Mühazirələr konspekti Tərtib etdi: dosent Hüseynli Z. S. Bakı 2022 FƏNNİn məQSƏd və VƏZİFƏLƏRI

Antifriksion materiallar ( AFM )
Antifriksion materialların sərhədində mexaniki xassələrin müsbət qradientini təmin edən müdafiə qatı maye, konsistent və bərk sürtgülərlə yaradılır. Ancaq sürtgü olmadıqda müsbət qradient AFM – in özünün səth qatı ilə yaradılmalıdır. Bunun üçün bir yol mövcuddur:

1. 
   material əsasa nəzərən daha plastik oksid əmələ gətirir;
   
2. 
   plastik və asan əriyən pərdə əmələ gətirmək üçün material öz komponentlərindən bir yaxud bir necəsini ayırır.
   
3. 
   materialın səthinə az bərklikli asan əriyən maddələrdən ibarət örtük çəkilir ( metal, plastik kütlə, bərk sürtgü ).
   

AFM – in strukturu onun xassələrinə və davamlılığına böyük təsir göstərə bilər. Belə ki, eyni şəraitdə olan ərintilərdə iri dənəli struktur materiala yüksək plastiklik, asan emal olunmaq imkanı verir, lakin yeyilməyə dayanıqlılığı az olur.
AFM – in aşağıdakı növləri mövcuddur:

1. 
   metal
   
2. 
   təbii
   
3. 
   polimer
   
4. 
   özünü yağlayan kompozisiyalar
   
5. 
   metal – keramik
   

3. KONSTRUKSİYANIN ELEMENTLƏRİNDƏ BAŞ VERƏN SÜRTÜNMƏ VƏ SÜRTÜNMƏDƏN YARANAN PROBLEMLƏR

Sürtünmə zamanı hissələrin işçi səthlərinin qarşılıqlı təsiri intensiv istilik ayrılması ilə müşayiət olunur. Plastik deformasiya və kələ - kötürlüklərin kəsilməsi, hissənin materialının kristal qəfəsində təhrif əmələ gətirir ki, bu da yerli istilik artımı ilə aşkarlanır. Sürtünmə prosesində faktiki təmasın mikro sahəciklərində 1000_{ } qədər temperatur işartısı yaranır.

