Ma sát và mòn - Phần 1
lượt xem 27
download
Tính chất lớp bề mặt và phương pháp xác định 1. Bản chất của các bề mặt kim loại Trong lĩnh vực ma sát, mòn v bôi trơn (tribology) cần thiết phải mở rộng định nghĩa đơn giản về bề mặt thường được quan niệm l một mặt hình học phân cách hai môi trường. Bề mặt phải được đánh giá l một vùng phát triển về phía ngo i của vật thể rắn mang các tính chất cơ, lý quan trọng ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng l m việc của chi tiết máy. Lớp bề mặt của...
Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!
Nội dung Text: Ma sát và mòn - Phần 1
- Ma s¸t vµ mßn – phÇn 1 TS. Phan Quang ThÕ – Bé m«n C¬ së ThiÕt kÕ m¸y - Tr−êng §¹i häc Kü thuËt C«ng nghiÖp - §¹i häc TN Ma s¸t PhÇn 1: A. TÝnh chÊt líp bÒ mÆt vµ ph−¬ng ph¸p x¸c ®Þnh 1. B¶n chÊt cña c¸c bÒ mÆt kim lo¹i Trong lÜnh vùc ma s¸t, mßn v b«i tr¬n (tribology) cÇn thiÕt ph¶i më réng ®Þnh nghÜa ®¬n gi¶n vÒ bÒ mÆt th−êng ®−îc quan niÖm l mét mÆt h×nh häc ph©n c¸ch hai m«i tr−êng. BÒ mÆt ph¶i ®−îc ®¸nh gi¸ l mét vïng ph¸t triÓn vÒ phÝa ngo i cña vËt thÓ r¾n mang c¸c tÝnh chÊt c¬, lý quan träng ¶nh h−ëng trùc tiÕp ®Õn kh¶ n¨ng l m viÖc cña chi tiÕt m¸y. Líp bÒ mÆt cña kim lo¹i bao gåm c¸c ph©n líp cã tÝnh chÊt c¬ lý ®Æc biÖt kh¸c h¼n víi vËt liÖu bªn trong. H×nh A-1: C¸c líp ®iÓn h×nh cña vïng líp bÒ mÆt. H×nh A-2: ChiÒu d y t−¬ng ®èi gi÷a c¸c líp bÒ mÆt. H×nh A-1 m« t¶ líp bÒ mÆt c¬ b¶n. Tõ vïng vËt liÖu nÒn l líp vËt liÖu bÞ biÕn cøng, trªn nã l vïng vËt liÖu cã cÊu tróc v« ®Þnh h×nh hoÆc h¹t mÞn. Líp n y gäi l líp Bielby ®−îc t¹o nªn do sù ch¶y v biÕn d¹ng dÎo cña c¸c ph©n tö bÒ mÆt trong qu¸ tr×nh gia c«ng c¾t v sau ®ã bÞ t«i do nhiÖt c¾t v t¸c dông l m nguéi nhanh cña khèi vËt liÖu bªn trong. CÊu tróc c¬ b¶n cña líp bÒ mÆt th−êng bÞ ho trén víi s¶n phÈm ph¶n øng ho¸ häc cña líp bÒ mÆt víi m«i tr−êng, v bÞ bao phñ bëi bôi v líp 1 http://www.ebook.edu.vn
- Ma s¸t vµ mßn – phÇn 1 TS. Phan Quang ThÕ – Bé m«n C¬ së ThiÕt kÕ m¸y - Tr−êng §¹i häc Kü thuËt C«ng nghiÖp - §¹i häc TN m ng ph©n tö hÊp thô tõ m«i tr−êng. Ngo i cïng cña líp bÒ mÆt l c¸c nguyªn tö khÝ cã tÝnh chÊt kh¸c víi m«i tr−êng khÝ xung quanh. Mét ®iÒu quan träng h¬n l to n bé cÊu tróc bÒ mÆt cßn ®−îc ®Æc tr−ng bëi tÝnh chÊt h×nh häc cña c¸c nhÊp nh« víi biªn ®é v tÇn xuÊt xuÊt hiÖn kh¸c nhau. TÝnh chÊt h×nh häc v c¬ lý cña c¸c nhÊp nh« bÒ mÆt ®Æc biÖt l ®Æc ®iÓm t«-p«-graphy cña chóng ®ãng vai rÊt trß quan träng trong c¸c nghiªn cøu vÒ ma s¸t, mßn v b«i tr¬n. ChiÒu d y cña c¸c líp bÒ mÆt thÓ hiÖn trªn h×nh A-2. Trôc tung biÓu diÔn thang chia log theo gi¸ trÞ t¨ng dÇn. Riªng chiÒu d y cña líp m ng «xy ho¸ cÇn ph¶i x¸c ®Þnh thËn träng v× chóng bao gåm c¸c líp rÊt phøc t¹p. §Æc tr−ng h×nh häc cña bÒ mÆt chØ ra trªn h×nh A-3 víi ®é sãng v nhÊp nh« tÕ vi bÒ mÆt. H×nh A-3: C¸c th nh phÇn cña tr¹ng th¸i h×nh häc bÒ mÆt. 2. §¸nh gi¸ ®Æc tr−ng h×nh häc bÒ mÆt ViÖc ®¸nh gi¸ c¸c ®Æc ®iÓm h×nh häc cña bÒ mÆt l rÊt quan träng trong viÖc gi¶i quyÕt c¸c vÊn ®Ò vÒ ma s¸t, mßn v b«i tr¬n. C¸c hiÖn t−îng tribology nh− ma s¸t v mßn phô thuéc v o ®Æc ®iÓm tiÕp xóc thùc gi÷a c¸c bÒ mÆt, b¶n chÊt c¸c tiÕp xóc n y l¹i phô thuéc trùc tiÕp v o sù ph©n bè, kÝch th−íc v h×nh d¹ng cña c¸c nhÊp nh« bÒ mÆt. KÕt qu¶ ®¸nh gi¸ ®Æc ®iÓm tiÕp xóc n y n y cung cÊp c¸c ph©n tÝch cã gi¸ trÞ vÒ ®iÒu kiÖn tiÕp xóc ® n håi, dÎo trªn c¸c bÒ mÆt vËt liÖu còg nh− c¸c th«ng tin vÒ kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c nhÊp nh«. H¬n n÷a tõ c¸c kÕt qu¶ ®o c¸c th«ng sè ®Æc tr−ng cña bÒ mÆt cã thÓ x©y dùng ®−îc mèi quan hÖ vÒ c¶ ®Þnh tÝnh v ®Þnh l−îng liªn quan ®Õn ma s¸t v mßn trªn c¬ së sö dông c¸c lËp luËn lý thuyÕt v kÕt qu¶ thÝ nghiÖm. C¸c ph−¬ng ph¸p x¸c ®Þnh c¸c th«ng sè ®Æc tr−ng h×nh häc cña bÒ mÆt bao gåm: Quang häc nh− kÝnh hiÓn vi ®iÖn tö, nhiÔu x¹ hay reflection microscopy ; C¬ khÝ nh− mÆt c¾t nghiªng v m¸y ®o profile. Sö dông ph−¬ng ph¸p quang häc cã thÊy râ h×nh ¶nh 3 chiÒu cña bÒ mÆt. 3. Sù ph©n bè chiÒu cao cña c¸c nhÊp nh« bÒ mÆt §Æc tr−ng h×nh häc cña bÒ mÆt cã thÓ m« t¶ d−íi d¹ng h m ph©n bè chiÒu cao cña chóng d−íi d¹ng: +∞ ∫ Ψ (z )dz F (z ) = (A-1) −∞ Trong ®ã z l chiÒu cao profile ®o tõ ®−êng trung b×nh v Ψ(z) l h m mËt ®é x¸c suÊt ph©n bè ®é cao nhÊp nh«. ViÖc x©y dùng c¸c ®−êng cong ph©n bè liªn quan ®Õn viÖc ®o z1, z2 vv… trong kho¶ng l cô thÓ n o ®ã v x¸c ®Þnh sè c¸c nhÊp nh« cã cïng ®é cao (h×nh A-4). Thùc chÊt cña ®iÒu n y cã thÓ gi¶i thÝch l biÕn tÝn hiÖu t−¬ng tù liªn tôc cña profile th nh mét bé sè cã c¸c gi¸ trÞ ph©n biÖt ®o trªn kho¶ng l. §−êng cong ph©n bè l ®−êng cong tr¬n ®−îc vÏ qua c¸c bé gi¸ trÞ thùc nghiÖm. NhiÒu bÒ mÆt ®é cao cña c¸c nhÊp nh« bÒ mÆt cã khuynh h−íng tu©n theo ph©n 2 http://www.ebook.edu.vn
