Теплообмен в зоне контакта разъёмных и неразъёмных соединений Попов В.М. (1013700), страница 13
Текст из файла (страница 13)
В целом результаты работы [Л. 62) представляют определенный интерес, хотя и дают ряд противоречащих действительности положений. Так, в приведенной формуле (2-5) фактическая площадь контакта при повышении средней высоты неровностей йор увеличивается, в то время как имеется большое количество экспериментальных данных, указывающих па возрастание фактической плошади контакта при повышении чистоты обработки поверхностей. В работе Дьяченко, Толкачевой, Лпдресва н Карповой (Л. 58) рассматривается фактическая плоп1адь кон-' такта па основе копусоидальпой модели выступов микро- неровностей.
При этом предполагается равновсроятпос распределение выступов по всем направлениям, параллельным поверхности тела, которос характерно для ненаправленных способов обработки (птоское шлифопаннс торцом круга па станках с вращающаяся столом, электрополировка, анодирование, доводка пастой, точное литье и лр.). Фактическая площадь контакта прн коцусоидальпой модели выступов нсровностей определяется из выражения о )ол 5ол ~ е ~ого — > где а = 1,99 Ь„опт — параметр состояния поверхности; пг — коэффициент заполнения профиля; Лд — твердость материала прн вдавливании пирамиды; "( — угол при всрп|ине выступа микронсровностн.
По данным, получснным эксиеримснтальпым путем и Институте мапоиповедспия ЛН СССР )Л. 58), видно, что величина угла при вершине выступа мнкронеровпости зависит от чистоты обработки поверхности. Так, при высоте неровностей бор~100 мкм у=80', при й,о —— =30 мкм у=83' н при Йор=0,8 мкм у=87'. б2 Предлагаемая авторами работы (Л. 68) зависимость (2-6) ллн опрсдслсния фактической плошади контакта в основном носит о>раниченный характер, соответствуя контактировапи>о поверхностей, обработанных ненаправленными способами. Особое место в вопросе нсслсдонаппя пло>дади контакта занимак>т работы Крагельского (Л. 60, 63), основывающиеся на предложенной им стержневой мпдслн поверхности.
Согласно этой модели поверхность представляется в вндс набора стержней, независимо дсформнрующихся при прило>кенни нагрузки. Исходя нз такой модели поверхности, были исследованы площади ф=ктичсского контакта при упругом и упруго-пластическом контакте. Так, длн упругого контакта гладкой твердой поверхности и шсрозоватой поверхности при равномерном распрсдс.>спин неровностей аредлагастся довольно простая формула в виде ~ гмцез (2-7) где К вЂ” коэффиписнт жесткости; (йр — коэффициент гладкости, характеризующий шероховатость поверхности. Кроме того, в работе (Л. 64) рассматривается упругое контактирование двух шероховатых поверхностей с уче- том вероятности встречи отдельных стрежней различной длины. Путем достаточно сложных преобразований автор этой работы получает следующую формулу для определения фактической плошади контакта двух пюро- ховатых поверхностей, учитывающую запнсимость от механических свойств контактирующих материалов и геометрических характеристик поверхностей: з>пт>/Зт>/3(е ( е )з/3 (г„(>, г))зм (п>,п,)гм Где у!=>г!(х) и ул=>>ч(з'), х и у — расстояния от вершин стержней до средней липин до сближения; Е>, Ел — соответственно модули упругости материалов контактирующих поверхностей; а — радиус единичного пятна контакта, Предлагаемые зависимости (2-7) и (2-8) дают прн расчетах качественно правнльныс результаты и могут 63 1 0,7 О,о! 0,58 О 0,1 0 1 О.б 0.66 0,83 0,8 1 0,73 0,71 0,7 0,56 0.67 0,62 Тпб,ти»гл 2-6 Зна ения параметров Ь н ч в уравпеннвх (2-9) при различных видах обработки поверхностей (Л.