Sürtünmə hissələrinin materialının istilik kecirməsi nəticəsində sürtünmə zamanı ayrılan istilik bir neçə istilik axınına ayrılır. Bu axınların bir hissəsi qarşılıqlı təsirdə olan hissələrin hər birinin daxilinə və digər hissəsi ətraf mühitə istiqamətlənir. Beləliklə, qovuşan hissələrin temperaturunun işci səthlərinin materialına və ətraf mühitə paylanması prosesləri müşayiət olunur.
Sürtünmə hissələrinin ətraf mühitlə istilik mübadiləsi şəraiti, materialların istilik – fiziki xassələri, işci səthlərin profillərinin parametirlərinin və qovuşmanın iş rejimi cəm halda sürtünən hissələrin orta temperaturunu müəyyən edir. Bu temperatur sürtünmə əmsalına, hissələrin yeyilməsinin xarakterinə və qovuşmanın uzunömürlülüyünə mühüm dərəcədə təsir göstərir.
Sürtünmə zamanı istilik yaranması və istilik mübadiləsi proseslərinin analizi nəticəsində qovuşmanın iş rejimini dəyərləndirmək üçün keyfiyyət göstəriciləri təyin olunmuşdur. Bu stend və laboratoriya sınaqlarını planlaşdıran, maşının uzunömürlülüyünün sürəti sınaqlarla təyin edilən zaman xüsusilə vacibdir.
Iş zamanı hissələrin sürtünən səthlərinin orta temperaturunun dəyişməsi qanunauyğunluğu enerjinin saxlanması qanununa əsasən alına bilər. d_{ } vahid zamanında səthlərin qarşılıqlı təsiri nəticəsində ayrılan istilik miqdarı F_Td_{ }. Bu istilik hissənin qızmasına və ətraf mühitə ötürülməsinə sərf olunur. Bu halda istilik balansı tənliyi aşağıdakı kimi yazıla bilər:
F_Td_{ } = Cdt + A_td_{ }
Burada F_T – istilik axını, Vt; F_T = Q_{ }, ( Q – istilik miqdarı, coul; _{ } - hissənin qızma vaxtı, s );
C – hissənin ümumi istilik tutumu, C_{ }K;
A – temperatur 1_{ } gəyişdikdə hissənin bütövlükdə soyuyan səthindən olan istilik axını Vt_{ }K,
A = αS, α – istilikvermə əmsalı, Vt/m²K;
S – istilik ötürən səthin sahəsidir, m².
Işçi səthlərin qərarlaşmış maksimal temperaturu t_max hissənin kütləsindən, başlanğıc temperaturdan asılı olmur, ancaq vahid zamanda ayrılan istilik miqdarından və istilik ötürmə şəraitindən asılı olur.
Sürtünmə düyünlərində hissələrin işci səthlərində temperaturun dəyişməsi proseslərinin təsviri zamanı aşağıdakılar nəzərdən atılmışdır: ətraf mühitin istilik tutumu o qədər böyükdür ki, onun temperaturu istilik mübadiləsində dəyişmir; cismin bütün səth boyu soyuma şəraiti eynidir; istilik tutumu və istilik verimi temperaturdan asılı deyil; cisimin səthinin bütün nöqtələrində temperatur eynidir. Lakin, çoxsaylı təcrübi tədqiqatlar göstərmişdir ki, mühəndis məsələlərinin həlli üçün qovuşma hissələrinin işçi səthlərində orta temperaturun dəyişməsi xarakteri lazımi dəqiqliklə öyrənilməlidir.
Işçi səthlərin temperaturunun yüksəlməsi sürtünmə qüvvəsinin mexaniki və molekulyar təşkiledicilərinin dəyişməsinə gətirib çıxarır.
Metal səthləri üçün sürtünmə qüvvəsinin mexaniki təşkiledicisinin dəyişməsi əsasən materialın bərkliyinin azalması hesabına olur. Temperaturun yüksəlməsi şəraitində metal materiallar üçün bərkliyin dəyişməsi eksponensial asılılıqla təsvir olunur:
H = H_{0  }
burada: H₀ ilk temperaturdakı bərklik;
β- temperatur əmsalı;
∆t – sürtünməyə görə səthin qızması zamanı temperatur əmsalıdır.
Işçi səthlərin temperaturunun dəyişməsi nəticəsində sürtünmə qüvvəsinin molekulyar təşkiledicisi azala, arta və hətta dəyişməz ola bilər.
Xarici sürtünmə prosesində sürtünmə qüvvəsinin hissələrin işçi səthlərinin temperaturundan asılılığı adətən minimumdan keçir. Bu minimum qovuşmanın ən yaxşısı temperatur rejiminə uyğun gəlir. Mexanizmin işinin temperatur rejimi göstəricilərinin sürtünmə və onların dəyişmə qanunauyğunluqlarının müəyyən olunması imkan verir ki, konstruksiya olunma, hazırlanma və istismar mərhələlərində qovuşmanın iş şəraiti dəyərləndirilsin və əsas elementlərin etibarlılığının təmini üzrə idarəedici təsirlər əsaslandırılsın.
Sürtünmə zamanı materialın dağılması səth temperaturu və temperatur qradiyentinin birgə təsiri ilə müşayiət olunan, friksion elementin materialında mühüm termiki gərginliklərə gətirən təmas qarşılıqlı təsiri ilə şərtləndirilir.
Əyləclərin sürtünmə cütü elementlərində yaranan istilik gərginlikləri sürtünmə səthinə istilik zərbəsinin nəticəsidir. Sürtünmə səthində temperaturun tez artması istilik zərbəsi və onunla bağlı mühüm gərginliklər, eləcə də materialda cütlərin səth qatlarında struktur dəyişiklikləri yaradır.
Sürtünmə zamanı yüksək temperatur, yüklənmə və sürətlər həddində plastikliyin dislokasiya və diffuziya mexanizmləri ilə şərtlənən nazik səth qatının dağılma probleminin həlli çox böyük nəzəri və təcrübi çətinliklərlə bağlıdır. Bu, bir tərəfdən sürtünmə səthlərinin vəziyyətinin tədqiqi ilə bağlı bir – birinə əks tədqiqatlarla, digər tərəfdən müxtəlif tədqiqat metodlarının müqayisələrinə həsr olunmuş işlərin ədəbiyyatlarda olmaması ilə bağlıdır.
Bununla əlaqədar olaraq ağır termomexaniki yüklənmə şəraitində olan friksion element materialının səth və səthaltı qatının vəziyyəti təhlil olunmuşdur. Belə təhlil əyləc qruluşlarının optimal konstruksiya parametirlərinin və materiallarının seşilməsi üçün meyarların işlənməsi zamanı vacibdir.
Əyləmə prosesində istilik dalğaları kifayət qədər vaxt tapa bilmirlər ki, qasnağın slindrik səthinin daxilinə keçə bilsin. Belə hallarda hesab etmək olur ki, temperatur istilik ayrılma gücü Q olan mənbəli sonsuz cisimlərdə olduğu kimi səth qatlarında dəyişilir.
Hesablamalar göstərir ki, termiki gərginliklərin ən böyük qiymətinə sürtünmə səthi məruz qalır. Qasnağın qızması zamanı səth qatlarının genişlənməsi sıxılma gərginlikləri yaradır. Qasnaq səthdən soyudulduqda isə dartılma gərginliyi törənir.
Əyləc qasnağının sürtünmədən yaranan istilik təsiri ilə inkişaf edən dağılması zamanı baş verən hadisələr təkcə yüksək temperaturların təsirindən şərtlənmir, həm də temperatur qradiyentindən törəyən gərginliklərin birgə təsiri vardır. Yüksək temperatur və sürtünmə səthindəki temperatur qradientlərindən yaranan gərginliklər, T.A. Oberlenin göstərdiyi kimi, sürtünmə qüvvəsinin gərginliklərindən mühüm dərəcədə artıq ola bilər.
Sürtünmə zamanı yaranan gərginliklərin əsas hissəsi friksion elementlərin səthə yaxın qatlarında cəmləşir.
Ona görədə hesab etmək olar ki, səthə yaxın olan qatlarda qızma zamanı temperatur parıltısının təsiri altında materialın termiki yorulması ilə şərtləndirilən çatlar yaranır. Bu çatların sonrakı inkişafı səth qatının soyuması nəticəsində baş verir ki, onda temperaur qradiyenti yaranır. Temperaturun artması nəticəsində materialda struktur təşkiledicilərin yerdəyişmə xarakteri dəyişir, zərrəciklərin möhkəmliyi azalır və oksidləşmə sürəti artır.
Friksion cütlərin yeyilmə mexanizminin təhlili göstərir ki, dövri qazma və soyuma şəraitində çatların yaranması və inkişafına strukturun çoxfazalı olması, eləcədə hər fazanın termiki xassələrinə böyük təsir göstərir.
Переведено с английского языка.-Температурный градиент - это физическая величина, которая описывает, в каком направлении и с какой скоростью температура изменяется наиболее быстро в определенном месте. Температурный градиент - это размерная величина, выраженная в градусах на единицу длины. Единица СИ - кельвин на метр.