- Ma s¸t vµ mßn – phÇn 1 TS. Phan Quang ThÕ – Bé m«n C¬ së ThiÕt kÕ m¸y - Tr−êng §¹i häc Kü thuËt C«ng nghiÖp - §¹i häc TN bè chuÈn, gauss. H×nh A-5 l ®−êng cong ph©n bè Gauss vÏ gÇn ®óng tõ ®å thÞ ph©n bè ®é cao cña c¸c nhÊp nh« trªn bÒ mÆt m i. §−êng cong ph©n bè Gauss hay h m sè mËt ®é cña nã ®−îc x¸c ®Þnh theo: Ψ ( z ) = Ψo ( z )e − z / 2σ 2 2 (A-2) Trong ®ã:σ l sai lÖch chuÈn cña ph©n bè v σ2 l variance. Ψo(z) cã thÓ tÝnh trªn mét c¬ së hiÓn nhiªn l diÖn tÝch cña ®−êng cong ph©n bè ph¶i b»ng tæng c¸c d÷ liÖu tËp hîp theo tû lÖ ®· chän. DiÖn tÝch cña ®−êng cong Gauss sÏ l : +∞ ∫ Ψ (z )e − x 2 / 2σ 2 dz = Ψo ( z )σ (2π ) (A-4) 1/ 2 o −∞ 1 2 / 2σ 2 Do ®ã ®−êng cong: Ψ ( z ) = cã diÖn tÝch ®¬n vÞ v ®−êng cong e −x σ (2π ) 1/ 2 ph©n bè Gauss th−êng viÕt d−íi d¹ng chuÈn n y. H×nh A-4: Ph−¬ng ph¸p x¸c ®Þnh ph©n bè ®é cao cña nhÊp nh« bÒ mÆt. H×nh A-5: §−êng cong ph©n bè nhÊp nh« bÒ mÆt ®iÓn h×nh cña mét bÒ mÆt m i. B. Sù tiÕp xóc cña c¸c bÒ mÆt 1. Më ®Çu Cã thÓ thÊy r»ng c¸c nghiªn cøu vÒ tribology kh«ng thÓ t¸ch rêi c¸c nghiªn cøu vÒ c¬ chÕ tiÕp tiÕp xóc gi÷a c¸c vËt thÓ r¾n. §iÒu n y liªn quan tíi nh÷ng vÊn ®Ò vÒ b¶n chÊt cña biÕn d¹ng v øng suÊt sinh ra do t¶i träng bªn ngo i t¸c dông lªn c¸c vËt thÓ cã h×nh d¸ng h×nh häc kh¸c nhau. §Æc biÖt ®iÒu chóng ta quan t©m kh«ng chØ biÕn d¹ng v øng suÊt trªn bÒ mÆt vËt r¾n m theo suèt chiÒu s©u cña c¸c líp bÒ mÆt. T¶i träng t¸c dông lªn vËt r¾n cã thÓ ph©n tÝch th nh hai th nh phÇn ph¸p v 3 http://www.ebook.edu.vn
- Ma s¸t vµ mßn – phÇn 1 TS. Phan Quang ThÕ – Bé m«n C¬ së ThiÕt kÕ m¸y - Tr−êng §¹i häc Kü thuËt C«ng nghiÖp - §¹i häc TN tiÕp ®Ó kh¶o s¸t t¸c dông cña chóng ®Õn øng suÊt v biÕn d¹ng mét c¸ch ®éc lËp v sau ®ã tæng hîp l¹i theo nguyªn lý céng t¸c dông. C¸c vËt liÖu r¾n chÞu t¶i ®Òu bÞ biÕn d¹ng ® n håi hoÆc dÎo. Trong tr−êng hîp thø nhÊt quan hÖ gi÷a øng suÊt v biÕn d¹ng l bËc nhÊt v biÕn d¹ng cã kh¶ n¨ng håi phôc sau khi bá t¶i. Víi biÕn d¹ng dÎo quan hÖ gi÷a øng suÊt v biÕn d¹ng phøc t¹p h¬n v× mét l−îng biÕn d¹ng d− vÉn tån t¹i thËm trÝ sau khi bá t¶i. PhÇn lín c¸c tiÕp xóc trong thùc tÕ khi chÞu t¶i ®Òu tån t¹i c¶ biÕn d¹ng ® n håi v dÎo. VÝ dô t¶i träng t¸c dông lªn vËt r¾n ë chç tiÕp xóc cã thÓ g©y ra biÕn d¹ng ® n håi víi c¶ khèi v biÕn d¹ng dÎo ë ®Ønh c¸c nhÊp nh« do hai bÒ mÆt tiÕp xóc víi nhau ë ®Ønh c¸c nhÊp nh« v øng suÊt ë ®©y th−êng v−ît qu¸ giíi h¹n ch¶y. Tû sè biÕn d¹ng dÎo trªn ® n håi hiÓn nhiªn l phô thuéc v o t¶i träng t¸c dông. Møc ®é biÕn d¹ng dÎo sÏ t¨ng khi t¨ng t¶i. Trong phÇn tiÕp theo chóng ta sÏ kh¶o s¸t ®Æc ®iÓm biÕn d¹ng cña c¸c tiÕp xóc trô v cÇu bëi c¸c lý do sau: - NhiÒu tiÕp xóc trong kü thuËt cã liªn quan ®Õn sù tiÕp xóc cña c¸c vËt thÓ cã d¹ng cung trßn nh− b¸nh xe, con l¨n, ¨n khíp cña biªn d¹ng r¨ng vv… - VÒ mÆt h×nh häc cã thÓ coi bÒ mÆt cña c¸c vËt r¾n l tËp hîp cña c¸c nhÊp nh« h×nh b¸n cÇu. Mét vÊn ®Ò ®Æt ra l trong c¸c tiÕp xóc ma s¸t tr−ît c«ng cña lùc ma s¸t ®Òu biÕn th nh nhiÖt. Nghiªn cøu qu¸ tr×nh ph¸t v truyÒn nhiÖt ë vïng tiÕp xóc chung kh«ng t¸ch rêi viÖc m« h×nh ho¸ tiÕp xóc ë ®Ønh c¸c nhÊp nh« d¹ng h×nh trßn (giao tuyÕn cña hai mÆt cÇu). Tãm l¹i nghiªn cøu chi tiÕt c¸c tiÕp xóc bÒ mÆt g¾n liÒn víi nh÷ng kiÕn thøc vÒ biÕn d¹ng ® n håi, dÎo, b¶n chÊt cña qu¸ tr×nh ph¸t v truyÒn nhiÖt do chuyÓn ®éng t−¬ng ®èi gi÷a c¸c bÒ mÆt ma s¸t sinh ra. 2. Ph©n bè øng suÊt do t¶i träng 2.1. T¶i träng tËp trung ®¬n Trong hÇu hÕt c¸c nghiªn cøu chóng ta th−êng quan t©m nhiÒu ®Õn tÝnh chÊt cña nh÷ng líp bÒ mÆt ngo i cïng víi ®é s©u kho¶ng mét mm, tÝnh chÊt cña vËt liÖu ë ®é s©u kho¶ng mét v i cm tõ bÒ mÆt ®−îc xÕp v o h ng thø yÕu. Lý thuyÕt vÒ øng suÊt v biÕn d¹ng tiÕp xóc l mét trong nh÷ng vÊn ®Ò khã. C¸ch tiÕp cËn th«ng th−êng b¾t ®Çu tõ lùc t¸c dông lªn mÆt ph¼ng l biªn cña c¸c vËt thÓ semi-infinite. §ã l c¸c vËt thÓ thÓ r¾n cã thÓ ph¸t triÓn theo mét phÝa tõ mÆt ph¼ng n y ®Õn v« cïng. §iÒu n y gióp chóng ta tËp trung nghiªn cøu s©u v o b¶n chÊt tiÕp xóc bÒ mÆt cña vËt r¾n h¬n l h×nh d¸ng h×nh häc to n khèi cña chóng dÉn ®Õn sù ®¬n gi¶n ho¸ ®¸ng kÓ vÒ mÆt to¸n häc. (a) (b) H×nh B-1: Ph©n bè øng suÊt do t¶i träng ph©n bè t¸c dông lªn vËt thÓ semi-infinite. 4 http://www.ebook.edu.vn
- Ma s¸t vµ mßn – phÇn 1 TS. Phan Quang ThÕ – Bé m«n C¬ së ThiÕt kÕ m¸y - Tr−êng §¹i häc Kü thuËt C«ng nghiÖp - §¹i häc TN Kh¶o s¸t t¸c dông cña t¶i träng ph¸p tuyÕn ph©n bè ®Òu p theo y trong mÆt ph¼ng o’xz (o’ l ®iÓm ®Æt lùc) t¹i ®iÓm cã to¹ ®é (ε, 0) cña mét vËt thÓ r¾n semi- infinite (h×nh B-1(a)). Vïng biÕn d¹ng ® n håi trong mÆt ph¼ng n y giíi h¹n bëi ®−êng nÐt ®øt. Kh¶o s¸t t¸c dông cña p trªn mét ®¬n vÞ chiÒu d i theo ph−¬ng y (P=p.1), øng suÊt h−íng kÝnh σr x¸c ®Þnh theo lý thuyÕt ® n håi nh− sau: 2P (B-1) σr = − cos θ πr C¸c øng suÊt tiÕp σθ v τrθ ®Òu b»ng 0. §©y l tr¹ng th¸i øng suÊt nÐn ®¬n phô thuéc v o c¶ r v θ. Sö dông vßng trßn Mohr cho tr¹ng th¸i øng suÊt ph¼ng (h×nh B-1(b)), ta x¸c ®Þnh ®−îc c¸c th nh phÇn øng suÊt theo c¸c trôc to¹ ®é o’x v o’z nh− sau. 2 P zx 2 2 P sin 2 θ cos θ σ σ x = r (1 − cos 2θ ) = σ r sin 2 θ = − =− 2 2 ( ) π π x + z2 2 r 2P 2 P cos θ 3 3 σ z σ z = r (1 + cos 2θ ) = σ r cos 2 θ = − =− (B-2) 2 π r ( ) π x + z2 2 2 2P z 2 x 2 P sin θ cos 2 θ σr sin (2θ ) = σ r sin θ cos θ = − =− τ xz = π ( ) π x2 + z2 2 2 r ChuyÓn to¹ ®é cña c¸c th nh phÇn øng suÊt theo hÖ to¹ ®é OXZ (gèc O c¸ch o’ mét kho¶ng l ε ta cã: 2P Z ( X − ε ) 2 σX =− [ ] π ( X − ε )2 + Z 2 2 2P Z3 (B-4) σZ = − [ ] π ( X − ε )2 + Z 2 2 2P Z 2 ( X − ε ) τ XZ = − [ ] π ( X − ε )2 + Z 2 2 Víi c¸ch tiÕp cËn t−¬ng tù øng suÊt h−íng kÝnh do mét t¶i träng ®−êng ®¬n T t¸c dông ë o’ x¸c ®Þnh nh− sau: 2T (B-5) σ r = − cosθ ' πr σ θ ' = τθ ' = 0 øng suÊt σγ còng phô thuéc v o c¶ r v θ’. 5 http://www.ebook.edu.vn
