К вопросу оценки доли энергии, затрачиваемой на износ в условиях резания
Аннотация
Рассмотрены основные каналы диссипации энергии в условиях трения и резания материалов. На основании известных экспериментальных данных показано, что не вся выделившаяся в этих процессах энергия расходуется собственно на процесс изнашивания с образованием частиц износа. Для расчёта характеристик трения и износа используется новый подход. Предложенные зависимости отличаются от известных тем, что в более полной мере учитывают долю энергии трения, «ответственную» за износ. Проанализированы известные подходы к оценке энергетического баланса при трении и резании. Сравнением энергетических (тепловых) затрат в макрообъёмах и на пятнах фактического контакта показана связь между поверхностной и поглощённой энергией материалов. В первом приближении оценена доля энергии трения, «ответственная» за износ.
Ключевые слова
баланс энергии трения,
поглощённая энергия,
интенсивность изнашивания,
коэффициент энергии трения,
«ответственный» за износ.
При поддержке: Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ (грант № 12-08-01328/13).
Об авторах
Анатолий Андреевич Рыжкин
Донской государственный технический университет, Россия
Россия
Россия
Константин Григорьевич Шучев
Донской государственный технический университет, Россия
Россия
Россия
Денис Витальевич Моисеев
Донской государственный технический университет, Россия
Россия
Россия
Флора Александровна Висторопская
Донской государственный технический университет, Россия
Россия
Россия
Список литературы
1. Рыжкин, А. А. Обработка материалов резанием: физические основы / А. А. Рыжкин. — Ростов-на-Дону : Изд. центр Дон. гос. техн. ун-та, 1995. — 242 с.
2. Рыжкин, А. А. Теплофизические процессы при изнашивании инструментальных режущих материалов / А. А. Рыжкин. — Ростов-на-Дону : Изд. центр Дон. гос. техн. ун-та, 2005. — 311 с.
3. Кузнецов, В. Д. Физика твёрдого тела / В. Д. Кузнецов. — Томск: Полиграфиздат, 1947. — Т. 4. — 542 с.
4. Епифанов, Г. И. Об энергетическом балансе процесса резания металлов / Г. И. Епифанов, П. А. Ребиндер // Докл. Акад. наук СССР. — 1949. — Т. 66, № 4. — С. 32–40.
5. Хрущов, М. М. Исследования изнашивания металлов / М. М. Хрущов, М. А. Бабичев. — Москва : Изд. центр Акад. наук СССР, 1960. — 351 с.
6. Кузнецов, В. Д. Поверхностная энергия твёрдых тел / В. Д. Кузнецов. — Москва : Госте-хиздат, 1954. — 220 с.
7. Трояновский, Е. А. Связь поверхностной энергии металлов с микротвёрдостью / Е. А. Трояновский // Тр. Моск. энергет. ин-та. — 1975. — Вып. 213. — С. 44–49.
8. Кунин, Л. Л. О формулах для вычисления поверхностного натяжения металлов / Л. Л. Кунин // Докл. Акад. наук СССР. — 1952. — Т. 79, № 1.— С. 93–96.
9. Демченко, В. В. О взаимной связи работы выхода электрона с поверхностным натяже-нием / В. В. Демченко, Н. Е. Хомутов // Тр. Моск. хим.-технол. ин-та им. Д. И. Менделеева. — 1962. — Вып. 39. — С. 115.
10. Семенченко, В. К. Поверхностные явления в металлах и сплавах / В. К. Семенченко. — Москва : Гостехиздат, 1957. — 491 с.
11. Карапетянц, М. Х. Химическая термодинамика / М. Х. Карапетянц. — Москва : Химия, 1975. — 584 с.
12. Костецкий, Б. И. Трение, смазка и износ в машинах / Б. И. Костецкий. — Киев : Технiка, 1970. — 396 с.
13. Поверхностная прочность материалов при трении / Б. И. Костецкий [и др.]. — Киев : Технiка, 1976. — 296 с.
14. Костецкий, Б. И. О роли вторичных структур в формировании механизмов трения сма-зочного действия и изнашивания / Б. И. Костецкий // Трение и износ. — 1980. — Т. 1, № 4. — С. 622–637.
15. Даниелян, А. М. Теплота и износ инструментов в процессе резания / А. М. Даниелян. — Москва : Машгиз, 1954. — 276 с.
16. Даниелян, А. М. Тепловой баланс при резании титанового сплава ВТ-2 / А. М. Даниелян // Вестн. машиностроения.— 1957. — № 1. — С. 15–18.
17. Обработка резанием жаропрочных сталей, сплавов и тугоплавких металлов / А. М. Да-ниелян [и др.]. — Москва : Машиностроение, 1968. — 308 с.
18. Тепловые явления и обрабатываемость резанием авиационных материалов / А. И. Бе-лоусов [и др.]. — Москва : Машиностроение, 1966. — 180 с.
19. Грановский, Г. И. Резание металлов / Г. И. Грановский, В. Г. Грановский. — Москва : Высш. шк., 1985. — 304 с.
20. Васин, С. А. Резание материалов / С. А. Васин, А. С. Верещака, В. С. Кушнер. — Москва : Изд-во Моск. гос. техн. ун-та им. Баумана, 2001. — 447 с.
21. Ящерицын, П. И. Теория резания / П. И. Ящерицын, Е. Э. Фельдштейн, М. А. Корниевич. — Минск : Новое изд., 2007. — 512 с.
22. Чичинадзе, А. В. Расчёт и исследование внешнего трения при торможении / А. В. Чи-чинадзе. — Москва : Наука, 1967. — 231 с.
23. Способ определения оптимальной скорости резания : а. с. 983512 СССР / А. А. Рыжкин [и др.]. — Заявл. 06.04.81 ; опубл. 23.12.82, Бюл. № 47. — 5 с.
24. Термодинамический подход к расчёту интенсивности окислительного изнашивания твёрдых сплавов / А. А. Рыжкин [и др.] // Вестн. Рост. гос. ун-та путей сообщ. — 2012. — № 1. — С. 28–38.
Рецензия
Для цитирования:
Рыжкин А.А., Шучев К.Г., Моисеев Д.В., Висторопская Ф.А. К вопросу оценки доли энергии, затрачиваемой на износ в условиях резания. Вестник Донского государственного технического университета. 2014;14(3):152-163. https://doi.org/10.12737/5718
For citation:
Ryzhkin A.A., Shuchev K.G., Moiseyev D.V., Vistoropskaya F.A. ON ESTIMATION OF ENERGY QUANTITY SPENT ON WEAR UNDER CUTTING CONDITIONS. Vestnik of Don State Technical University. 2014;14(3):152-163. (In Russ.) https://doi.org/10.12737/5718
Просмотров: 429
Послать статью по эл. почте 