Luận văn Hiệu quả về ma sát và mài mòn trong bôi trơn rắn và ứng dụng trong thực nghiệm để xác định hệ số ma sát (Phần 1)

Nội dung text: Luận văn Hiệu quả về ma sát và mài mòn trong bôi trơn rắn và ứng dụng trong thực nghiệm để xác định hệ số ma sát (Phần 1)

1. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ TÔN THẤT NGUYÊN THY HIỆU QUẢ VỀ MA SÁT VÀ MÀI MÒN TRONG BÔI TRƠN RẮN VÀ ỨNG DỤNG TRONG THỰC NGHIỆM ĐỂ XÁC ĐỊNH HỆ SỐ MA SÁT NGÀNH: CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY - 605204 S K C0 0 0 3 4 4 Tp. Hồ Chí Minh, tháng 09/2004
2. BOÄ GIAÙO DUÏC VAØ ÑAØO TAÏO TRÖÔØNG ÑAÏI HOÏC SÖ PHAÏM KYÕ THUAÄT THAØNH PHOÁ HOÀ CHÍ MINH LUAÄN VAÊN THAÏC SÓ TOÂN THAÁT NGUYEÂN THY HIEÄU QUAÛ VEÀ MA SAÙT VAØ MAØI MOØN TRONG BOÂI TRÔN RAÉN VAØ ÖÙNG DUÏNG TRONG THÖÏC NGHIEÄM ÑEÅ XAÙC ÑÒNH HEÄ SOÁ MA SAÙT Chuyeân ngaønh : COÂNG NGHEÄ CHEÁ TAÏO MAÙY Maõ soá ngaønh : 60 52 04 Tp. Hoà Chí Minh, thaùng 9 naêm 2004
3. BOÄ GIAÙO DUÏC VAØ ÑAØO TAÏO TRÖÔØNG ÑAÏI HOÏC SÖ PHAÏM KYÕ THUAÄT THAØNH PHOÁ HOÀ CHÍ MINH LUAÄN VAÊN THAÏC SÓ HIEÄU QUAÛ VEÀ MA SAÙT VAØ MAØI MOØN TRONG BOÂI TRÔN RAÉN VAØ ÖÙNG DUÏNG TRONG THÖÏC NGHIEÄM ÑEÅ XAÙC ÑÒNH HEÄ SOÁ MA SAÙT Chuyeân ngaønh : COÂNG NGHEÄ CHEÁ TAÏO MAÙY Maõ soá ngaønh : 60 52 04 Hoï vaø Teân hoïc vieân : TOÂN THAÁT NGUYEÂN THY Ngöôøi höôùng daãn : PGS. TS. Nguyeãn Vaên Theâm Tp. Hoà Chí Minh, thaùng 9 naêm 2004
4. TOÙM TAÉT LYÙ LÒCH TRÍCH NGANG Hoï vaø teân : TOÂN THAÁT NGUYEÂN THY Ngaøy thaùng naêm sinh : 23 – 01 - 1974 Nôi sinh : Tp.Hoà Chí Minh Ñòa chæ lieân laïc : 935 Traàn Höng Ñaïo; Phoøng 511 Quaù trình hoïc taäp : Töø 1994 – 1999 hoïc taïi tröôøng ÑH Sö Phaïm Kyõ Thuaät Tp.HCM, Khoa Cheá Taïo Maùy. Quaù trình coâng taùc : Töø 2000 – 2004 coâng taùc taïi tröôøng Kyõ Thuaät Cao Thaéng
5. Chaân thaønh caûm ôn : 1. PGS .TS NGUYEÃN VAÊN THEÂM. 2. TS. ÑAËNG VAÊN NGHÌN. 3. Caùc GS cuûa Tröôøng Ñaïi Hoïc Sö Phaïm Kyõ Thuaät TP. Hoà Chí Minh ñaõ tham gia giaûng daïy lôùp Cao Hoïc Cheá Taïo Maùy Khoùa : 2002 – 2004. 4. KS. NGUYEÃN TRAÀN PHUÙC. 5. Phaân xöôûng sx nhaø maùy nhoâm Kim Haèng 6. Caùc thaày coâ giaùo tröôøng Kyõ Thuaät Cao Thaéng ñaõ nhieät tình ñoäng vieân vaø giuùp ñôõ Toâi hoaøn thaønh luaän vaên naøy. TOÂN THAÁT NGUYEÂN THY LÔÙP CAO HOÏC CHEÁ TAÏO MAÙY 2002- 2004
6. Vaán ñeà ma saùt vaø maøi moøn trong maùy moùc thieát bò ñaõ ñöôïc caùc nhaø khoa hoïc treân theá giôùi vaø trong nöôùc nghieân cöùu töø nhieàu naêm qua xuaát phaùt töø nhu caàu caáp baùch cuûa neàn coâng nghieäp hieän ñaïi laø laøm theá naøo ñeå haïn cheá nhöõng taùc haïi khoâng theå traùnh khoûi khi maùy moùc laøm vieäc. Phaùt huy nhöõng maët tích cöïc ñoàng thôøi haïn cheá maët tieâu cöïc cuûa hieän töôïng ma saùt vaø maøi moøn ñoù laø moät lónh vöïc haáp daãn maø caùc nhaø khoa hoïc ñaõ, ñang vaø seõ höôùng tôùi. Duøng nhöõng chaát boâi trôn thích hôïp ñeå ñöa vaøo beà maët ma saùt laøm giaûm bôùt söï ma saùt vaø maøi moøn laø moät trong nhöõng thaønh coâng ñaùng keå cuûa caùc nhaø khoa hoïc thuoäc lónh vöïc naøy. Tuy nhieân, nhöõng thieát bò maùy moùc laøm vieäc ôû nhöõng nôi ñaëc bieät nhö: caùc robot thaùm hieåm haønh tinh; caùc veä tinh laøm vieäc laâu daøi treân khoâng gian; caùc chi tieát maùy laøm vieäc trong moâi tröôøng nhieät ñoä cao hay trong moâi tröôøng ñoøi hoûi coù ñoä tinh khieát cao thì vieäc duøng chaát loûng daàu, môõ ñeå boâi trôn khoâng khaû thi. Vì vaäy, vieäc nghieân cöùu nhaèm tìm ra caùc loaïi vaät lieäu boâi trôn raén vaø caùc cheá ñoä boâi trôn trôû thaønh moät vaán ñeà khoa hoïc heát söùc thöïc tieãn caàn thieát vaø quan troïng. Trong nhöõng naêm gaàn ñaây, boâi trôn baèng chaát raén laø moät lónh vöïc ñang ñöôïc theá giôùi quan taâm vaø trong nöôùc ñaõ coù moät soá coâng trình nghieân cöùu veà ñeà taøi naøy nhöng coøn moät soá vaán ñeà toàn taïi caàn phaûi ñöôïc khaéc phuïc vaø nghieân cöùu saâu hôn nhö: - Naâng cao ñoä chính xaùc cuûa thieát bò thí nghieäm. - Tieáp tuïc nghieân cöùu thöïc nghieäm nhaèm ñeà xuaát caùc coâng thöùc thöïc nghieäm môùi. - Giaõm giaù thaønh