- Ma s¸t vµ mßn – phÇn 1 TS. Phan Quang ThÕ – Bé m«n C¬ së ThiÕt kÕ m¸y - Tr−êng §¹i häc Kü thuËt C«ng nghiÖp - §¹i häc TN H×nh B-2: øng suÊt sinh ra do t¶i träng tiÕp tuyÕn ®¬n t¸c dông trªn vËt thÓ r¾n semi- infinite. T−¬ng tù ta còng x¸c ®Þnh ®−îc c¸c th nh phÇn øng suÊt theo ph−¬ng c¸c trôc to¹ ®é cña hÖ trôc to¹ ®é ®Ò c¸c OXZ: 2T Z 2 ( X − ε ) σX =− [ ] π ( X − ε )2 + Z 2 2 2T ( X − ε )3 (B-6) σZ = − [ ] π ( X − ε )2 + Z 2 2 2T Z ( X − ε ) 2 τ XZ = − [ ] π ( X − ε )2 + Z 2 2 Thay T = µp trong ®ã: µ l hÖ sè ma s¸t thÝch hîp, c¸c th nh phÇn øng suÊt do c¶ p v T g©y ra t¹i mét ®iÓm cã to¹ ®é (X, Z) sÏ cho quy luËt ph©n bè øng suÊt g©y ra bëi tiÕp xóc ma s¸t ®¬n gi¶n. ViÖc gi¶i b i to¸n n y tuy nhiªn cßn gÆp ph¶i mét trë ng¹i ®¸ng kÓ bëi v× t¹i r = 0 (t¹i O’) øng suÊt tiÕn tíi v« cïng v ®iÒu ®ã kh«ng phï hîp víi thùc tÕ. Thùc ra trong c¸c tiÕp xóc thùc lu«n tån t¹i mét diÖn tÝch tiÕp xóc giíi h¹n n o ®ã gi÷a hai vËt thÓ l m thay ®æi ®iÒu kiÖn biªn n y v gi¸ trÞ øng suÊt t¹i ®©y l h÷u h¹n. 2.2. T¶i träng ph©n bè Kh¶o s¸t t¶i träng ph©n bè ®Òu g©y ra ¸p suÊt tiÕp xóc trªn vïng tõ O ®Õn a trªn bÒ mÆt vËt r¾n semi-infinite. NÕu lÊy kÝch th−íc kh¶o s¸t theo ph−¬ng y b»ng 1 ®¬n vÞ th× t¶i träng tæng hîp P sÏ l : a P = ∫ pdx = pa (B-7) 0 Kh¶o s¸t mét ph©n tè diÖn tÝch chiÒu d i dε t¹i to¹ ®é (ε, 0), lùc t¸c dông lªn ph©n tè n y l pdε (h×nh B-3(a)). øng suÊt t¹i ®iÓm cã to¹ ®é (X,Z) x¸c ®Þnh theo c«ng thøc (B-4) víi t¶i träng p ®−îc thay b»ng pdε. Râ r ng øng suÊt t¹i ®iÓm cã to¹ ®é (X,Z) do d n lùc ph©n bè ®Òu sÏ l tæng øng suÊt do pdε g©y ra khi ε biÕn thiªn tõ 0 ®Õn a. 2 p Z (X − ε ) 2 a π ∫ ( X − ε )2 + Z 2 2 dε σX =− [ ] 0 a Z3 2p π ∫ ( X − ε )2 + Z 2 2 (B-8) dε σZ = − [ ] 0 a Z 2 (X − ε ) 2p π ∫ ( X − ε )2 + Z 2 2 dε τ XZ = − [ ] 0 Kh¶o s¸t t¶i träng tiÕp tuyÕn T = µP ph©n bè ®Òu trªn vïng tõ 0 ®Õn a v t¹i mçi ®iÓm trong kho¶ng (0,a) lùc ma s¸t sÏ l tdε = µpdε (h×nh B-3(b)) nªn: a a T = ∫ tdε = ∫ µpdε = µP (B-9) 0 0 T−¬ng tù nh− t¶i träng ph¸p tuyÕn, øng suÊt do d n lùc tiÕp tuyÕn ph©n bè ®Òu t ®−îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc (B-6) nh− sau: 6 http://www.ebook.edu.vn
- Ma s¸t vµ mßn – phÇn 1 TS. Phan Quang ThÕ – Bé m«n C¬ së ThiÕt kÕ m¸y - Tr−êng §¹i häc Kü thuËt C«ng nghiÖp - §¹i häc TN 2t Z 2 ( X − ε ) a π ∫ ( X − ε )2 + Z 2 2 dε σX =− [ ] 0 2t ( X − ε )3 dε a σZ = − ∫ (B-10) [ ] π 0 ( X − ε )2 + Z 2 2 2t Z ( X − ε ) 2 a τ XZ = − ∫ dε [ ] π 0 ( X − ε )2 + Z 2 2 (a) (b) H×nh B-3: S¬ ®å t¶i träng ph©n bè ph¸p tuyÕn v tiÕp tuyÕn t¸c dông trªn vËt thÓ r¾n semi-infinite. øng suÊt do c¶ t¶i träng ph¸p tuyÕn v tiÕp tuyÕn g©y ra sÏ l tèng ®¹i sè c¸c øng suÊt t−¬ng øng trong c¸c ph−¬ng tr×nh (B-8) v (B-10). Khi t¶i träng ph¸p tuyÕn v tiÕp tuyÕn trªn vïng tiÕp xóc ph©n bè theo mét quy luËt bÊt kú th× øng suÊt tæng hîp t¹i mét ®iÓm (X,Z) vÉn ®−îc x¸c ®Þnh theo nguyªn t¾c trªn víi p = p(ε) v t = t(ε). H×nh B-4: S¬ ®å c¸c ®−êng ®¼ng ¸p suÊt cùc ®¹i h»ng sè. Trong tÊt c¶ c¸c ph−¬ng tr×nh trªn ta ®· gi¶ thiÕt r»ng biÕn d¹ng ë chç tiÕp xóc cña c¸c vËt thÓ l ® n håi, nh−ng ngay c¶ trong nh÷ng tr−êng hîp n y ta vÉn ph¶i quan t©m ®Õn c¶ t¸c dông cã thÓ cña biÕn d¹ng dÎo. Tiªu chuÈn ®¬n gi¶n nhÊt ®Ó biÕn d¹ng dÎo b¾t ®Çu x¶y ra l øng suÊt tiÕp cùc ®¹i ®¹t tíi øng suÊt tiÕp giíi h¹n 7 http://www.ebook.edu.vn
- Ma s¸t vµ mßn – phÇn 1 TS. Phan Quang ThÕ – Bé m«n C¬ së ThiÕt kÕ m¸y - Tr−êng §¹i häc Kü thuËt C«ng nghiÖp - §¹i häc TN cña vËt liÖu k, k = Y/2, trong ®ã Y l øng suÊt kÐo giíi h¹n. Trong tr−êng hîp biÕn d¹ng ph¼ng nªu trªn, trÞ sè øng suÊt tiÕp cùc ®¹i trªn mÆt ph¼ng OXZ v b»ng b¸n kÝnh cña vßng trßn Mohr øng suÊt. σr P (B-11) τ max = cos θ =− πr 2 TÊt c¶ c¸c ®iÓm cã cïng τmax sÏ n»m trªn vßng trßn cã ®−êng kÝnh b chØ ra trªn h×nh B-4(b) v : P τ max = − πb §iÒu ®ã cã nghÜa r»ng øng suÊt tiÕp cùc ®¹i b»ng h»ng sè t¹i mäi ®iÓm trªn vßng trßn ®−êng kÝnh b. Tõ ®©y ta cã thÓ vÏ c¸c ®−êng ®¼ng øng suÊt v x¸c ®Þnh ®−îc vÞ trÝ m t¹i ®ã τmax = k l vÞ trÝ m biÕn d¹ng dÎo x¶y ra ®Çu tiªn. KiÓu m« t¶ n y ho n to n phï hîp víi kÕt qu¶ thÝ nghiÖm ph©n tÝch øng suÊt sö dông photoelastic. Khi t¶i träng ph¸p tuyÕn tËp trung hoÆc ph©n bè ®Òu, c¸c tÝnh to¸n vÒ τmax cho c¸c kÕt qu¶ nh− trªn h×nh B-4(b,c). Cã thÓ thÊy r»ng trong c¶ hai tr−êng hîp vËt liÖu sÏ ®¹t tíi tr¹ng th¸i giíi h¹n ®Çu tiªn ë bÒ mÆt khi t¨ng t¶i ®Õn møc τmax = k. 3. ChuyÓn vÞ d−íi t¸c dông cña t¶i träng Sau khi x¸c ®Þnh sù ph©n bè cña øng suÊt, chóng ta cã thÓ x¸c ®Þnh chuyÓn vÞ trong mét vËt r¾n sö dông c¸c ph−¬ng tr×nh m« t¶ mèi quan hÖ gi÷a biÕn d¹ng e v chuyÓn vÞ t−¬ng øng. D−íi t¸c