pipeline Transport Systems Department,
7, 50 Let Oktyabrya ave., Bryansk 241035.
Целью представляемой работы являлась оценка различных факторов, влияющих на процесс изнашивания деталей с цилиндрическими поверхностями трения, которая позволит смоделировать их контактное взаимодействие с учетом параметров шероховатости и физико-механических свойств поверхностного слоя.
Методы. Моделирование процесса контактного взаимодействия цилиндрических поверхностей выполнено при рассмотрении скользящего контакта двух цилиндрических поверхностей, представляемого в виде контакта гладкой упругой втулки и вала с приведенными (эквивалентными) значениями параметров шероховатости. При моделировании учитываются упругие деформации сопряженных тел, а также упругопластические деформации микронеровностей. При моделировании геометрического контакта рассматривается некоторый участок цилиндрической поверхности, расположенный вдоль образующей в сечении цилиндра плоскостью, проходящей через его ось. Данный участок цилиндрической поверхности рассматривается как элементарная площадка общей геометрической площади контакта цилиндрических поверхностей и представляет собой участок цилиндрической поверхности, ширина которого определяется длиной большей оси эллипса в основании эллиптического параболоида при моделировании шероховатой поверхности.
Результаты. На основе моделирования контактного взаимодействия цилиндрических поверхностей установлены основные факторы, влияющие на процесс их изнашивания, такие как: фактическая площадь контакта; величина сближения контактирующих поверхностей; фактическое давление; интенсивность изнашивания сопрягаемых цилиндрических поверхностей. Предложена кинетическая модель изнашивания, учитывающая параметры шероховатости и физико-механических свойств поверхностного слоя.
Заключение. На основе предложенной модели изнашивания деталей с цилиндрическими поверхностями трения, учитывающей параметры шероховатости и физико-механических свойств поверхностного слоя, стало возможным обеспечивать требуемую интенсивность изнашивания цилиндрических поверхностей трения.
The purpose of the presented research work was to evaluate various factors affecting the wear process of parts with cylindrical friction surfaces, which will allow to simulate their contact interaction taking into account the parameters of roughness and physico-mechanical properties of the surface layer.
Methods. Modeling of the process of contact interaction of cylindrical surfaces is performed by considering the sliding contact of two cylindrical surfaces, represented as the contact of a smooth elastic sleeve and a shaft with the given (equivalent) values of roughness parameters. The modeling takes into account elastic deformations of conjugate bodies, as well as elastic-plastic deformations of micro-dimensions. When modeling a geometric contact, a certain section of the cylindrical surface is considered, located along the plane forming in the section of the cylinder passing through its axis. This section of the cylindrical surface is considered as an elementary area of the total geometric contact area of cylindrical surfaces and is a section of a cylindrical surface, the width of which is determined by the length of the larger axis of the ellipse at the base of the elliptical paraboloid when modeling a rough surface.
Results. Based on the modeling of the contact interaction of cylindrical surfaces, the main factors influencing the process of their wear are established, such as: the actual contact area; the amount of convergence of the contacting surfaces; the actual pressure; the intensity of wear of the mating cylindrical surfaces. A kinetic wear model is proposed that takes into account the parameters of the roughness and physico-mechanical properties of the surface layer.
Conclusion. Based on the proposed model of wear of parts with cylindrical friction surfaces, taking into account the parameters of roughness and physico-mechanical properties of the surface layer, it became possible to provide the required intensity of wear of cylindrical friction surfaces.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.