trong nghieân cöùu ma saùt baèng caùch töï nghieân cöùu cheá taïo caùc thieát bò thí nghieäm. - Thí nghieäm caùc chaát boâi trôn raén môùi. - Nghieân cöùu ñeà xuaát caùc öùng duïng vaøo thöïc tieãn nhaèm kieåm tra laïi caùc keát quaû nghieân cöùu töø ñoù phaùt trieån caùc höôùng nghieân cöùu saâu hôn. Chính vì vaäy, ñeà taøi:” HIEÄU QUAÛ VEÀ MA SAÙT VAØ MAØI MOØN TRONG BOÂI TRÔN RAÉN VAØ ÖÙNG DUÏNG TRONG THÖÏC NGHIEÄM ÑEÅ XAÙC ÑÒNH HEÄ SOÁ MA SAÙT “ ra ñôøi nhaèm keá thöøa vaø tieáp böôùc caùc nghieân cöùu tröôùc ñoù. Trong quaù trình laøm luaän vaên naøy, toâi ñöôïc söï giuùp ñôõ taän tình cuûa thaày höôùng daãn PGS. TS NGUYEÃN VAÊN THEÂM. Thaày giaùo daïy toái öu hoùa TS. NGUYEÃN VAÊN NGHÌN. Nhaân ñaây toâi xin chaân thaønh caûm ôn thaày höôùng daãn PGS. TS NGUYEÃN VAÊN THEÂM. TS. NGUYEÃN VAÊN NGHÌN. Moät soá baïn beø thaân höõu vaø gia ñình ñaõ ñoäng vieân, giuùp ñôõ toâi hoaøn thaønh baûn luaän vaên naøy. Tp. HOÀ CHÍ MINH ngaøy 29 thaùng 8 naêm 2004 TOÂN THAÁT NGUYEÂN THY
7. Nghieân cöùu lyù thuyeát boâi trôn raén nhaèm ñaùnh giaù veà hieäu quaû ma saùt vaø cöôøng ñoä maøi moøn. Töø ñoù xaây döïng baøi toaùn quy hoaïch thöïc nghieäm ñeå xaùc ñònh heä soá ma saùt vaø cöôøng ñoä maøi moøn cuûa caëp ma saùt Kim loaïi – Kim loaïi vôùi caùc chaát boâi trôn raén: C ; Sn ; PTFE. LUAÄN VAÊN GOÀM HAI PHAÀN CHÍNH : Phaàn 1: Trình baøy cô sôû lyù thuyeát cuûa vaán ñeà boâi trôn raén. Ñoù chính laø söï chuyeån dôøi vaät lieäu giöõa hai beà maët kim loaïi khi tieáp xuùc vôùi nhau. Taïo neân lôùp maøng moûng laøm giaûm heä soá ma saùt tröôït, giaûm cöôøng ñoä maøi moøn vaø taêng tuoåi thoï cuûa caùc chi tieát maùy. Phaàn 2: Nghieân cöùu thöïc nghieäm. . Cuøng hôïp taùc vôùi KS Nguyeãn Vaên Thuaän, chuùng toâi ñaõ cheá taïo thaønh coâng maùy duøng ñeå nghieân cöùu ma saùt vaø maøi moøn söû duïng caûm bieán löïc ñieän trôû ñieàu khieån baèng khí neùn vôùi teân goïi laø EK – 04 . . Treân cô sôû maùy ñaõ cheá taïo, toâi ñaõ tieán haønh laáy soá lieäu thöïc nghieäm vaø söû duïng phaàn meàm quy hoaïch thöïc nghieäm ñeå tìm ra ba coâng thöùc thöïc nghieäm xaùc ñònh heä soá ma saùt giöõa theùp C45 – Gang vôùi caùc chaát boâi trôn : Graphit, thieác vaø PTFE. . Tieán haønh ño vaø laáy soá lieäu thöïc ngieäm vaø söû duïng phaàn meàm quy hoaïch thöïc nghieäm ñeå tìm ra coâng thöùc tính cöôøng ñoä maøi moøn vôùi chaát boâi trôn raén graphit. . Toái öu hoùa caùc thoâng soá thöïc nghieäm nhaèm ñeà xuaát caùc öùng duïng boâi trôn raén vaøo thöïc teá saûn xuaát.
8. Searching theory solid lubrication aims to evaluate the effective of friction and intensity of tribology. From then building problem of statistic experimental design to define the friction coefficient and the intensity of tribology in the contacts “Metal – Metal” with the solid lubrication : C; Sn; PTFE. THE PROJECT OF STUDY INCLUDES TWO MAIN PARTS: Part 1: Presenting theorical basic of solid lubrication problem. It is the material movement between two mental surfaces when they contact each other, creating thin membrane, reducing the sliding friction coefficient, reducing intensity of tribology and increasing the durability of machine’s sections Part 2: Experimental searching . Cooperating with Nguyeãn Vaên Thuaän engineer, we successfully manufacture a machine using to search the friction coefficient and intensity of tribology with load sell controlled by pneumatics called EK – 04. . With manufacturing the machine, I carried on getting experimental numbers and used the statistics and experimental design software to find out three practical fomulas used to define the friction coefficient between steel C45 – cast iron and lubrications : Graphit, Sn and PTFE. . Carry on measuring and getting experimental numbers, using the statistics and experimental design software to find out the formula for the tribologycal behaviour with the solid lubrication graphit. . Optimum design of the experimental parameters aim to propose the applications of the solid lubrication into practical production.