dông cña t¶i träng P t¹i o’, c¸c chuyÓn vÞ u v w ®−îc x¸c ®Þnh theo c¸c c«ng thøc sau: ∂u 1 2P = er = (σ r − νσ θ ) = − cos θ πrE ∂r E u ∂w 1 2P = eθ = (σ θ − νσ r ) = −ν cos θ + r r∂θ πrE E ∂u ∂w w 1 − = γ rθ = τ rθ = 0 + r ∂θ ∂r r G §Ó gi¶i c¸c ph−¬ng tr×nh n y, ta ph¶i sö dông c¸c ®iÒu kiÖn biªn. Gi¶ sö r»ng c¸c ®iÓm n»m trªn trôc z (θ = 0) kh«ng tån t¹i chuyÓn vÞ ngang v t¹i ®iÓm n»m trªn trôc z c¸ch vÞ trÝ gèc ban ®Çu mét kho¶ng b kh«ng tån t¹i chuyÓn vÞ ®øng. Râ r ng ®iÒu m ta quan t©m ë ®©y l chuyÓn vÞ x¶y ra trªn biªn (z=0) cña vËt r¾n, v× thÕ thay θ = ±π/2 v o ph−¬ng tr×nh trªn chuyÓn vÞ ngang sÏ ®−îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc: (1 − ν )P (u )z =0 =− 2E §iÒu n y chøng tá tÊt c¶ c¸c ®iÓm trªn biªn cña vËt r¾n ®Òu cã chuyÓn vÞ nh− nhau h−íng vÒ gèc. Ta còng cã thÓ t×m ®−îc chuyÓn vÞ ®øng cña cña mét ®iÓm trªn biªn (z=0) c¸ch gèc mét kho¶ng x theo ph−¬ng tr×nh sau : (w)z =0 = 2 P log b − (1 + ν )P πE πE x Tõ ®©y cã thÓ thÊy r»ng t¹i ®iÓm ®Æt cña t¶i träng (x=0), chuyÓn vÞ th¼ng ®øng tiÕn tíi v« cïng. §iÒu n y do ta gi¶ thiÕt tiÕp xóc ®iÓm cßn trong thùc tÕ t¶i träng ph©n bè trong vïng tiÕp xóc h÷u h¹n tõ O ®Õn a. Thay c¸c gi¸ trÞ t−¬ng øng v o ph−¬ng tr×nh trªn ta cã gi¸ trÞ chuyÓn vÞ tæng t¹i ®iÓm (X,0) nh− sau: π a 1 +ν 2 b (w)z =0 = ∫ p log πE ∫ dε − pdε πE 0 X −ε 0 8 http://www.ebook.edu.vn
- Ma s¸t vµ mßn – phÇn 1 TS. Phan Quang ThÕ – Bé m«n C¬ së ThiÕt kÕ m¸y - Tr−êng §¹i häc Kü thuËt C«ng nghiÖp - §¹i häc TN §èi víi t¶i träng ph¸p tuyÕn tiÕp xóc ®iÓm P t¸c dông lªn mét vËt r¾n semi- infinite, c¸c chuyÓn vÞ ngang v th¼ng ®øng däc theo biªn z=0 c¸ch ®iÓm ®Æt cña t¶i träng mét kho¶ng x ®−îc x¸c ®Þnh nh− sau: (u )z =0 = − (1 − 2ν )(1 + ν )P 2πEx ( ) 1 −ν 2 P (w ) z = 0 = πEx §èi víi t¶i träng ph©n bè trªn mét vïng cña biªn xÐt ¸p xuÊt p t¸c dông trªn mét ph©n tè diÖn tÝch dA c¸ch ®iÓm tÝnh chuyÓn vÞ mét kho¶ng l x, chuyÓn vÞ th¼ng ®øng t¹i ®iÓm ®ã x¸c ®Þnh nh− sau: ( ) 2 (w)z =0 = 1 − ν ∫ ρdA πE x 4. TiÕp xóc Hec (Hertzian) 4.1. TiÕp xóc trô 4.1.1. Ph©n bè øng suÊt trªn mÆt tiÕp xóc Cã thÓ thÊy r»ng trong kü thuËt c¸c b i to¸n tiÕp xóc gi÷a c¸c vËt thÓ cã d¹ng cung trßn ®−îc ®Æc biÖt quan t©m. Kh¶o s¸t tiÕp xóc cña hai h×nh trô gièng nhau ë tr¹ng th¸i biÕn d¹ng ph¼ng. Do tÝnh chÊt ®èi xøng nªn vïng tiÕp xóc chung cña hai h×nh trô l ph¼ng (H×nh B-5(a)). MÆc dï ®iÒu gi¶ thiÕt vïng tiÕp xóc chung ph¼ng kh«ng thËt chÝnh x¸c trong tr−êng hîp h×nh trô tiÕp xóc víi mÆt ph¼ng, tuy nhiªn sai sè cã thÓ bá qua. Mét ®Æc ®iÓm cña c¸c tiÕp xóc n y khi t¨ng t¶i, diÖn tÝch vïng tiÕp xóc sÏ t¨ng v biÕn d¹ng ë vïng trung t©m sÏ lín h¬n ë vïng biªn v cã thÓ thÊy øng suÊt tiÕp xóc sÏ kh«ng ph¶i l h»ng sè trªn vïng tiÕp xóc. §©y l mét b i to¸n phøc t¹p nªn tr−íc khi kh¶o s¸t sù ph©n bè øng suÊt ta cÇn x¸c ®Þnh quy luËt ph©n bè cña øng suÊt tiÕp xóc v diÖn tÝch tiÕp xóc thùc d−íi t¸c dông cña mét t¶i träng. H×nh B-5: S¬ ®å ph©n bè øng suÊt trªn vïng tiÕp xóc cña hai h×nh trô. Khi hai h×nh trô ® n håi nh− nhau tiÕp xóc d−íi t¸c dông cña t¶i träng ph¸p tuyÕn P trªn mét ®¬n vÞ chiÒu d i h−íng trôc, vïng tiÕp xóc sÏ cã chiÒu réng tiÕp xóc l 2a (H×nh B-5(b)). Do biÕn d¹ng ph¸p tuyÕn t¹i t©m cña vïng tiÕp xóc lín h¬n vïng biªn theo lý thuyÕt ® n håi øng xuÊt p sÏ ph©n bè d−íi d¹ng: 1/ 2 2P x 2 1 − (B-12) p= πa a 2 Mét ®iÒu hiÓn nhiªn vÒ b¶n chÊt vËt lý, øng suÊt trong hÖ thèng n y sÏ tû lÖ víi 9 http://www.ebook.edu.vn
- Ma s¸t vµ mßn – phÇn 1 TS. Phan Quang ThÕ – Bé m«n C¬ së ThiÕt kÕ m¸y - Tr−êng §¹i häc Kü thuËt C«ng nghiÖp - §¹i häc TN P/a. P øng suÊt ∝ a Kh¶o s¸t biÕn d¹ng cã thÓ thÊy khi t¨ng t¶i a sÏ t¨ng v biÕn d¹ng t¨ng v× thÕ ta cã thÓ dù ®o¸n quan hÖ biÕn d¹ng tû ®èi theo a v R. a BiÕn d¹ng ∝ R Trong ®ã : R l b¸n kÝnh cña h×nh trô. Tõ nh÷ng quan hÖ cña øng suÊt v biÕn d¹ng trªn ta cã: a a PR a2∝ hay ∝ E R P E Theo lý thuyÕt ® n håi ta cã thÓ rót ra nh− sau: ( ) 4 PR 1 − ν 2 (B-13) a2 = πE C«ng thøc n y chøng tá lËp luËn ®¬n gi¶n trªn l ®óng. C«ng thøc trªn cßn ®óng khi c¸c h×nh trô cã b¸n kÝnh kh¸c nhau tiÕp xóc víi nhau còng nh− tr−êng hîp h×nh trô tiÕp xóc víi mÆt ph¼ng. Tuy nhiªn m« ®un ® n håi v b¸n kÝnh cong l c¸c ®¹i l−îng t−¬ng ®−¬ng E’ v R’. 1 1 − ν 12 1 − ν 2 2 (B-14) = + E' E1 E2 1 1 1 (B-15) = + R ' R1 R2 4 PR' Do ®ã: (B-16) a2 = πE ' Trong tr−êng hîp tiÕp xóc cña h×nh trô trªn mÆt ph¼ng, b¸n kÝnh cña mÆt ph¼ng nhËn gi¸ trÞ v« cïng nªn R’ = R1. Víi h×nh trô tiÕp xóc trong b¸n kÝnh lÊy gi¸ trÞ ©m (H×nh B-6). Mét ®iÒu ®¸ng chó ý l khi E → ∞, chiÒu réng tiÕp xóc a→ 0 nghÜa l tiÕp xóc trë th nh tiÕp xóc ®−êng. H×nh B-6: C¸c d¹ng tiÕp xóc gi÷a hai h×nh trô. 4.1.2. Ph©n bè øng suÊt trong vïng tiÕp xóc Cã thÓ thÊy r»ng biÕn d¹ng dÎo b¾t ®Çu khi øng suÊt tiÕp cùc ®¹i ®¹t tíi gi¸ trÞ cña øng suÊt tiÕp giíi h¹n k. §Ó nghiªn cøu sù ph©n bè cña øng suÊt tiÕp cùc ®¹i cho vËt thÓ r¾n chÞu t¸c dông cña lùc ph©n bè m« t¶ theo ph−¬ng tr×nh (B-12) trong vïng cã chiÒu réng tiÕp xóc tõ –a ®Õn +a. Thay gi¸ trÞ øng suÊt p v o ph−¬ng tr×nh (B-8) ta ®−îc c¸c ph−¬ng tr×nh m« t¶ 10 http://www.ebook.edu.vn
