ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Результат выполнения НИР.

Анализ усталостных повреждений антифрикционного слоя (АФС) подшипников скольжения (ПС) показал, что процесс накопления повреждений в материале АФС начинается с микропластического деформирования элементов структуры. Возникают микротрещины, растет концентрация микротрещин. Если в поле напряжений растягивающих компонент нет, то образуется сетка микротрещин, приводящая к выкрашиванию небольших частиц АФС. Если же растягивающие компоненты напряжений имеются, то появляются и развиваются макротрещины, перпендикулярные первому главному нормальному напряжению. При этом макротрещины сначала развиваются вглубь АФС, потом перпендикулярно, а в конце - параллельно поверхности стыка АФС и основы вкладыша. Процесс завершается выкрашиванием значительных участков АФС.

Предлагается автоматизированная методика расчета на ЭВМ усталостной долговечности динамически нагруженных подшипников скольжения, для чего весь АФС ПС с неоднородным полем силового, температурного и коррозионного воздействия делится на участки с однородным в пределах участка воздействием. В различные моменты времени эксплуатации ПС участки могут находиться в одном из нескольких состояний: накопление микротрещин; прогрессирующее микровыкрашивание; развитие малых (не на всю толщину АФС) макротрещин; развитие больших макротрещин перпендикулярно поверхности стыка; развитие макротрещин параллельно поверхности стыка, выкрашивание всего участка. Все эти состояния и переходы от одного из них к другому математически описываются на основе объединенной структурной модели В.В.Болотина накопления повреждений и разрушения ма­териала. При этом учитывается влияние сложного напряженного сос­тояния. Временная ось также разбивается на интервалы, на каждом из которых рассчитывается состояние всех участков АФС и всего ПС в целом. Можно выводить на графопостроитель или дисплей состояние поверхности ПС в заданные моменты времени эксплуатации: число, длина и наиболее вероятное расположение трещин, площадь, пораженная микро- и макровыкрашиванием. Такая имитационная модель накоп­ления повреждений может использоваться для оценки долговечности ПС на стадии проектирования, а в процессе эксплуатации для прогнозирования их выхода из строя и предотвращения аварийных поломок оборудования.