9. MUÏC LUÏC Trang PHAÀN 1 : TOÅNG QUAN VEÀ ÑEÀ TAØI 1 CHÖÔNG 1 : YÙ NGHÓA CUÛA VIEÄC NGHIEÂN CÖÙU 2 CHÖÔNG 2 : GIÔÙI THIEÄU VEÀ NOÄI DUNG CHÍNH CUÛA LUAÄN VAÊN 3 2.1 GIÔÙI THIEÄU CHUNG VEÀ NHÖÕNG NGHIEÂN CÖÙU VEÀ BOÂI TRÔN RAÉN 3 2 2 NHÖÕNG BÖÔÙC PHAÙT TRIEÅN MÔÙI CUÛA LUAÄN VAÊN VEÀ BOÂI TRÔN RAÉN 5 PHAÀN 2 : LYÙ THUYEÁT BOÂI TRÔN RAÉN 7 CHÖÔNG 3 : .CÔ SÔÛ LYÙ THUYEÁT CUÛA SÖÏ MAØI MOØN 8 3.1 CAÙC DAÏNG HAO MOØN HÖ HOÛNG 8 3.1.1 MAØI MOØN 9 3.1.2. HAO MOØN DO BAÙM DÍNH 10 3.2. NAÊNG LÖÔÏNG ÔÛ MAËT TIEÁP XUÙC VAØ AÛNH HÖÔÛNG CUÛA NOÙ ÑEÁN MA SAÙT VAØ MAØI MOØN CUÛA POLYME 11 3.3 MOØN DO MOÂI TRÖÔØNG XUNG QUANH 12 3.3.1. HAO MOØN TRONG MOÂI TRÖÔØNG CHAÁT LOÛNG 12 3.3.2. HAO MOØN TRONG MOÂI TRÖÔØNG TRUNG HOØA VAØ CHAÂN KHOÂNG 13 CHÖÔNG 4 : CAÙC QUAN HEÄ GIAÛI TÍCH CUÛA SÖÏ MAØI MOØN 15 4.1. CAÙC QUAN NIEÄM VEÀ HAO MOØN 15 4.2. MOÄT SOÁ KEÁT QUAÛ QUAN TROÏNG ÑAÕ ÑÖÔÏC CHÖÙNG MINH 15 4.3. MOÂ TAÛ VEÀ LÖÔÏNG HAO MOØN BÌNH THÖÔØNG 17 CHÖÔNG 5 : CÔ CHEÁ HÌNH THAØNH LÔÙP MAØN MOÛNG CHUYEÅN DÒCH DO TAÙC DUÏNG CÔ HOÏC 18 5.1. CÔ CHEÁ HÌNH THAØNH LÔÙP MAØNG MOÛNG DÒCH CHUYEÅN DO TAÙC DUÏNG CÔ HOÏC 18 5.2. HÌNH THEÅ HOÏC CUÛA LÔÙP MOÛNG CHUYEÅN DÔØI 20 5. 3. THAØNH PHAÀN CUÛA LÔÙP MOÛNG 21 5. 4. HOAÏT ÑOÄNG CUÛA LÔÙP MOÛNG CHUYEÅN DÒCH 21 5.5. TIEÁP XUÙC ÔÛ BA VAÄT THEÅ 23 5.5.1 THEÅ TÍCH CAÙC CHOÃ LOÕM : 23 5.5.2. SÖÏ TIEÁP XUÙC HOAØN TOAØN HOAËC TÖØNG PHAÀN 24 5.6. CAÙC CHAÁT BOÂI TRÔN RAÉN 25 5. 6.1 CAÙC HÔÏP CHAÁT VOÂ CÔ COÙ CAÁU TRUÙC LÔÙP MOÛNG VAØ KHOÂNG COÙ LÔÙP MOÛNG 25 5.6.1.1. Than chì (graphit) 25 5.6.1.2. Chaát bisulfua – moâlipñen ( MoS2) 26 5. 6.2. CHAÁT POLYME 26 5.6.2.1.Chaát polytetra fluo ethyleøne (P.T.F.E) 26 5.6.2.2. Chaát polyamides (PA) 27
10. 5.6.3. VAÄT LIEÄU COMPOSIT 27 5.6.3.1. Caùc loaïi chaát ñoän 27 5.6.3.2. Aûnh höôûng cuûa tæ leä phaàn traêm chaát phuï gia 28 5.6.4 ÑEÀ XUAÁT MOÄT SOÁ CHAÁT BOÂI TRÔN RAÉN KHAÙC 28 PHAÀN 3 : NGHIEÂN CÖÙU THÖÏC NGHIEÄM XAÙC ÑÒNH HEÄ SOÁ MA SAÙT F VAØ CÖÔØNG ÑOÄ MAØI MOØN I CUÛA CAËP BOÂI TRÔN RAÉN 32 CHÖÔNG 6 : SÔ LÖÔÏC VEÀ THIEÁT BÒ ÑO 33 6.1. NGUYEÂN LYÙ CUÛA THIEÁT BÒ ÑO HEÄ SOÁ MA SAÙT KE – 04 33 6.2. CAÁU TAÏO 34 6.2.1 TRUÏC CHÍNH 34 6.2.2 BOÄ PHAÄN ÑÔÛ MAÅU 2 35 6.2.3. BOÄ PHAÄN KEÏP TAÏO LÖÏC EÙP CHAÁT BOÂI TRÔN RAÉN 36 6.3. CÔ SÔÛ TÍNH TOAÙN HEÄ SOÁ MA SAÙT f 38 CHÖÔNG 7 : CÔ SÔÛ THIEÁT LAÄP COÂNG THÖÙC THÖÏC NGHIEÄM 41 7.1 MOÂ HÌNH THÍ NGHIEÄM 41 7.2 ÑIEÀU KIEÄN THÍ NGHIEÄM 41 7.3 PHÖÔNG PHAÙP THÍ NGHIEÄM 41 7.4 XÖÛ LYÙ KEÁT QUAÛ THÖÏC NGHIEÄM 45 7.4.1 XÖÛ LYÙ KEÁT QUAÛ THÖÏC NGHIEÄM ÑO HEÄ SOÁ MA SAÙT (f ) 45 7.4.1.1. Chaát boâi trôn graphit 46 7.4.1.2 . Chaát boâi trôn thieác 49 7.4.1.3. Chaát boâi trôn PTFE 52 7.4.2 XÖÛ LYÙ KEÁT QUAÛ THÖÏC NGHIEÄM ÑO CÖÔØNG ÑOÄ MAØI MOØN (I ) 55 CHÖÔNG 8 : TOÁI ÖU HOÙA CAÙC THOÂNG SOÁ THÖÏC NGHIEÄM 61 8.1. ÑAËT VAÁN ÑEÀ 61 8.2. HAØM MUÏC TIEÂU ( f ) VÔÙI CHAÁT BOÂI TRÔN GRAPHIT 62 8.3. HAØM MUÏC TIEÂU ( f ) VÔÙI CHAÁT BOÂI TRÔN THIEÁC 64 8.4. HAØM MUÏC TIEÂU ( f ) VÔÙI CHAÁT BOÂI TRÔN ( PTFE) 66 8.5. HAØM MUÏC TIEÂU ( I ) VÔÙI CHAÁT BOÂI TRÔN GRAPHIT 68 CHÖÔNG 9 : KEÁT LUAÄN VAØ ÑEÀ XUAÁT 70
11. LUAÄN VAÊN CAO HOÏC GVHD : PGS. TS NGUYEÃN VAÊN THEÂM PHAÀN 1 TOÅNG QUAN VEÀ ÑEÀ TAØI. HVTH : TOÂN THAÁT NGUYEÂN THY TRANG 1
12. LUAÄN VAÊN CAO HOÏC GVHD : PGS. TS NGUYEÃN VAÊN THEÂM CHÖÔNG 1. YÙ NGHÓA CUÛA VIEÄC NGHIEÂN CÖÙU. Maùy moùc sau khi laøm vieäc moät thôøi gian seõ khoâng tieáp tuïc laøm vieäc ñöôïc nöõa do nguyeân nhaân hao moøn caùc chi tieát. Chi phí cho vieäc söûa noù laø moät con soá raát lôùn. Cuï theå theo thoáng keâ ôû thaäp nieân 70 taïi Myõ chi phí haøng naêm cho vieäc söûa chöõa maùy moùc do moøn leân ñeán 46,8 tyû USD moãi naêm. Con soá naøy laïi tieáp tuïc taêng leân moãi naêm theo söï phaùt trieån cuûa coâng nghieäp. Hoäi nghò veà giaûm ñoä moøn trong kyõ thuaät toå chöùc taïi Myõ naêm 1976 ñaõ keát luaän raèng vieäc öùng duïng