- Ma s¸t vµ mßn – phÇn 1 TS. Phan Quang ThÕ – Bé m«n C¬ së ThiÕt kÕ m¸y - Tr−êng §¹i häc Kü thuËt C«ng nghiÖp - §¹i häc TN øng suÊt t¹i ®iÓm cã to¹ ®é (X,Z) trong lßng vËt thÓ. 4P ε 2 Z (X + ε ) 4P ε 2 Z (X − ε ) 1/ 2 1/ 2 2 2 0 a σ X = − 2 ∫ 1 − 2 dε − 2 ∫ 1 − 2 dε [ ] [ ] π a − a a ( X + ε )2 + Z 2 2 2 π a 0 a ( X − ε )2 + Z 2 4P ε 2 1/ 2 1/ 2 4P ε 2 0 a Z3 Z3 σ z = − 2 ∫ 1 − 2 dε − 2 ∫ 1 − 2 dε [ ] [ ] 2 2 π a −a a π a 0 a ( X + ε )2 + Z 2 ( X + ε )2 + Z 2 (B-17) Z (X + ε ) 4P ε Z (X − ε ) 1/ 2 1/ 2 4P ε 0 a 2 2 2 2 π 2 a −∫a a 2 dε − 2 ∫ 1 − 2 dε τ XZ = − 1 − [ ] [ ] 2 π a 0 a ( X − ε )2 + Z 2 2 ( X + ε )2 + Z 2 Tri sè øng suÊt tiÕp cùc ®¹i cho tr−êng hîp biÕn d¹ng ph¼ng ®−îc x¸c ®Þnh b»ng b¸n kÝnh cña vßng trong Mohr. 1/ 2 σ x − σ z 2 (B-18) = + τ xz 2 τ max 2 (a) (b) H×nh B-7: (a) C¸c ®−êng ®¼ng ¸p suÊt thùc khi h×nh trô tiÕp xóc víi mÆt ph¼ng chÞu t¸c dông cña riªng t¶i träng ph¸p tuyÕn (b) Plastic behaviour t¹i bÒ mÆt. H×nh B-8: (a) C¸c ®−êng ®¼ng ¸p suÊt thùc khi h×nh trô tiÕp xóc víi mÆt ph¼ng chÞu t¸c dông kÕt hîp cña t¶i träng ph¸p tuyÕn v tiÕp tuyÕn víi T = 0,5µP. 11 http://www.ebook.edu.vn
- Ma s¸t vµ mßn – phÇn 1 TS. Phan Quang ThÕ – Bé m«n C¬ së ThiÕt kÕ m¸y - Tr−êng §¹i häc Kü thuËt C«ng nghiÖp - §¹i häc TN Thay gi¸ trÞ cña σx, σy, σz v o biÓu thøc cña τmax ta sÏ x¸c ®Þnh ®−îc τmax t¹i mäi ®iÓm. C¸c gi¸ trÞ cña ph−¬ng tr×nh n y gióp chóng ta vÏ c¸c ®−êng ®¼ng øng suÊt thÓ hiÖn trªn h×nh B-7. Gi¸ trÞ lín nhÊt cña τmax sÏ xuÊt hiÖn d−íi bÒ mÆt mét kho¶ng 0,67a. H¬n n÷a khi t¨ng t¶i ®Ó τmax t¹i ®iÓm n y ®¹t gi¸ trÞ k t−¬ng øng víi øng xuÊt cùc ®¹i ë trung t©m vïng tiÕp xóc po = 3,1k. §©y l kÕt qu¶ ®¸ng ng¹c nhiªn bëi v× ë tr¹ng th¸i nÐn ®¬n chóng ta cã thÓ dù ®o¸n vËt liÖu bÒ mÆt sÏ ch¶y khi po = 2k. Tuy nhiªn ®iÒu n y kh«ng ®óng víi c¸c ph©n tè bÒ mÆt khi chóng chÞu øng suÊt nÐn theo 3 ph−¬ng vu«ng gãc. ë tr¹ng th¸i n y po cã thÓ lín h¬n 2k m vÉn kh«ng x¶y ra biÕn d¹ng dÎo. Nãi c¸ch kh¸c th nh phÇn øng suÊt thuû tÜnh t¹i mét ®iÓm bÊt kú kh«ng thÓ g©y ra biÕn d¹ng dÎo ngay t¹i ®iÓm ®ã. KÕt luËn n y rÊt quan träng bëi v× mÆc dï øng suÊt tiÕp xóc v−ît qu¸ giíi h¹n ch¶y cña vËt liÖu, biÕn d¹ng dÎo vÉn kh«ng x¶y ra. Nãi c¸ch kh¸c biÕn d¹ng ë chç tiÕp xóc Hec vÉn cã thÓ l ® n håi. H¬n n÷a mÆc dï biÕn d¹ng dÎo cã thÓ x¶y ra bªn d−íi bÒ mÆt, nh−ng trong mét ph¹m vi rÊt nhá v× sù ph¸t triÓn cña vïng biÕn d¹ng dÎo bÞ h¹n chÕ bëi biÕn d¹ng ® n håi cña vËt liÖu theo mäi ph−¬ng. Khi tiÕp tôc t¨ng t¶i kÝch th−íc cña vïng biÕn d¹ng dÎo sÏ t¨ng lªn v ph¸t triÓn ®Õn bÒ mÆt. Plastic flow sau ®ã cã thÓ sÏ x¶y ra v h×nh trô sÏ lón v o bÒ mÆt. Khi ®ã ¸p suÊt tiÕp xóc po b»ng 6k lín h¬n 2 lÇn øng suÊt b¾t ®Çu g©y ra biÕn d¹ng dÎo. Gi¸ trÞ ¸p suÊt trung b×nh trong ®iÒu kiÖn n y xÊp xØ b»ng ®é cøng H cña vËt liÖu v ®ã l lý do t¹i sao víi kim lo¹i ta cã: H ≈ 6k ≈ 3Y (B-19) Trong ®ã: Y l søc bÒn kÐo ®¬n cña vËt liÖu. D−íi t¸c dông kÕt hîp cña c¶ t¶i träng ph¸p tuyÕn v tiÕp tuyÕn c¸c ®−êng ®¼ng øng suÊt τmax ®−îc vÏ trªn h×nh B-8. Cã thÓ thÊy vÞ trÝ gi¸ trÞ lín nhÊt cña cña øng suÊt tiÕp cùc ®¹i sÏ tiÕn gÇn h¬n tíi bÒ mÆt v biÕn d¹ng dÎo x¶y ra dÔ d ng h¬n so víi t¸c dông riªng cña t¶i träng ph¸p tuyÕn. Nãi c¸ch kh¸c biÕn d¹ng dÎo c¶ khèi trë nªn dÔ d ng h¬n khi cã t¸c dông cña t¶i träng tiÕp tuyÕn. 4.1.3. Sù tr−ît d−íi t¸c dông cña t¶i träng tiÕp tuyÕn Trong thùc tÕ khi hai vËt thÓ tiÕp xóc chÞu t¸c dông cña t¶i träng tiÕp tuyÕn nhá h¬n µP sù tr−ît kh«ng x¶y ra. §iÒu n y th−êng gÆp khi ma s¸t l c¬ chÕ ng¨n c¶n sù tr−ît gi÷a c¸c bÒ mÆt ®èi tiÕp nh− bu l«ng ®ai èc, ly hîp ma s¸t vv… phÇn lín c¸c s¸ch ®Òu gi¶i thÝch hiÖn t−îng n y b»ng c¸ch cho hÖ sè ma s¸t t¨ng tõ 0 ®Õn mét gi¸ trÞ giíi h¹n m t¹i ®ã tr−ît x¶y ra. C¸ch gi¶ thÝch n y kh«ng chÝnh x¸c v× v« t×nh ta ®· biÕn mét h»ng sè vËt lý th nh mét biÕn sè. Cã thÓ thÊy r»ng gi¶ thiÕt trªn l kh«ng cÇn thiÕt nÕu ta coi c¸c bÒ mÆt tiÕp xóc cã kh¶ n¨ng biÕn d¹ng chø kh«ng ph¶i l tuyÖt ®èi cøng. Sù biÕn d¹ng kh«ng ®ång ®Òu trªn bÒ mÆt tiÕp xóc l c¬ së ®Ó gi¶i thÝch hiÖn t−îng x¶y ra ë chç tiÕp xóc cña mét h×nh trô ®Æt trªn mét mÆt ph¼ng khi chÞu t¶i träng tiÕp tuyÕn nhá h¬n µP. Chóng ta b¾t ®Çu b»ng gi¶ ®Þnh kÕt qu¶ v kiÓm nghiÖm l¹i tÝnh ®óng ®¾n cña nã. Gi¶ sö trong vïng tiÕp xóc tån t¹i mét vïng trung t©m m ë ®ã kh«ng tån t¹i tr−ît cßn ë phÇn ngo i sù tr−ît x¶y ra sù tr−ît víi møc ®é nhá nh− trªn h×nh B-9. Sù tån t¹i ®ång thêi c¸c vïng dÝnh v tr−ît tÕ vi l ho n to n cã kh¶ n¨ng bëi v× b¶n chÊt biÕn d¹ng cña vËt liÖu ë chç tiÕp xóc v kiÓu biÕn d¹ng cho phÐp sù tr−ît x¶y ra ë vïng biªn cña tiÕp xóc. Khi t¶i träng tiÕp tuyÕn t¨ng, diÖn tÝch vïng tr−ît t¨ng cho ®Õn khi T= µP th× ph¸t triÓn tíi vïng trung t©m v sù tr−ît c¶ khèi x¶y ra trªn to n vïng tiÕp xóc. Víi m« h×nh n y µ cã gi¸ trÞ l h»ng sè. ë nh÷ng vïng tr−ît x¶y ra t = µp cßn ë nh÷ng vïng kh«ng tr−ît (dÝnh) t < µp. T ®−îc x¸c ®Þnh b»ng c¸ch tÝch ph©n t trªn to n diÖn tÝch tiÕp xóc chØ ra trªn h×nh B-9 tho¶ m·n ®iÒu kiÖn b i to¸n l hÖ sè ma s¸t µ = const. 12 http://www.ebook.edu.vn