67) Вз» обр бо»кк »н лллоя ло 2 ' 2 3 3,6 С»1к»глипс, гочспис, фрслероеж ия И!Л»ПРМ»я~И» 1!оп»»рок»инг 1,О 3 2.8 4 6 5,0 б 10 14 Тлблики 2-7 Средние значения радвусз г кривизны вершин неровностей в ураннеиннх (2-9) при различных вилах обработки поверхностей (Л. 67) Клясс точиооп» Ряди»о кроля ин, кл Вли обработки г иякяр, Горля То »синс .
П! пяропипис . 71оводм» '»О--1РО 2О 15 250 5 — 8 5 В 16. 15 10 — 25 250 — !5 000 7000--35 000 5 — 1510 1» и т — параметры опорной нрггаой иочеркносгн) а — коэффициент отношении площадей ирл сближении. значении коэффнцпснтаи и параиегрон, акопян!нх ! Выражении (2-9), ириисдсиы в табл. 2-4 2-7. Тяблици 2-5 Значения коэффициента К, а ураннеииях (2-9) при различных величинах ч и о» (Л. 121 !1арамстры 6 и т определяются для одной из гопрнжснпых поверхносгей, если шероховатость другой значительно меньше.
В случае контакта двух близких по чистоте поверхностей параметры находятся по формулач (2-10) ~икп мвис т = 0,9, (т ! + тэ), где Кэ — коэффициент, зависящий от т! и тэ, значения коэффициента Кэ приведены в табл. 2-6. Значения параметров 6 и т. Таеавца 2-8 приведенные в табл. 2-6, являют.
Зпачевнн коэффициента к,вуравпеннн(2-10) ся усредненными и в ряде случа- прн различных пара- св могут существенно изменяться, метрах т, и х, двух Для более точных расчетов отпо. ееерпкаеаюжпкея ее- снтсльных величии площади фактического контакта и солижснип необходимо в каждом копкрстпои э случае определять параметры 6 и е путем обраоотки кривых опорной поверхности по поперечным и продольным профнлограммам (Л. 6Ц На рис, 2-!О приведен прн- 0,25 О,! 0,0Ч 06 0,33 0,2Н 0,88 0,10 0,! мер определения параметров 6 и т для и!лнфованной поверхности образца из сплава Д16.
С поверхности образца па профнлометрспрофилографе спимаютси продольная и поперечнан профилограммы, по которым строятся кривые опорной .иовсрхпости в относительных координатах. Начальная часть кривой опорной поверхности выряжается формулой (.г(. 12]. ть =- 6е". (2-1 !) Прологарифмировав выражснис (2-11), получим 1пг),=!н6+т1де, т. е. уравнение прямой, в котором т1не — тангенс угла наклона прямой к оси абсцисс, а 1д 6 — отрезок, отсекаемый данной прямой на оси ординат. Наибольшую трудность представляст расчет площади контакта мри упрочпспин материала, так как в этом случае необходимо располагать зиачс;)исм константы, характеризующей упрочнсппс ге и максимальной гвсрдостью 00 я санат 2 «/рагн 1.
а гаа ьра аю гса а,гз йг агз еа ' р ага аб аы тр в> Рнг. 2-10. Кривая опорной поперхпости н опрепелепие ее парамгтроп лля ныифованнои попсрхяостн образна пз сплава Л10 по данным профзлограмм. а с «срс ивя и «р мольнпя ирвзвпограиии ььиироваиноя попон«ности сппяпв; б — по«арии:я и пс »1ль ая врги: « ~ р тих иоырхностся в— «рива» виорноа поверхности я относитспьяях «пса»ипатах.
по Мейеру 1!рт В первом нрибпижеиии копстлнту м можно свизать с показателем стспсип а уравнении Мейера р=Ш]п (2-12) соотношением инда ю —. (2-13) где а — коэффипиепт; 47 — диаметр отпечатка. Зиаченяя показателя степени и н уранненнп (2-!2) яля некоторых раепространонныя материалов (Л. 66] Ма~приял Саяпин ...,... 2,26 Луралюмнн....... 2,24 Латунь .. . , , . .