ma saùt seõ tieát kieäm cho nöôùc Myõ moãi naêm töø 12 ñeán 16 tyû USD. Baùo caùo hoäi nghò ma saùt hoïc nöôùc Anh naêm 1966 thöøa nhaän lôïi ích kinh teá do öùng duïng caùc thaønh töïu cuûa kyõ thuaät ma saùt hoïc ñem laïi khoaûng 500 trieäu Baûng Anh chieám tyû troïng khaù lôùn trong thu nhaäp cuûa neàn kinh teá quoác daân. Neàn coâng nghieäp Ñöùc cuõng phaûi chòu nhöõng toån thaát lôùn do ma saùt vaø maøi moøn trong maùy. Toån thaát trong naêm 1974 leân ñeán hôn 100 tyû DEM, chieám 1% ngaân saùch. Noùi nhö vaäy ñeå thaáy raèng lôïi ích heát söùc lôùn khi giaûm ñöôïc ma saùt vaø maøi moøn. Nhaát laø ñoái vôùi nöôùc ta ñang trong giai ñoaïn coâng nghieäp hoùa vaø hieän ñaïi hoùa ñaát nöôùc. Trong caùc heä thoáng maùy luoân luoân coù chöùa caùc boä truyeàn, vaø caùc boä truyeàn naøy luoân chòu aûnh höôûng raát lôùn cuûa ma saùt. Ma saùt khoâng nhöõng laøm maát maùt coâng suaát maùy maø coøn laøm maøi moøn raát nhanh caùc chi tieát tieáp xuùc tröïc tieáp vôùi nhau gaây ra nhöõng hoûng hoùc nghieâm troïng, neáu maùy moùc khoâng ñöôïc chuù yù ñeán vieäc boâi trôn. Ôû ñieàu kieän laøm vieäc bình thöôøng vôùi daàu môõ thì ta coù theå boâi trôn toát. Tuy nhieân, coù nhöõng heä thoáng truyeàn ñoäng laøm vieäc ôû nhöõng ñieàu kieän raát khaéc nghieät: nhieät ñoä quaù cao hoaëc quaù thaáp; trong moâi tröôøng böùc xaï cao hay vò trí laøm vieäc raát ñaëc bieät khoâng theå boâi trôn öôùt ñöôïc nhö caùc robot töï haønh thaùm hieåm v v Ta phaûi choïn moät caùch boâi trôn phuø hôïp hôn caû laø boâi trôn baèng chaát raén. Nghieân cöùu boâi trôn baèng chaát raén ñöôïc theá giôùi quan taâm nhieàu nhöng ôû Vieät Nam vaán ñeà nghieân cöùu naøy coøn raát môùi meû. Höùa heïn nhieàu nhöõng khaùm phaù, tìm toøi saâu hôn veà khaû naêng öùng duïng to lôùn ña daïng cuûa coâng ngheä boâi trôn raén. Nhöõng thaùch thöùc hieän nay cho vieäc nghieân cöùu boâi trôn raén laø ngaønh coâng ngheä vaät lieäu ôû Vieät Nam chöa phaùt trieån. Ña soá laø coøn phaûi nhaäp khaåu cho neân vieäc söu taàm maåu chaát boâi trôn raén phuïc vuï cho thí nghieäm laø raát khoù khaên. Coäng vôùi vieäc thieáu thoán caùc thieát bò thí nghieäm coù ñoä chính xaùc cao do giaù thaønh raát cao neân ñaõ aûnh höôûng raát lôùn ñeán coâng vieäc nghieân cöùu trong nhöõng naêm qua. Vì vaäy, vöôït qua ñöôïc nhöõng khoù khaên, thaùch thöùc chuû quan cuõng nhö khaùch quan ñeå hoaøn thaønh ñeà taøi ñuùng thôøi haïn laø moät noå löïc raát lôùn cuûa chuùng toâi. Tuy nhieân, beân caïnh ñoù chuùng toâi coù ñöôïc theâm moät soá kieán thöùc quyù baùu veà boâi trôn raén laøm haønh trang cho coâng taùc nghieân cöùu khoa hoïc sau naøy. HVTH : TOÂN THAÁT NGUYEÂN THY TRANG 2
13. LUAÄN VAÊN CAO HOÏC GVHD : PGS. TS NGUYEÃN VAÊN THEÂM CHÖÔNG 2. GIÔÙI THIEÄU VEÀ NOÄI DUNG CHÍNH CUÛA LUAÄN VAÊN 2.1 GIÔÙI THIEÄU CHUNG VEÀ NHÖÕNG NGHIEÂN CÖÙU VEÀ BOÂI TRÔN RAÉN. Nhieàu coâng trình nghieân cöùu ñaõ khaúng ñònh söï toàn taïi lôùp vaät lieäu chuyeån dòch treân beà maët ñoái öùng vôùi ñoä daøy cuûa lôùp naøy raát nhoû vaø hình theå cuûa lôùp naøy coù theå thay ñoåi theo thôøi gian. caùc hieän töôïng naøy khoâng ngöøng tieáp dieãn trong vuøng tieáp xuùc vôùi söï coù maët cuûa vaät theå thöù ba ( T. C ). Khi söï chuyeån dòch xaûy ra ôû vuøng tieáp xuùc, söï baùm dính cuûa vaät lieäu chuyeån dôøi vaø lôùp neàn phía döôùi laø caàn thieát. ÖÙng suaát phaù huûy vaø öùng suaát tröôït trong giai ñoaïn trung chuyeån ñeàu lieân quan ñeán hieän töôïng baùm dính treân. Caùc coâng trình nghieân cöùu veà ma saùt cuûng ñöôïc tieán haønh theo hai höôùng: baùm dính vaø bieán daïng. - TOMLISON vaøo naêm 1929 ñaõ xem caùc löïc phaùp tuyeán vaø löïc tieáp tuyeán ñeàu coù quan heä tuyeán tính vôùi soá nguyeân töû taùc ñoäng qua laïi giöa4 hai beà maët tieáp xuùc. Caùc nguyeân töû cuûa vaät theå naøy coù theå tieáp caän vôùi caùc nguyeân töû cuûa vaät