- Ma s¸t vµ mßn – phÇn 1 TS. Phan Quang ThÕ – Bé m«n C¬ së ThiÕt kÕ m¸y - Tr−êng §¹i häc Kü thuËt C«ng nghiÖp - §¹i häc TN (a) H×nh B-9: (a) M« h×nh tiÕp xóc ma s¸t víi hai vïng dÝnh v tr−ît. (b, c) M« h×nh ph©n bè t¶i träng ph¸p tuyÕn p, tiÕp tuyÕn t=µp v biÕn d¹ng trªn mÆt tiÕp xóc. Trong tr−êng hîp T = µP, sù ph©n bè cña ¸p suÊt ph¸p v lùc tiÕp tuyÕn t = µp chØ ra trªn h×nh B-9(b,c). T¨ng t¶i träng ph¸p tuyÕn g©y ra biÕn d¹ng nÐn b»ng nhau ex ë c¶ hai phÝa l m cho sù tr−ît kh«ng x¶y ra. D−íi t¸c dông lùc tiÕp tuyÕn cã thÓ thÊy r»ng kiÓu biÕn d¹ng x¶y ra tr¸i chiÒu nhau trªn hai vËt thÓ (h×nh B-9(c)) v tr−ît ph¶i x¶y ra trªn kh¾p vïng tiÕp xóc. Khi T < µP vïng dÝnh trung t©m ph¶i cã biÕn d¹ng b»ng 0 ë c¶ hai phÝa quyÕt ®Þnh kiÓu ph©n bè cña lùc tiÕp tuyÕn. Sù ph©n bè cña lùc tiÕp tuyÕn m biÕn d¹ng b»ng 0 ë trung t©m cña vïng dÝnh m« t¶ trªn h×nh B-10. Kh¶o s¸t mét t¶i träng tiÕp tuyÕn T = µP trªn h×nh B-10(a). BiÕn d¹ng e’x chØ ra trªn h×nh B-10(b). Chó ý r»ng biÕn d¹ng n y tu©n theo quy luËt bËc nhÊt trong vïng tiÕp xóc tõ –a ®Õn a (e’x = µx/2R). TiÕp tôc kh¶o s¸t d¹ng ph©n bè lùc tiÕp tuyÕn t−¬ng tù T’’, t¸c dông ng−îc l¹i trªn vïng tõ -a ®Õn +a. BiÕn d¹ng e’’x do T’’ g©y ra chØ ra trªn h×nh B- 10(d). BiÕn d¹ng còng ph©n bè theo luËt bËc nhÊt ng−îc dÊu v cïng gi¸ trÞ gièng nh− tr−êng hîp t¶i H×nh B-10: S¬ ®å tr−ît tæng träng T’. B»ng c¸ch céng c¸c biÕn d¹ng e’ v e’’ x x hîp sÏ ®−îc biÕn d¹ng 0 trªn c¶ vïng tõ -α ®Õn + α v phÇn lùc tiÕp tuyÕn trªn vïng n y n¬i m t < µp. Trªn phÇn tiÕp xóc cßn l¹i t = µp v biÕn d¹ng kh¸c kh«ng l vïng tr−ît chØ ra 13 http://www.ebook.edu.vn
- Ma s¸t vµ mßn – phÇn 1 TS. Phan Quang ThÕ – Bé m«n C¬ së ThiÕt kÕ m¸y - Tr−êng §¹i häc Kü thuËt C«ng nghiÖp - §¹i häc TN trªn h×nh B-10(e,f). LËp luËn trªn chØ ra r»ng thËm trÝ kh«ng cã hiÖn t−îng tr−ît c¶ khèi, tr−ît tÕ vi víi mét møc ®é n o ®ã vÉn x¶y ra khi T < µP v c¬ chÕ cña nã t−¬ng tù nh− fretting. §èi víi nh÷ng h×nh d¹ng tiÕp xóc phøc t¹p lËp luËn n y vÉn ®óng v sù tr−ît tÕ vi vÉn x¶y ra ë biªn cña vïng tiÕp xóc. 4.2. TiÕp xóc 3D tæng qu¸t §Ó ®¬n gi¶n, trong phÇn trªn ta ®· nghiªn cøu tiÕp xóc Hertzian 2D. Trong nhiÒu b i to¸n thùc tÕ chóng ta ph¶i gi¶i quyÕt c¸c vÊn ®Ò phøc t¹p liªn quan ®Õn tiÕp xóc 3D. Nãi chung m« h×nh biÕn d¹ng 3D còng t−¬ng tù nh− 2D, tuy nhiªn mét sè c«ng thøc ph¶i thay ®æi cho phï hîp. H×nh B-11: S¬ ®å ph©n bè ¸p suÊt trªn vïng tiÕp xóc cÇu. Kh¶o s¸t hai h×nh cÇu nh− nhau chÞu t¶i träng ph¸p tuyÕn N (h×nh B-11), diÖn tÝch tiÕp xóc l mét h×nh trßn b¸n kÝnh a v ¸p suÊt tiÕp xóc ph©n bè d¹ng cÇu theo c«ng thøc sau: 1/ 2 x2 z2 3N 1 − 2 − 2 (B-20) p= a a 2πa 2 Gi¸ trÞ cña a x¸c ®Þnh nh− sau: 1/ 3 3 NR (B-21) a= 8E ' H×nh B-12: S¬ ®å x¸c ®Þnh vïng tiÕp xóc gi÷a hai vËt thÓ. 14 http://www.ebook.edu.vn
- Ma s¸t vµ mßn – phÇn 1 TS. Phan Quang ThÕ – Bé m«n C¬ së ThiÕt kÕ m¸y - Tr−êng §¹i häc Kü thuËt C«ng nghiÖp - §¹i häc TN MÆc dï tiÕp xóc cña hai h×nh cÇu kh¸c nhau kh«ng ph¶i l mét vïng tiÕp xóc ph¼ng nh− trªn h×nh B-11, c¸c ph−¬ng tr×nh trªn vÉn nghiÖm ®óng sö dông b¸n kÝnh 1 1 1 cong t−¬ng ®−¬ng R’ x¸c ®Þnh nh− sau: : = + R ' R1 R2 1/ 3 3 NR ' (B-22) a= 4E ' Khi h×nh cÇu tiÕp xóc víi mét mÆt ph¼ng R’ = R. Trong tr−êng hîp hai vËt thÓ tiÕp xóc víi nhau, c¸c b¸n kÝnh sö dông tÝnh to¸n l c¸c b¸n kÝnh cong chÝnh cña mçi biªn d¹ng trong hai mÆt ph¼ng ph¸p tuyÕn. Khi ®ã h×nh d¸ng tiÕp xóc l ellip v ¸p suÊt tiÕp xóc ph©n bè theo quy luËt sau: 1/ 2 3N x2 z2 1 − 2 − 2 (B-23) p= 2πab a a C¸c b¸n trôc lín v bÐ cña ellip ®−îc x¸c ®Þnh nh− sau: 1/ 3 1/ 3 3N 3N v b = k b 4 E ' ( A + B ) (B-24) a = ka 4 E ' ( A + B ) Trong ®ã: ka v kb l c¸c h»ng sè phô thuéc v o gi¸ trÞ cña c¸c b¸n kÝnh cong chÝnh cña hai vËt thÓ tiÕp xóc v gãc nghiªng φ gi÷a c¸c mÆt ph¼ng ph¸p tuyÕn chøa c¸c cung cong chÝnh. NÕu ký hiÖu c¸c b¸n kÝnh cong chÝnh cña vËt thÓ 1 l R11 v R12 v cña vËt thÓ 2 l R21 v R22, c¸c h»ng sè A v B sÏ l : 1/ 2 1 1 2 2 1 1 1 1 1 1 1 B − A = + + 2 cos 2φ (B-25) − − − − 2 R11 R12 R21 R22 R 11 R12 R21 R22 1 1 1 1 1 A+ B = R + R + R + R (B-26) 2 11 22 12 21 H×nh B-13: §å thÞ m« t¶ quan hÖ cña ka v kb. Trong nh÷ng ph−¬ng tr×nh n y c¸c b¸n kÝnh cong lâm lÊy gi¸ trÞ ©m. C¸c hÖ sè ka v kb l c¸c sè phô thuéc v o tû sè (B-A)/(A+B) th«ng qua gãc phô: 15 http://www.ebook.edu.vn
- Ma s¸t vµ mßn – phÇn 1 TS. Phan Quang ThÕ – Bé m«n C¬ së ThiÕt kÕ m¸y - Tr−êng §¹i häc Kü thuËt C«ng nghiÖp - §¹i häc TN B−A (B-27) γ= A+ B Sö dông ph−¬ng tr×nh (B-27) ®Ó tÝnh to¸n c¸c gi¸ trÞ cña γ. §Ó x¸c ®Þnh c¸c hÖ sè ka v kb t−¬ng øng víi mçi gi¸ trÞ cña γ yªu cÇu c¸c tÝnh to¸n sè phøc t¹p liªn quan ®Õn tÝch ph©n ellip. C¸c kÕt qu¶ tÝnh to¸n cho trªn h×nh B-13. Khi tÝnh to¸n tiÕp xóc cña c¸c vËt thÓ r¾n cã h×nh d¸ng h×nh häc phøc t¹p gi¶ thiÕt vÒ diÖn tÝch tiÕp xóc ph¼ng sÏ kh«ng ®óng n÷a. Nh− ®· ®Ò cËp trong phÇn trªn khi quy luËt ph©n bè øng suÊt v kÝch th−íc tiÕp xóc vÉn x¸c ®Þnh ®−îc theo lý thuyÕt cña Hec, ®«i khi cÇn biÕt c¶ h×nh d¹ng thùc cña tiÕp xóc. §èi víi c¸c vËt liÖu cã cïng tÝnh chÊt ® n håi, cã thÓ gi¶ thiÕt bÒ mÆt biÕn d¹ng cã b¸n kÝnh chung Rc n»m gi÷a hai bÒ mÆt lý thuyÕt (h×nh B-14) v gi¸ trÞ cña b¸n kÝnh cong chung l : 2 R1 R2 (B-28) Rc = R1 − R2 Tõ biÓu thøc (B-28) cã thÓ thÊy vïng tiÕp xóc chung cña hai h×nh cÇu gièng nhau l ph¼ng. H×nh B-14: S¬ ®å tiÕp xóc cña hai h×nh cÇu kh¸c nhau. Kh¶o s¸t tiÕp xóc cña mét h×nh cÇu v mÆt ph¼ng (h×nh 15), dÔ d ng thÊy r»ng l−îng dÞch chuyÓn u cña hai bÒ mÆt c¸ch t©m cña vïng tiÕp xóc mét kho¶ng r x¸c ®Þnh theo c«ng thøc sau: H×nh B-15: TiÕp xóc ® n håi gi÷a h×nh cÇu v mÆt ph¼ng. 16 http://www.ebook.edu.vn
