Триботехника, как и другие науки, непрерывно развивается. Этапы ее развития связаны с созданием корабельной техники, металлообрабатывающей промышленности, железнодорожного транспорта, автомобильной промышленности, авиации и космонавтики.
В России основы науки о трении и изнашивании были заложены в период организации Российской академии наук. Великий ученый М. В. Ломоносов сконструировал прибор для исследования сцепления между частицами тел «долгим стиранием», который явился прототипом современных приборов для определения износостойкости материалов. М. В. Ломоносов является основоположником теории изнашивания материалов и экспериментальных исследований в этой области, он связал понятие о прочность с представлениями о силах связи между частицами. Занимаясь подбором материалов для опор часовых механизмов, М. В. Ломоносов указал на целесообразность для этой цели стекла.
Крупный вклад в науку о трении внес Л. Эйлер. Выведенные им зависимости о трении гибкой нерастяжимой нити, перекинутой через шкив, до сих пор применяют во всем мире при расчете сил трения в элементах с гибкой связью ников нашли широкий отклик во всем мире у специалистов н только но прочности материалов, но и по обработке материалов, трению и изнашиванию. На базе работ П. А. Ребиндер сформировалась новая наука — физико-химическая механика на торнллои, охватывающая вопросы физики, химии и механики: создание и эксплуатации новых материалов.
|
|
Успехи в разработке физической стороны процесса трения привлечение современных методов физического эксперимента 1 опытному изучению трения, подробное физико-химическое исследование природы поверхностных слоев твердого тела и большое экспериментальный материал позволили глубже познать механизм трения и изнашивания.
Оптимизация конструктивных решений узлов трения. Повидимому, первым среди конструкторов, обратившим серьезное внимание на связь износостойкости с конструкцией узлов трения, был П. И. Орлов. Его книги содержат ценный материал по вопросам конструктивных форм подшипников, конструирования, высокоизносостойких скользящих опор, теории трения качения и др. [30].
Технологические методы повышения износостойкости деталей. К основным технологическим мероприятиям, повышающим долговечность машин, можно отнести следующие: разработка высокоизносостойких материалов для различных условий эксплуатации машин и получение из них заготовок высокого качества, близких по форме и размерам к готовым деталям; создание технологических приемов, обеспечивающих изготовление деталей заданной точности и стабильности как по размерам, так и по физико-механическим свойствам; применение методов контроля качества материалов, заготовок и готовых изделий по соответствующим показателям надежности, использование процессов упрочняющей обработки для получения требуемого качества рабочих поверхностей деталей машин с высоким сопротивлением изнашиванию и поломкам в различных условиях эксплуатации.
|
|
Технологические методы повышения износостойкости деталей машин можно сгруппировать следующим образом:
химико-термическая обработка: цементация, азотирование хромирование, цианирование, силицирование, алитирование, сульфоцианирование и сульфидирование и др.;
термическая обработка: пламенная поверхностная закалка, высокочастотная закалка, поверхностная закалка с нагревом в электролите, лазерное упрочнение;
химическая обработка: глубокое анодирование, оксидирование, фосфатирование;
поверхностное пластическое деформирование: обкатка шариками и твердосплавными роликами, дробеструйная обработка,
алмазное выглаживание, упрочнение чеканкой, гидрополирование, обработка поверхности взрывным нагружением;
электроискровое упрочнение;
гальванические покрытия: хромирование, никелирование, железнение, борирование, родирование, серебрение, лужение, свинцевание и покрытие сплавами;
химические покрытия: никелирование, хромирование, покрытие кобальтом и сплавами никель — кобальт;
способы придания поверхности антифрикционных свойств: графитирование, накатывание (углубления, канавки), нанесение покрытий в вакууме, нанесение дисульфида молибдена, фрикционное латунирование и бронзирование—ФАБО (финишная антифрикционная безабразивная обработка), покрытие пластмассами (вихревой и газопламенный методы), металлизация напылением;
наплавка: электродуговая, электрошлаковая, вибродуговая.
Эксплуатационные мероприятия по повышению долговечности машин.
Конструктивное совершенство и высокое качество изготовления машин не гарантируют их длительную и безаварийную работу. Дополнительными условиями такой работы являются грамотная техническая эксплуатация и целесообразная система ремонтов.
Задачами технической эксплуатации являются: обеспечение исправного технического состояния машины во время ее эксплуатации и консервации; обеспечение безаварийной работы установки при надлежащей ее экономичности. Уровень технической эксплуатации машин в общем определяется установкой их в надлежащем месте, рациональным использованием в соответствии с назначением, квалификацией обслуживающего персонала, постановкой ухода за машинами и технического надзора за ними, организацией смазочного хозяйства.
Накоплен большой опыт по эксплуатации машин применительно к отдельным отраслям техники. Вопросы связи эксплуатации машин с их износостойкостью обобщены еще недостаточно. Небольшой опыт по этому вопросу изложен в работе [50].