theå kia ñeå xaâm nhaäp vaøo tröôøng haáp daãn, trong luùc ñoù caùc nguyeân töû khaùc laïi taùch ra xa. Ma saùt trong tröôøng hôïp naøy ñöôïc ño baèng söï phaân taùn naêng löôïng. - HOLM naêm 1938 chöùng minh raèng caùc loài loõm cuûa maët tieáp xuùc ( nhaáp nhoâ teá vi ) seõ bò bieán daïng deûo vaø dính vaøo nhau. OÂng ñaõ keát luaän raèng : löïc ma saùt lieân heä tröïc tieáp ñeán toång soá coï moøn ôû caùc ñieåm noái ñöôïc hình thaønh. - BOWDEN vaø TAYBOR naêm 1939 ñaõ ñònh nghóa heä soá ma saùt f laø tyû soá cuûa caùc löïc tieáp tuyeán vaø phaùp tuyeán. Caùc taùc giaû treân ñaõ ñöa ra coâng thöùc : f = T / H Trong ñoù T : Ñoä beàn caét cuûa moät ñieåm noái. H : ñoä cöùng cuûa vaät lieäu meàm hôn. Coâng thöùc tính chöa chính xaùc trong moät soá tröôøng hôïp ma saùt trong thöïc teá vì chæ döïa vaøo tính chaát cô hoïc cuûa lôùp moûng treân beà maët maø thoâi. - RABINOWICH naêm 1965 ñeà nghò söûa ñoåi coâng thöùc cuûa BOWDEN vaø TAYBOR baèng caùch döïa vaøo hieän töôïng baùm dính. T f e P 2W . Cotg 0 ab r Trong ñoù : Po : ÖÙng suaát chaûy cuûa vaät theå meàm nhaát. Wab : Naêng löôïng baùm dính treân moät ñôn vò dieän tích phaûi söû duïng ñeå taùch hai vaät theå a, b khi tieáp xuùc vôùi nhau. e : Moät nöûa goùc Profin cuûa nhaáp nhoâ. r : Baùn kính cuûa caùc ñieåm noái. HVTH : TOÂN THAÁT NGUYEÂN THY TRANG 3
14. LUAÄN VAÊN CAO HOÏC GVHD : PGS. TS NGUYEÃN VAÊN THEÂM Ñoä moøn gaén lieàn vôùi ma saùt. Ñoä moøn coù theå phaân ra caùc loaïi : maøi moøn do baùm dính, maøi moøn haït maøi, do moûi vaø hao moøn daàn daàn. - RABINOWICH vaø TAYBOR vaøo naêm 1951 ñaõ raát quan taâm ñeán söï chuyeån dôøi vaät lieäu khi ma saùt. Phaàn vaät lieäu laáy ra töø beà maët naøy seõ dính vaøo beà maët phaân giôùi, coøn söï phaùt sinh caùc maûnh vôõ laø töông öùng vôùi söï taùch rôøi cuûa caùc haït chuyeån dòch. - ARCHARD, naêm 1953 ñaõ ñeà nghò coâng thöùc moøn baùm dính: W . L V K 1 3. P0 Trong ñoù : V : Theå tích bò maøi moøn. W vaø L : Taûi troïng vaø khoaûng caùch di chuyeån. Po : ÖÙng suaát chaûy cuûa vaät lieäu meàm nhaát. K1 : Heä soá hao moøn. - KERRIDGE vaø LANCASTER vaøo naêm 1956 chöùng minh aûnh höôûng cuûa caùc lôùp vaät lieäu chuyeån dôøi ñeán ñoä moøn vaø ñaõ baét ñaàu chuù yù ñeán söï hình thaønh vaø maát ñi cuûa lôùp moûng dòch chuyeån. - RABINOWICH, naêm 1965 ñöa ra coâng thöùc tính löôïng maøi moøn: W . L V K 2 P0 Trong ñoù K2 laø heä soá moøn ñöôïc xaùc ñònh baèng thöïc nghieäm - PHUØNG CHAÂN THAØNH, naêm 1996 ñaõ tieáp tuïc khaúng ñònh söï taïo thaønh lôùp moûng chuyeån dòch coù aûnh höôûng tröïc tieáp ñeán heä soá ma saùt vaø cöôøng ñoä maøi moøn. OÂng ñeà nghò coâng thöùc tính heä soá ma saùt f cho hai chaát boâi trôn raén graphit vaø thieác thí nghieäm treân maùy TM: P 0,2006 . P 0,2016 f 1,25 3 1 2 1 V 1,3327 Boâi trôn GRAPHIT. Trong ñoù : P2-1 : Aùp löïc cuûa maãu 2 leân maãu 1 ( Kg ) P3-1 : Aùp löïc cuûa vaät boâi trôn leân maãu 1 ( Kg ) V :Vaän toác tröôït töông ñoái giöõa 2 maãu ( m /p ) Aûnh höôûng cuûa vaät lieäu maãu, moâi tröôøng, nhieät ñoä, ñoä aåm v.v theå hieän qua heä soá K = 1,25 HVTH : TOÂN THAÁT NGUYEÂN THY TRANG 4
15. LUAÄN VAÊN CAO HOÏC GVHD : PGS. TS NGUYEÃN VAÊN THEÂM P 0,2079 . P 0,1852 f 2,89 3 1 2 1 V 1,5401 Boâi trôn THIEÁC. Trong ñoù : P2-1 : Aùp löïc cuûa maãu 2 leân maãu 1 ( Kg ). P3-1 : Aùp löïc cuûa vaät boâi trôn leân maãu 1 ( Kg ). V :Vaän toác tröôït töông ñoái giöõa 2 maãu ( m /p ). Aûnh höôûng cuûa vaät lieäu maãu, moâi tröôøng, nhieät ñoä, ñoä aåm v.v theå hieän qua heä soá K = 2,89 Tuy nhieân, caùc keát quaû nghieân cöùu treân chöa ñöôïc kieåm chöùng treân caùc thieát bò thí nghieäm khaùc. Maët khaùc, phöông trình hoài quy öôùc löôïng tìm ñöôïc coù heä soá xaùc ñònh R2 = 0,35 ( boâi trôn baèng Graphit ) vaø R2 = 0,37 ( Boâi trôn baèng Sn ) laø khaù thaáp. Chöa giaûi thích heát caùc bieán ñoäng cuûa caùc thoâng soá ñeán heä soá ma saùt. Ñoàng thôøi chöa ñöa ra pheùp tính cöôøng ñoä maøi moøn trong caùc tröôøng hôïp cuï theå. Tieáp tuïc nhöõng nghieân cöùu thöïc nghieäm, ñeà taøi ñeà xuaát moät soá vaät lieäu boâi trôn môùi, ñöa ra caùc coâng thöùc thöïc nghieäm xaùc ñònh heä soá ma saùt vaø cöôøng ñoä maøi moøn cho moät soá vaät lieäu ñaõ ñöôïc nghieân cöùu vaø vaät lieäu polyme PTFE. Noäi dung toùm taéc ñöôïc trình baøy cuï theå trong muïc 2.2. 