- Ma s¸t vµ mßn – phÇn 1 TS. Phan Quang ThÕ – Bé m«n C¬ së ThiÕt kÕ m¸y - Tr−êng §¹i häc Kü thuËt C«ng nghiÖp - §¹i häc TN 1/ 2 r2 r2 ( ) 2 1/ 2 = R − R 1 − 2 = R − R + − ..... (B-29) 2 u = R− R −r R 2R r2 NÕu r rÊt nhá so víi R ta cã: u = 2R L−îng tiÕp cËp ph¸p tuyÕn l kho¶ng c¸ch trªn ®ã c¸c ®iÓm trªn hai vËt thÓ ë xa vïng biÕn d¹ng dÞch chuyÓn l¹i gÇn nhau d−íi t¸c dông cña t¶i träng ph¸p tuyÕn. §iÒu n y sinh ra tõ sù dÑt ra v dÞch chuyÓn chung cña phÇn bÒ mÆt trong vïng biÕn d¹ng. NÕu a l b¸n kÝnh cña vïng tiÕp xóc v w l l−îng dÞch chuyÓn cña h×nh cÇu t¹i biªn cña vïng n y th× l−îng tiÕp cËn ph¸p tuyÕn δ sÏ x¸c ®Þnh nh− sau: a2 δ=u+w= (B-30) +w 2R HiÓn nhiªn ë trung t©m vïng tiÕp xóc, δ x¸c ®Þnh møc ®é biÕn d¹ng v do ®ã cã 1/ 3 a2 NR thÓ gi¶i thiÕt r»ng δ tû lÖ víi møc ®é dÑt ra cña h×nh cÇu hay δ ∝ v× a ∝ E' R 1/ 3 1/ 3 N2 9N 2 δ∝ 2 = 16 E ' 2 R nªn: E' R 4 Hay: N= E ' R 1 / 2δ 3 / 2 (B-31) 3 KÕt hîp c¸c ph−¬ng tr×nh (B-22) v (B-31, diÖn tÝch tiÕp xóc A sÏ ®−îc x¸c ®Þnh: A = πa2 = πRδ (B-32) Cã thÓ thÊy r»ng bÒ mÆt ë ngo i vïng tiÕp xóc dÞch chuyÓn theo mét kiÓu n o ®ã l m cho diÖn tÝch tiÕp xóc thùc chØ b»ng nöa diÖn tÝch tiÕp xóc h×nh häc (πa2 = 2πRδ). 5. Tiªu chuÈn cho c¸c chÕ ®é biÕn d¹ng Thùc tÕ khi c¸c bÒ mÆt tiÕp xóc víi nhau c¸c nhÊp nh« cao sÏ biÕn d¹ng dÎo cßn c¸c nhÊp nh« thÊp sÏ biÕn d¹ng ® n håi. V× vËy chóng ta sÏ cã mét hÖ hçn hîp biÕn d¹ng ® n håi v dÎo trong c¸c tiÕp xóc thùc. T¶i träng c ng lín sè c¸c tiÕp xóc biÕn d¹ng dÎo c ng lín. V× vËy chóng ta ph¶i ®−a ra mét tiªu chuÈn, mét chØ sè vÒ møc ®é biÕn d¹ng dÎo. Víi mét tiÕp xóc nhÊp nh« ® n håi, ¸p suÊt trung b×nh pm x¸c ®Þnh nh− sau: 3πβ 1 / 2 p m 4E 'δ 1/ 2 hay (B-33) δ 1/ 2 = pm = 3πβ 1 / 2 4E' Trong ®ã: δ l chiÒu s©u ch×m xuèng mÆt ph¼ng cña nhÊp nh« h×nh cÇu lý thuyÕt β l b¸n kÝnh ®Ønh nhÊp nh« §èi víi tiÕp xóc cÇu, sù chuyÓn tõ biÕn d¹ng ® n håi thuÇn tuý tíi ho n to n dÎo x¶y ra theo mét d¶i t¶i träng. BiÕn d¹ng dÎo b¾t ®Çu xuÊt hiÖn ë d−íi bÒ mÆt khi øng suÊt tiÕp xóc cùc ®¹i l 3,1k hay øng xuÊt tiÕp xóc trung b×nh xÊp xØ Y v biÕn d¹ng dÎo khèi x¶y ra khi ¸p xuÊt trung b×nh b»ng kho¶ng 3Y (gi¸ trÞ ®é cøng cña vËt liÖu). Tõ ph−¬ng tr×nh biÕn d¹ng cã thÓ thÊy r»ng sù chuyÓn tõ biÕn d¹ng ® n håi sang dÎo to n phÇn x¶y ra trong d¶i gi¸ trÞ δ1/2, víi sù b¾t ®Çu khi pm = H/3 trong ®ã: β 1/ 2 H δ = 0,78 E' (B-34) 1/ 2 Do sù chuyÓn tõ biÕn d¹ng ® n håi sang ho n to n dÎo kh«ng tøc thêi nªn ta gi¶ thiÕt ®iÓm chuyÓn x¶y ra khi: 17 http://www.ebook.edu.vn
- Ma s¸t vµ mßn – phÇn 1 TS. Phan Quang ThÕ – Bé m«n C¬ së ThiÕt kÕ m¸y - Tr−êng §¹i häc Kü thuËt C«ng nghiÖp - §¹i häc TN H (β )1 / 2 (B-35) δ 1/ 2 ≈ E' Chia c¶ hai vÕ cho σ1/2 ta cã: 1/ 2 1/ 2 δ H β (B-36) δ *1 / 2 = = σ E' σ Th«ng sè n y khi ®é nh¸m bÒ mÆt ®Æc tr−ng bëi σ t¨ng v nã th−êng dïng ®Ó ®Þnh nghÜa h m Ω, chØ sè biÕn d¹ng dÎo, l ®¹i l−îng nghÞch ®¶o cña δ*1/2 nªn: 1/ 2 E' σ (B-37) Ω= H δ ChØ sè n y chØ ra sù b¾t ®Çu cña biÕn d¹ng dÎo, trë nªn lín khi biÕn d¹ng ë chç tiÕp xóc chñ yÕu l dÎo, nhá (
- Ma s¸t vµ mßn – phÇn 1 TS. Phan Quang ThÕ – Bé m«n C¬ së ThiÕt kÕ m¸y - Tr−êng §¹i häc Kü thuËt C«ng nghiÖp - §¹i häc TN Sau n y Coulomb (1785) bæ xung thªm ®Þnh luËt 3, ®ã l ma s¸t ®éng gÇn nh− ®éc lËp víi vËn tèc tr−ît. Tuy nhiªn, ph¹m vi øng dông cña ®Þnh luËt n y hÑp h¬n hai ®Þnh luËt ®Çu. 1.2. HÖ sè ma s¸t F = µw Theo ®Þnh luËt ma s¸t 2. (C-1) Trong ®ã: µ l hÖ sè ma s¸t, l h»ng sè víi mçi cÆp vËt liÖu trong mét bé ®iÒu kiÖn nhÊt ®Þnh. §Ó gi¶i thÝch b¶n chÊt cña c¸c hiÖn t−îng vÒ ma s¸t chóng ta sÏ ®i s©u nghiªn cøu c¸c lý thuyÕt vÒ hiÖn t−îng ma s¸t. 1.3. §é nh¸m bÒ mÆt v diÖn tÝch tiÕp xóc thùc Khi hai vËt thÓ tiÕp xóc víi nhau, mét d¹ng t−¬ng t¸c n o ®ã sÏ x¶y ra ë c¸c bÒ mÆt tiÕp xóc l nguyªn nh©n c¶n trë l¹i chuyÓn ®éng t−¬ng ®èi. PhÇn lín c¸c lý thuyÕt ®Òu gi¶i thiÕt r»ng lùc c¶n trªn mét ®¬n vÞ diÖn tÝch tiÕp xóc l mét h»ng sè. F = As (C-2) Trong ®ã : F l lùc ma s¸t ; A l diÖn tÝch tiÕp xóc thùc, s lùc ma s¸t ®¬n vÞ. NÕu gi¶ thiÕt s = const l hîp lý, th× diÖn tÝch tiÕp xóc thùc A ®ãng vai trß rÊt quan träng ®èi víi gi¸ trÞ cña lùc ma s¸t. - Tr−êng hîp tiÕp xóc ®Ønh nhÊp nh« ë d¹ng h×nh cÇu hoÆc mét d·y c¸c h×nh cÇu cã cïng chiÒu cao nhÊp nh« v biÕn d¹ng á ®Ønh c¸c nhÊp nh« l ® n håi. A ∝ W2/3 - Khi biÕn d¹ng tiÕp xóc ë ®Ønh c¸c nhÊp nh« l dÎo. A∝W - §èi bÒ mÆt ph©n bè chiÒu cao nhÊp nh« ®−îc biÓu diÔn b»ng h m sè mò. A∝W