. . 2,66 С~иль 1С.=О,З"4), . 2,ЗП Мель...,,... 2,52 67 па )зсальпые поверхности деталей, как правиг1о, имеют волписгость, возникающую при колебаниях станка, изделия, режущего инструмента, засалазании шлифова.иного круга и г. п. Осцовнычи па)тятгстра ни, определяющими волнисгосгь, счигаюгся высота и шаг волны. Высота волнлг с точка зрения прот;сита опорной поверхности и объема иусгот профиля является опрг дслмющич парахютром. На рис, 2-11,а приведены спитые с образцов профилограмлпг иолиистых поверхностей с различными высотой волн Ни и длиной шага их (.. 1(а кривых оштрпои поверхноггя (риг.
2-1).б) показано сравнение волцнстогтсй с профилкмн А и Л, имен>шими те ~ лл О 1 Р 3 4 зеле Рнс. 2-11. Влияние формы иолинетоети ии конную онорноа понсрх- Ности. и троьнлоереи. ~ е: юнетих оиерх метен е ирефилнхтн Л, В. С, а — о,оне о ор.тнх иохеерхиоетеан еол и тоетеа е ирис лами Л. В С. Различные шаги ьг н (.х и почти одинаков)ю высотУ волны Ню и волнистос1сй с профилями Л и С, имеющими различные высоты воли Ниг и Ни . Сравпспис кривите опорной поверхности показывает, что при меньшей высоте волны пес:ю удаления (доформирования) вершки коли па одинаковую величину (х) опорная (несущам) бв в Ф(У"У'У)1 ~и., с "УцЧ(1ГХГ('-"" ~хг хт;. ''1 !, с ее ге плоскость (фактический ьонгакг) оказывается большев, чем при более высокой волне (1,)1з).
В то жс время лри разл;шии и размерах шюа волны форма кривой опорной ловерхносги иочги ис измеияется. При коитактирояании»олэ и ~ых паверхпощсй образуются каитуриыг площадки козтакта. отстоящие одна от другой на расзиовши шага волны. Такие круппочасштабиые (коитурныг) кои,,еитрации пятен фактического кангак|а могут иметь самый разнообразный характер и места рагположеиия, иоэгго у ири наличии ярко выражен ~ой нерегулярной волиистости иаиболсс достовсриымл следус~ считать методы опытного определении коитурпьгх площадок коитакта В то же время ло даплым Рыжова [Л. б?[ в большинстве слу щгв высоты огдельлых воли раэсшчаютси исзиа шгельио. Апализ ирофилограмч из сводного альбома авторов [Л. 52[ и большого числа снятых волиограмм иг>казывает, что отклонения па высо~с ие чревышаюг 15 — 20эй высоты максимальных волн. 11ри наличии рсгулярпых сферических, эллилсаидиых шти цилиилрических волн контурная площадь контакта определяетсв ло форм!лам Герда.
Принимая за внимание выдвипугое в работе [Л, 68] ио:шжсиис о том, что площадь коитакта сфсрическлс волн прши.ипиальио ис отличается от площади ири контакте элливсоидпьш волн, и считая, что 1 — р' — 09, из формул Горла могут быть иолучепы следуюици выражсиил дли случая коитакта двух волнистых иоиерхностгй: (2-! 4) при контакте ллоскостио-шероховатой и волнистой иовеохиостей (2515) гдс И Йь Яэ — радиусы волн; в — число воли, При расчетах можио ограиячитьгя ириб.ш,ксппыми зивчеяиями числа волн, исходя ио того, ~то ири малых нагрузках а-:3, а при больших а=5,/(оЦ, ~дс (: - вродольиый, а!.
— лоперечиый шаг волны. вэ При аналогичных допущениях площадь контакта поверхностей с цилнндричсскимн волнами имеет вид деди М! ~ !й Зк — 1,52(д рв; е) (2-!6) а площадь контакта поверхностей с цилиндрическими волнами и плоскостно-шероховатых поверхностей 5„=1,52 ( — ) (2-17) где е=Ве(ь; !. — — шаг цилиндрических волн.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