2 2 NHÖÕNG BÖÔÙC PHAÙT TRIEÅN MÔÙI CUÛA LUAÄN VAÊN VEÀ BOÂI TRÔN RAÉN. Tieáp tuïc tìm hieåu chöùng minh söï hình thaønh cuûa lôùp maøng moûng laøm nhieäm vuï boâi trôn trong lyù thuyeát maøi moøn ba vaät theå. Tìm hieåu moät soá chaát boâi trôn raén môùi nhaèm ñònh höôùng cho vieäc phaùt trieån caùc nghieân cöùu ña daïng hôn veà vaät lieäu boâi trôn raén. Nghieân cöùu thöïc nghieäm khaûo saùt caùc thoâng soá nhö: vaät lieäu, taûi troïng, vaän toác caét, nhieät ñoä Aûnh höôûng ñeán heä soá ma saùt ( f ) vaø cöôøng ñoä maøi moøn ( I ) treân maùy ño ma saùt söû duïng caûm bieán löïc ñieän trôû (maùy EK – 04 ). Toái öu hoùa caùc thoâng soá sao cho f vaø I ñaït giaù trò cöïc tieåu trong moät soá raøng buoäc cuï theå. Treân cô sôû nhöõng noäi dung naøy, luaän vaên seõ ñöôïc tieán haønh theo ñeà cöông sau ñaây: Phaàn 1 : Toång quan veà ñeà taøi. Chöông 1 : YÙ nghóa cuûa vieäc nghieân cöùu. Chöông 2 : Giôùi thieäu veà noäi dung chính cuûa luaän vaên Phaàn 2 : Lyù thuyeát boâi trôn raén. Chöông 3 : Cô sôû lyù thuyeát cuûa söï maøi moøn Chöông 4 : Caùc quan heä giaûi tích cuûa söï maøi moøn Chöông 5 : Cô cheá hình thaønh lôùp maøn moûng chuyeån dòch do taùc duïng cô hoïc Phaàn 3 : Nghieân cöùu thöïc nghieäm xaùc ñònh heä soá ma saùt vaø cöôøng ñoä maøi moøn cuûa caùc caëp boâi trôn raén. HVTH : TOÂN THAÁT NGUYEÂN THY TRANG 5
16. LUAÄN VAÊN CAO HOÏC GVHD : PGS. TS NGUYEÃN VAÊN THEÂM Chöông 6 : Sô löôïc veà thieát bò ño Chöông 7 : Cô sôû thieát laäp coâng thöùc thöïc nghieäm Chöông 8 : Toái öu hoùa caùc thoâng soá thöïc nghieäm. Chöông 9 : Keát luaän vaø ñeà xuaát HVTH : TOÂN THAÁT NGUYEÂN THY TRANG 6
17. LUAÄN VAÊN CAO HOÏC GVHD : PGS. TS NGUYEÃN VAÊN THEÂM PHAÀN 2 . LYÙ THUYEÁT BOÂI TRÔN RAÉN. HVTH : TOÂN THAÁT NGUYEÂN THY TRANG 7
18. LUAÄN VAÊN CAO HOÏC GVHD : PGS. TS NGUYEÃN VAÊN THEÂM CHÖÔNG 3 . CÔ SÔÛ LYÙ THUYEÁT CUÛA SÖÏ MAØI MOØN Trong quaù trình laøm vieäc cuûa maùy moùc, beà maët ma saùt cuûa caùc chi tieát maùy bò thay ñoåi moät caùch roõ reät. Thay ñoåi veà kích thöôùc ñaëc tính hình hoïc, caáu truùc vaø traïng thaùi öùng suaát cuûa caùc lôùp beà maët. Söï thay ñoåi naøy coù theå mang tính ñôn ñieäu hoaëc coù nhöõng ñoät bieán roõ reät. chuùng coù theå bao goàm nhöõng theå tích vó moâ, vi moâ hoaëc sieâu vi moâ. Nhöõng thay ñoåi ñaùng keå aáy phuï thuoäc vaøo ñoäng hoïc chuyeån ñoäng (loaïi ma saùt laên hay tröôït), ñieàu kieän taûi troïng, ñieàu kieän boâi trôn, tính chaát vaät lieäu vaø phöông phaùp gia coâng Nhöõng thay ñoåi aáy coù theå laø coù ích vì noù laøm bình thöôøng caùc beà maët ma saùt vaø giaûm hao moøn ñeán möùc thaáp nhaát. hieän töôïng naøy xaûy ra roõ nhaát khi chi tieát hoaøn toaøn môùi ñöôïc ñöa vaøo söû duïng. Nhöõng thay ñoåi aáy coù theå laø raát xaáu vì noù gaây ra nhöõng hö hoûng ñaùng keå cho chi tieát maùy. Tuy nhieân, chi tieát sau moät thôøi gian laøm vieäc thì seõ coù nhöõng hieän töôïng hoûng xaûy ra vaø taát nhieân ñeán moät luùc naøo ñoù seõ khoâng laøm vieäc bình thöôøng ñöôïc nöõa. Xaây döïng ñöôïc moät lyù thuyeát ñuùng ñaén tìm hieåu khaû naêng choáng hao moøn vaø hö hoûng cuûa caùc chi tieát maùy khi ma saùt. Ta caàn phaûi phaân loaïi vaø coù nhöõng moâ hình phuø hôïp vôùi nhöõng quaù trình tieán trieån, caàn phaân ñònh roõ raøng veà hao moøn lyù thuyeát, hao moøn thöïc teá vaø caùc hieän töôïng khoâng bình thöôøng, hö hoûng. 