Trong c¶ tr−êng hîp biÕn d¹ng ë ®Ønh nhÊp nh« l ® n håi hoÆc dÎo. - §èi bÒ mÆt ph©n bè chiÒu cao nhÊp nh« ®−îc biÓu diÔn theo ph©n bè chuÈn Gauss. A∝W Cho tÊt c¶ c¸c chÕ ®é biÕn d¹ng ë ®Ønh c¸c nhÊp nh« bÒ mÆt. Chó ý r»ng trong thùc tÕ ph©n bè chiÒu cao ®Ønh c¸c nhÊp nh« cã d¹ng gÇn víi ph©n bè Gauss. C¸c kÕt qu¶ nghiªn cøu ®· chøng tá r»ng biÕn d¹ng ë ®Ønh c¸c nhÊp nh« nãi chung l dÎo nh−ng trong c¸c tr−êng hîp cô thÓ cã thÓ l ® n håi. 2. Nguyªn nh©n cña ma s¸t Ma s¸t sinh ra do c¸c t−¬ng t¸c n o ®ã gi÷a c¸c bÒ mÆt ®èi tiÕp g©y ra sù c¶n trë chuyÓn ®éng t−¬ng ®èi gi÷a hai bÒ mÆt. Cã thÓ thÊy mét phÇn n¨ng l−îng bÞ tiªu thô ë chç tiÕp xóc gi÷a c¸c bÒ mÆt n y. §Ó x¸c ®Þnh nguyªn nh©n cña ma s¸t ta cã thÓ xem xÐt t¸ch rêi t−¬ng t¸c bÒ mÆt v c¬ chÕ mÊt m¸t n¨ng l−îng. 2.1. T−¬ng t¸c bÒ mÆt Khi hai bÒ mÆt ®−îc Ðp l¹i víi nhau, mét phÇn diÖn tÝch tiÕp xóc bÞ dÝnh v o nhau ®ã l mét d¹ng cña t−¬ng t¸c bÒ mÆt v l nguyªn nh©n g©y ra ma s¸t. NÕu hai bÒ mÆt kh«ng bÞ dÝnh víi nhau th× chØ cã mét kh¶ n¨ng t−¬ng t¸c kh¸c g©y nªn sù c¶n trë chuyÓn ®éng ®ã l vËt liÖu ë ®Ønh c¸c nhÊp nh« bÞ biÕn d¹ng v dÞch chuyÓn ®Ó t¹o nªn chuyÓn ®éng t−¬ng ®èi. Cã hai kiÓu t−¬ng t¸c d−íi d¹ng n y ®ã l interlocking v sù dÞch chuyÓn khèi chØ ra trªn h×nh C-1(a) v C-1(b). Tõ h×nh C-1(a) cã thÓ thÊy chuyÓn ®éng t−¬ng ®èi kh«ng thÓ x¶y ra nÕu kh«ng cã sù biÕn d¹ng dÎo v dÞch chuyÓn cña vËt liÖu ë ®Ønh c¸c nhÊp nh«. Cßn trªn h×nh C-1(b) l m« h×nh cña mét h×nh cÇu cøng ®−îc nÐn trªn bÒ mÆt t−¬ng ®èi mÒm. §Ó chuyÓn ®éng t−¬ng ®èi x¶y ra vËt liÖu trªn bÒ mÆt B ph¶i bÞ dÞch chuyÓn. MÆc dï c¸c bÒ mÆt A v B ®Òu r¸p trªn thang ®o tÕ vi, vËt liÖu dÞch chuyÓn ë tõng ®Ønh nhÊp nh« riªng rÏ sÏ rÊt nhá so víi m« h×nh C-1(b) trªn thang th« ®¹i. Tuy nhiªn chØ cã hai 19 http://www.ebook.edu.vn
- Ma s¸t vµ mßn – phÇn 1 TS. Phan Quang ThÕ – Bé m«n C¬ së ThiÕt kÕ m¸y - Tr−êng §¹i häc Kü thuËt C«ng nghiÖp - §¹i häc TN d¹ng t−¬ng t¸c chÝnh tån t¹i ®ã l dÝnh v interlocking ë c¸c ®Ønh nhÊp nh«. (a) (b) A B H×nh C-1: (a) Interlocking ®Ønh c¸c nhÊp nh«, chuyÓn ®éng t−¬ng ®èi kh«ng thÓ x¶y ra nÕu ®Ønh c¸c nhÊp nh« kh«ng bÞ biÕn d¹ng. (b) DÞch chuyÓn khèi – mét qu¶ cÇu cøng A Ðp lªn mét bÒ mÆt mÒm h¬n g©y ra dÞch chuyÓn vËt liÖu B khi chuyÓn ®éng. 2.2. C¸c d¹ng n¨ng l−îng mÊt m¸t Cã ba c¬ chÕ g©y ra sù mÊt m¸t d¸ng kÓ t¹i c¸c bÒ mÆt t−¬ng t¸c do biÕn d¹ng dÎo, nøt t¸ch v biÕn d¹ng ® n håi. BiÕn d¹ng dÎo x¶y ra lu«n kÌm theo sù tiªu thô n¨ng l−îng v l phÇn n¨ng l−îng n¨ng l−îng mÊt m¸t chÝnh do ma s¸t trong phÇn lín c¸c tr−êng hîp x¶y ra trong thùc tÕ. Nøt t¸ch x¶y ra khi tån t¹i chuyÓn ®éng t−¬ng ®èi gi÷a hai bÒ mÆt ®ång thêi víi hiÖn t−îng dÝnh hoÆc hiÖn t−îng interlocking gi÷a ®Ønh c¸c nhÊp nh« t¹o l nguyªn nh©n t¹o ra c¸c h¹t mßn. N¨ng l−îng mÊt m¸t do nøt t¸ch nhá h¬n so víi biÕn d¹ng dÎo. MÆc dï biÕn d¹ng ® n håi cÇn tiªu thô n¨ng l−îng nh−ng phÇn lín n¨ng l−îng ®ã ®−îc håi phôc v do ®ã n¨ng l−îng mÊt m¸t do biÕn d¹ng ® n håi l kh«ng ®¸ng kÓ so víi biÕn d¹ng dÎo. Tuy nhiªn víi mét sè vËt liÖu cã tÝnh ® n håi cao nh− cao su, l−îng n¨ng l−îng mÊt m¸t do ® n håi trÔ l t−¬ng ®èi lín do ®ã trong mét sè tr−êng hîp n¨ng l−îng ® n håi l nguån n¨ng l−îng tiªu thô chÝnh cña ma s¸t. 3. ThuyÕt ma s¸t do dÝnh 3.1. ThuyÕt ma s¸t do dÝnh ®¬n gi¶n ThuyÕt n y ®−îc Bowden v Tabor sö dông dùa trªn mét ch©n lý hiÓn nhiªn l khi c¸c bÒ mÆt kim lo¹i bÞ Ðp l¹i víi nhau, tiÕp xóc gi÷a chóng chØ x¶y ra ë ®Ønh c¸c nhÊp nh« bÒ mÆt. Do diÖn tÝch tiÕp xóc nhá nªn ¸p xuÊt tiÕp xóc ë ®Ønh c¸c nhÊp nh« sÏ ®ñ lín ®Ó g©y nªn biÕn d¹ng dÎo. BiÕn d¹ng dÎo ë ®Ønh c¸c nhÊp nh« l m t¨ng diÖn tÝch tiÕp xóc thùc cho ®Õn khi diÖn tÝch n y ®ñ lín ®Ó ®ì t¶i träng. §iÒu n y phï hîp víi vËt liÖu ® n – dÎo lý t−ëng. Apo = W Trong ®ã: A l diÖn tÝch tiÕp xóc thùc, po l giíi h¹n ch¶y cña vËt liÖu v W l t¶i träng ph¸p tuyÕn. Theo Bowden v Tabor trªn c¸c vïng kim lo¹i – kim lo¹i tiÕp xóc trùc tiÕp víi nhau sù dÝnh x¶y ra m¹nh ®Õn møc m ®Ønh c¸c nhÊp nh« bÞ “h n nguéi” víi nhau. 20 http://www.ebook.edu.vn
CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD
-
Chẩn đoán trạng thái kỹ thuật ô tô - CHƯƠNG 1: LÝ THUYẾT MA SÁT VÀ HAO MÒN
17 p | 278 | 116
-
Bài giảng phương pháp tính cho sinh viên IT - 5
10 p | 209 | 35
-
Các nguồn nước khoáng & nước nóng Việt Nam - Mô tả các nguồn nước khoáng và nước nóng ở Việt Nam 16
34 p | 128 | 19
-
SỞ GDĐT BẠC LIÊUCHÍNH THỨC (Gồm 02 trang)KỲ THI TUYỂN SINH LỚP 10 THPT NĂM HỌC 2011 - 2012 * Môn thi: TIẾNG ANH (Không chuyên) * Lớp: 10 Ngày thi: 06/7/2011 HƯỚNG DẪN CHẤMI. 4 điểm. Mỗi câu đúng được 0,25 điểm.Mã Đáp đề Câu án 134 1 A 134 2 D 134
2 p | 94 | 7
-
Đề thi học kì 2 môn Vật lí 1 năm 2022-2023 - Trường ĐH Sư Phạm Kỹ Thuật TP.HCM
2 p | 8 | 4
-
Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình mạ niken hóa học trên kim loại nhôm
11 p | 49 | 3
Chịu trách nhiệm nội dung:
Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA
LIÊN HỆ
Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM
Hotline: 093 303 0098
Email: support@tailieu.vn