Koeficient opotřebení - Wear coefficient

tento článek je sirotek, jako žádné další články odkaz na to. Prosím zavést odkazy na tuto stránku z související články; zkuste Najít odkaz nástroj pro návrhy. (Září 2014)

The koeficient opotřebení je fyzikální koeficient slouží k měření, charakterizaci a korelaci mít na sobě materiálů.

Pozadí

Tradičně bylo opotřebení materiálů charakterizováno úbytkem hmotnosti a mírou opotřebení. Studie však zjistily, že je vhodnější koeficient opotřebení. Důvodem je to, že to bere míru opotřebení, aplikované zatížení a tvrdost nosit kolík v úvahu. Ačkoli byly pozorovány variace měření řádově 10-1, lze je minimalizovat, jsou-li přijata vhodná preventivní opatření.^[1][2]

Křivku objemu opotřebení versus vzdálenost lze rozdělit na alespoň dva režimy, přechodný režim opotřebení a režim opotřebení v ustáleném stavu. Objem nebo ztráta hmotnosti je zpočátku křivočarý. Míra opotřebení na jednotku klouzavé vzdálenosti v režimu přechodného opotřebení klesá, dokud nedosáhne konstantní hodnoty v režimu opotřebení v ustáleném stavu. Proto je standardní hodnota koeficientu opotřebení získaná z křivky ztráty objemu v závislosti na vzdálenosti funkcí posuvné vzdálenosti.^[3]

Měření

Rovnice opotřebení v ustáleném stavu byla navržena jako:^[2]

${ displaystyle V = K { frac {PL} {3H}}}$

kde ${ displaystyle H}$ je Brinellova tvrdost, ${ displaystyle V}$ je objemová ztráta, ${ displaystyle P}$ je normální zatížení a ${ displaystyle L}$ je kluzná vzdálenost. ${ displaystyle K}$ je bezrozměrný standardní koeficient opotřebení.

Proto koeficient opotřebení ${ displaystyle K}$ v brusném modelu je definována jako:^[2]

${ displaystyle K = { frac {3HV} {PL}}}$

Tak jako ${ displaystyle V}$ lze odhadnout z úbytku hmotnosti ${ displaystyle W}$ a hustota ${ displaystyle rho}$, koeficient opotřebení lze také vyjádřit jako:^[2]

${ displaystyle K = { frac {3HW} {PL rho}}}$

Protože standardní metoda využívá celkovou ztrátu objemu a celkovou klouzavou vzdálenost, je třeba definovat čistý koeficient opotřebení v ustáleném stavu:

${ displaystyle K_ {N} = { frac {3HV_ {s}} {PL_ {s}}}}$

kde ${ displaystyle L_ {s}}$ je posuvná vzdálenost v ustáleném stavu a ${ displaystyle V_ {s}}$ je objem opotřebení v ustáleném stavu.

Pokud jde o model kluzného opotřebení, lze K vyjádřit jako:^[4]

${ displaystyle K = { frac {V} {A_ {p} L}}}$

kde ${ displaystyle A_ {p}}$ je plasticky deformovaná zóna.

Pokud koeficient tření je definován jako:^[4]

${ displaystyle mu = { frac {F_ {t}} {P}}}$

kde ${ displaystyle F_ {t}}$ je tangenciální síla. Pak lze K definovat pro abrazivní opotřebení jako práce prováděná za účelem vytvoření částic abrazivního opotřebení řezáním ${ displaystyle Vu}$ na externí práce ${ displaystyle FL}$:^[4]

${ displaystyle K = { frac {3 mu HV} { mu PL}} = 3 mu { frac {Vu} {FL}} přibližně { frac {Vu} {FL}}}$

V experimentální situaci nemusí být tvrdost nejvyšší vrstvy materiálu v kontaktu s jistotou známa, v důsledku toho je poměr ${ displaystyle { frac {K} {H}}}$ je užitečnější; toto je známé jako koeficient rozměrového opotřebení nebo specifická míra opotřebení. To se obvykle uvádí v jednotkách mm³ N⁻¹ m⁻¹.^[5]

Kompozitní materiál

Tak jako kompozit s kovovou matricí Materiály (MMC) se začaly používat častěji kvůli jejich lepším fyzikálním, mechanickým a tribologickým vlastnostem ve srovnání s matricovými materiály, je nutné upravit rovnici.

Navrhovaná rovnice je:^[2]

${ displaystyle K = { frac {3g_ {1} d (1-f_ {v})} {g_ {3} f_ {v} L}} left [1-exp left ({ frac {-g_ {3} f_ {v} L} {d (1-f_ {v})}} vpravo) vpravo]}$

kde ${ displaystyle g_ {3}}$ je funkcí průměrného průměru částic ${ displaystyle d}$, ${ displaystyle f_ {v}}$ je objemový zlomek částic.${ displaystyle g_ {1}}$ je funkcí aplikovaného zatížení ${ displaystyle P}$tvrdost čepu ${ displaystyle H}$ a gradient ${ displaystyle m_ {A}}$ z ${ displaystyle V_ {c}}$ křivka v ${ displaystyle L = 0}$.

${ displaystyle g_ {1} = { frac {Hm_ {A}} {P}}}$

Lze proto zobrazit účinky zatížení a tvrdosti čepu:^[2]

${ displaystyle K = { frac {3Hm_ {A} d (1-f_ {v})} {PLg_ {3} f_ {v} L}} left [1-exp left ({ frac {-g_ {3} f_ {v} L} {d (1-f_ {v})}} vpravo) vpravo]}$

Protože testování opotřebení je časově náročný proces, ukázalo se, že je možné ušetřit čas pomocí předvídatelné metody.^[3]

Viz také

• míra opotřebení
• ztráta váhy

Reference

Poznámky

Další čtení

• Nam P. Suh, Tribofyzika, Prentice-Hall, 1986, ISBN  9780139309830

externí odkazy

Věda o materiálech