3.1 CAÙC DAÏNG HAO MOØN HÖ HOÛNG : Vieäc nghieân cöùu baûn chaát cuûa caùc hieän töôïng trong nhöõng ñieàu kieän thí nghieäm cho pheùp heä thoáng hoùa vaø tieán haønh phaân loaïi caùc daïng hao moøn vaø hö hoûng moät caùch coù cô sôû. Muïc ñích laø ñieàu khieån coù hieäu quaû caùc quaù trình vaø khaéc phuïc söï hö hoûng ñaùng keå trong maùy moùc. Phaân chia söï hao moøn vaø hö hoûng döïa treân caùc daáu hieäu bieåu loä beân ngoaøi. Coøn caùc cô cheá cuûa söï phaùt trieån noäi taïi cuûa chuùng laø ñaëc thuø. Nguyeân taéc sau ñaây laø cô sôû ñeå phaân loaïi : - Nghieân cöùu baûn chaát cuûa caùc quaù trình phaù hoaïi quan saùt thaáy khi caùc chi tieát maùy laøm vieäc. - Laäp laïi vaø nghieân cöùu caùc quaù trình aáy trong ñieàu kieän thí nghieäm . - Nghieân cöùu söï hao moøn vaø söï hö hoûng trong quaù trình phaùt trieån cuûa chuùng vôùi söï chuyeån tôùi haïn töø daïng naøy sang moät daïng khaùc phuï thuoäc vaøo caùc yeáu toá beân ngoaøi nhö taùc duïng cô hoïc, thôøi gian, tính chaát taùc duïng cuûa taûi troïng. Caùc daïng phaù hoaïi khi ma saùt goàm coù : . Hao moøn cho pheùp goàm : - Hao moøn cô hoùa bình thöôøng do oâxy hoùa. HVTH : TOÂN THAÁT NGUYEÂN THY TRANG 8
19. LUAÄN VAÊN CAO HOÏC GVHD : PGS. TS NGUYEÃN VAÊN THEÂM - Hao moøn cô hoùa bình thöôøng do bong daàn caùc lôùp maøn moûng coù nguoàn goác khaùc oâxít. - Daïng cô hoùa cuûa maøi moøn. . Hao moøn khoâng cho pheùp : - Troùc loaïi 1. - Troùc loaïi 2. - Quaù trình Fretting (troùc oâxy hoùa ñoäng). - Caét, caøo xöôùc. - Moûi khi ma saùt laên. - Caùc daïng hö hoûng khaùc (aên moøn, xoùi moøn, baøo moøn, daäp ) . Hao moøn do bò oâxy hoùa : Laø quaù trình phaù hoaïi daàn daàn caùc beà maët chi tieát khi ma saùt laên, do töông taùc giöõa caùc lôùp kim loaïi. Beà maët hoaït tính bò bieán daïng deûo vôùi oâxy cuûa khoâng khí hay cuûa daàu boâi trôn bò haáp thuï treân beà maët gaây ra. Theå hieän söï hao moøn naøy ôû söï hình thaønh caùc lôùp maøng haáp thuï hoaù hoïc, maøng cuûa caùc dung dòch raén, cuûa caùc hôïp chaát hoùa hoïc giöõa kim loaïi vaø oâxy vaø söï bong taùch caùc lôùp maøng aáy ra khoûi ma saùt. - Ñaëc tính vaø cöôøng ñoä cuûa caùc quaù trình naøy thay ñoåi phuï thuoäc vaøo daïng ma saùt, toác ñoä dòch chuyeån töông ñoái, aùp suaát, möùc ñoä aùp duïng cuûa taûi, thaønh phaàn moâi tröôøng vaø tính chaát vaät lieäu, - Quaù trình oâxy hoùa vaø bieán daïng dieãn ra trong lôùp beà maët raát moûng khoaûng töø 100 ñeán 1000 Ao - Hao moøn oâxy hoùa bình thöôøng xaûy ra trong quaù trình ma saùt tröôït vaø laên khoâ coù giôùi haïn, toác ñoä tröôït ñoái vôùi ma saùt khoâ khoâng lôùn laém (theùp uû 1-4m/s), theùp toâi toác ñoä nhoû nhaát 7m/s (boâi trôn giôùi haïn). - Hao moøn oâxy hoùa coù theå xaûy ra trong quaù trình ma saùt cuûa caùc kim loaïi vaø hôïp kim coù tính chaát khaùc nhau. Hao moøn oâxy hoùa laø hao moøn quan troïng nhaát cuûa hao moøn cô hoùa. trong taát caû moïi tröôøng hôïp, loaïi hao moøn naøy ñeàu ñaëc tröng bôûi quaù trình bieán daïng cô hoïc cuûa caùc lôùp beà maët moûng cuøng vôùi söï töông taùc ñoàng thôøi cuûa caùc lôùp hôïp tính ñaõ bieán daïng vaø nhöõng thaønh phaàn hoùa hoïc cuûa moâi tröôøng. 3.1.1 MAØI MOØN : do söï phoái hôïp cuûa taùc ñoäng cô hoïc vaø nhieät naêng. Söï bieán daïng sinh ra khi nhaáp nhoâ cuûa vaät theå cöùng xuyeân saâu vaøo beà maët cuûa vaät theå meàm hôn khi hai vaät theå ma saùt, hoaëc khi baøo moøn ba vaät theå (coù theâm caùc phaàn töû cöùng ngoaïi lai xaâm nhaäp vaøo beà maët ma saùt). Caùc thoâng soá aùp duïng cho maøi moøn laø : - Ñaëc tính cô hoïc cuûa vaät lieäu P (tích soá Ge naêng löôïng thích hôïp). - Ñoä nhaáp nhoâ teá vi cuûa beà maët tieáp xuùc, tính theo Ra hoaëc baùn kính nhaáp nhoâ - Ñieàu kieän thí nghieäm vaø taûi troïng, toác ñoä, nhieät ñoä. HVTH : TOÂN THAÁT NGUYEÂN THY TRANG 9
20. LUAÄN VAÊN CAO HOÏC GVHD : PGS. TS NGUYEÃN VAÊN THEÂM Ñeå haïn cheá maøi moøn loaïi naøy caàn phaûi : a. Giôùi haïn taûi troïng taùc duïng ñeå giaûm söï phaân taùn naêng löôïng ôû vuøng tieáp xuùc ( khoâng vöôït quaù 1/3 öùng suaát cho pheùp neùn cuûa vaät lieäu). b. Aán ñònh söï phaân boá ñoàng ñeàu caùc nhaáp nhoâ teá vi (quyeát ñònh bôûi chaát löôïng cuûa khuoân maãu hoaëc ñoä laùng boùng cuûa beà maët khi cheá taïo chuùng). c. Giôùi haïn nhieät ñoä laøm vieäc töùc laø phoái hôïp giöõa giôùi haïn taûi troïng vaø vaän toác tröôït. d. Haïn cheá toái ña söï xaâm nhaäp cuûa caùc phaàn töû ngoaïi lai ôû vuøng tieáp xuùc. 3.1.2. HAO MOØN DO BAÙM DÍNH: Lyù thuyeát naøy ñaõ ñöôïc BOWDEN vaø TAYBOR ñöa ra. Theo lyù thuyeát naøy bieåu hieän phoái hôïp giöõa taùc ñoäng cô hoïc vaø nhieät naêng. Hao moøn do baùm dính coù ñaëc ñieåm laø keøm theo söï gaõy vôõ caùc ñieåm noái treân dieän tích tieáp xuùc thöïc (St). Chính hao moøn baùm dính naøy taïo ra söï chuyeån dòch vaät lieäu töø maët naøy sang maët kia. Söï chuyeån dòch vaät lieäu seõ phuï thuoäc vaøo caùc yeáu toá sau : - Vaät lieäu cuûa caùc vaät theå tham gia vaø tính hoøa tan cuûa chuùng. - Hình daïng hình hoïc cuûa beà maët ma saùt. - Ñieàu kieän laøm vieäc hay thöû nghieäm. ÔÛ giai ñoaïn ñaàu vaät lieäu chuyeån dòch töø boä phaän naøy sang boä phaän khaùc. ÔÛ giai ñoaïn hai vaät lieäu chuyeån dòch ñöôïc taùch ra ñeå taïo ra caùc maûnh vuïn nhoû cuûa söï hao moøn. Khi naøo lôùp moûng dòch chuyeån ñaõ hình thaønh treân beà maët ñoái khaùng thì phaân suaát moøn seõ giaûm ñi ñaùng keå töông öùng vôùi khoaûng caùch di chuyeån gia taêng. Rieâng vôùi kim loaïi, giôùi haïn cuûa moøn baùm dính ñöôïc thöïc hieän baèng caùc caùch sau : e. Kieåm soaùt söï hoaø tan töông ñoái cuûa caùc vaät lieäu. f. Xaùc ñònh moät Gradien caùc tính chaát cô hoïc cuï theå ñeå coù moät maët caét gaàn vôùi maët phaân giôùi ban ñaàu. g. Aán ñònh veà maët teá vi hình hoïc beà maët ma saùt vôùi söï phaân boá hôïp lyù caùc nhaáp nhoâ teá vi vaø giôùn haïn taûi troïng taùc duïng ñeå giaûm söï phaân taùn naêng löôïng trung bình ôû ñieåm tieáp xuùc. h. Kieåm soaùt nhieät ñoä laøm vieäc. 2. Hao moøn do moûi : Moøn do moûi theå hieän qua söï tieáp xuùc baèng maïch ñoäng kín vaø taïo thaønh tröôøng giam haõm chu kyø trong lôùp vaät lieäu ôû ngay döôùi beà maët tieáp xuùc. Söï phaùt sinh ñaõ tích tuï cuûa caùc ñöôøng nöùt seõ phaùt trieån daàn daàn daãn ñeán söï phaù huûy cuïc boä vaät lieäu do moûi. Hao moøn naøy coù caû vaät lieäu P, CP vaø kim loaïi 3. Hao moøn do ma saùt - hoùa hoïc Hao moøn loaïi naøy do hai taùc ñoäng : a. Phaûn öùng hoùa hoïc cuûa moâi tröôøng leân beà maët ma saùt. b. Taùc ñoäng cô hoïc laáy daàn vaät lieäu ñi. HVTH : TOÂN THAÁT NGUYEÂN THY TRANG 10
21. LUAÄN VAÊN CAO HOÏC GVHD : PGS. TS NGUYEÃN VAÊN THEÂM 3.2. NAÊNG LÖÔÏNG ÔÛ MAËT TIEÁP XUÙC VAØ AÛNH HÖÔÛNG CUÛA NOÙ ÑEÁN MA SAÙT VAØ MAØI MOØN CUÛA POLYME : Khi chöa coù taûi troïng caùc beà maët tieáp xuùc nhau ñeàu bò baùm dính söï hình thaønh caùc phaàn töû moøn cuûa chaát P vaø söï moøn keùo daøi cuûa noù phuï thuoäc vaøo naêng löôïng baùm dính taùc ñoäng töông hoå treân beà maët ma saùt. Ea = Wpa . Aa Vôùi : Aa : dieän tích tieáp xuùc Wpa : naêng löôïng ñaëc thuø baùm dính 1 2 Wpa  p  a  pa 2  a . p P : chaát polyme a : chaát theùp γ : naêng löôïng ôû beà maët Naêng löôïng ñaëc thì baùm dính seõ caøng nhoû khi toång caùc naêng löôïng beà maët cuûa hai vaät tieáp xuùc caøng nhoû. Naêng löôïng beà maët thöôøng ñöôïc theå hieän döôùi daïng söùc caêng beà maët γc vaø deã daøng tìm ñöôïc baèng thöïc nghieäm. hình döôùi ñaây cho thaáy aûnh höôûng cuûa naêng löôïng beà maët ñeán ñoä moøn vaø löïc ma saùt cuûa chaát polyme. -3 o Söùc caêng giôùi haïn beà maët γc.10 J/m ( 20 C ). hình 1-1 Taùc ñoäng cuûa söùc caêng giôùi haïn beà maët ñeán heä soá ma saùt giöõa P vaø theùp. HVTH : TOÂN THAÁT NGUYEÂN THY TRANG 11
22. S K L 0 0 2 1 5 4