Science intensive technologies in mechanical engineering Science intensive technologies in mechanical engineering Наукоёмкие технологии в машиностроении 2223-4608 57801 10.30987/2223-4608-2023-38-48 КАЧЕСТВО ПОВЕРХНОСТНОГО СЛОЯ, КОНТАКТНОЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ, ТРЕНИЕ И ИЗНОС ДЕТАЛЕЙ МАШИН SURFACE LAYER QUALITY, CONTACT INTERACTION, FRICTION AND WEAR OF MACHINE PARTS КАЧЕСТВО ПОВЕРХНОСТНОГО СЛОЯ, КОНТАКТНОЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ, ТРЕНИЕ И ИЗНОС ДЕТАЛЕЙ МАШИН Empirical kinetic law of force variation in the sliding frictional force during spontaneous changes in the state of friction contact Эмпирический закон кинетики изменения силы трения скольжения при самопроизвольных изменениях состояния фрикционного контакта https://orcid.org/0000-0002-4452-3896 Бреки Александр Джалюльевич Breki Alexander Dzhalyulevich

доктор технических наук;

doctor of technical sciences;

 Санкт-петербургский политехнический университет Петра Великого; Институт проблем машиноведения РАН Санкт-Петербург Россия St. Petersburg Polytechnic University Peter the Great, Institute of Problems of Machine Science of the Russian Academy of Sciences St. Petersburg Russian Federation 28 03 2023 28 03 2023 2023 3 38 48 01 02 2023 07 02 2023 https://bstu.editorum.ru/en/nauka/article/57801/view

Реализован анализ, уточнение и обобщение существующей эмпирической математической модели закона изменения силы трения от времени на случаи самопроизвольных изменений состояния фрикционного контакта твёрдых тел. С использованием адгезионно-деформационной теории трения построена феноменологическая модель зависимости силы трения от времени и пути, учитывающая самопроизвольные изменения состояния фрикционного контакта. Раз-работанная модель позволяет реализовывать интерпретацию эмпирических параметров и характеристик перехо-дов с молекулярно-механической точки зрения.

The analysis, model revisited and the generalization of the existing empirical mathematical model of the force variation law depending upon time in case of spontaneous changes in the state of the friction contact of solids, is completed. Using the adhesion-deformation theory of friction, a phenomeno-logical model of friction force dependence on time and sliding dis-tance, is constructed, taking into account spontaneous changes in the state of frictional contact. The developed model makes it possible to interpret the transition empirical parameters and characteristics from a molecular-mechanical point of view.

 математическая модель трение скольжения закон трения время путь трения самопроизвольное изменение mathematical model sliding friction fiction laws time sliding distance spontaneous change

Бреки А.Д. Триботехнические характеристики материалов пар трения и смазочных сред в условиях самопроизвольных изменений состояний фрикционного контакта: диссертация ... доктора технических наук: 05.02.04 / Бреки Александр Джалюльевич; [Место за-щиты: ФГАОУ ВО «Санкт-Петербургский политехни-ческий университет Петра Великого»]. Санкт-Петербург, 2021. 378 с. Breki A.D. Tribotechnicheskie charakteris-tiki ma-terialov par treniya i smazochnikh sred v usloviyakh sam-oproizvolnikh izmene-nii sostoyanii friktsionnogo kontakta Dis. dokt. tech. nauk [Tribotechnical materials characteri-zation for frictional couples and lubricating mediums under conditions of spontaneous changes in frictional contact states. D. Sc. Thesis, 05.02.04]. Breki Alexander Dzhal-yulevich; [Place of defense: St. Petersburg Polytech-nic University of Peter the Great], St. Pe-tersburg, 2021, 378 p. (in Russian). Бреки А.Д. Триботехнические характеристики материалов пар трения и смазочных сред в условиях самопроизвольных изменений состояний фрикционного контакта: автореферат дис. ... доктора технических наук: 05.02.04 / Бреки Александр Джалюльевич; [Ме-сто защиты: Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого]. Санкт-Петербург, 2021. 43 с. Breki A.D. Tribotechnicheskie charakteris-tiki ma-terialov par treniya i smazochnikh sred v usloviyakh sam-oproizvolnikh izmene-nii sostoyanii friktsionnogo kontakta Dis. dokt. tech. nauk [Tribotechnical materials characteri-zation for frictional couples and lubricating mediums under conditions of spontaneous changes in frictional contact states. Extended Abstract of D. Sc. Thesis, 05.02.04]. Breki Alexander Dzhalyulevich; [Place of defense: St. Petersburg Polytech-nic University of Peter the Great], St. Pe-tersburg, 2021, 43 p. (in Russian). Бартенев Г. М. Трение и износ полимеров [Текст] / Г. М. Бартенев, В. В. Лаврентьев. - Ленинград: Химия. Ленингр. отд-ние, 1972. 240 с. Bartenev G. M. Trenie i iznos polimerov [Friction and wear of polymers] [Text]. G. M. Bartenev, V. V. La-vrentiev. Leningrad: Himiya. Leningr. otd-nie, 1972. 240 p. (in Russian). Кузнецов В.Д. Физика твердого тела / В.Д. Куз-нецов. - Изд. 2-е, заново перераб. - Томск: Красное зна-мя, 1937 - 1949. Т. 4: Материалы по физике внешнего трения, износа и внутреннего трения твердых тел. - Изд-во Полиграфиздата, 1947. 542 с. Kuznetsov V.D. Fizika tverdogo tela [Solid State Physics]. V.D. Kuznetsov, 2-nd ed., re-edited. - Tomsk: Krasnoe znamya, 1937-1949, Vol. 4: Materials on the physics of external friction, wear and internal friction of solids. - Publishing house of Polygraphizdat, 1947, 542 p. (in Russian). Труды Третьей Всесоюзной конференции по трению и износу в машинах [Текст]: [В 3 т.] / Акад. наук СССР. Ин-т машиноведения. М.: Изд-во Акад. наук СССР, 1960. 3т.; Т. 2: Сухое и граничное трение. Т.2: Фрикционные материалы / [Отв. ред. д-р техн. наук проф. И.В. Крагельский]. 1960. 303 с. Trudi 3 Vsesoyuznoy nauchnoy konferentsii po treniyu i iznosu v mashinah [Proceedings of the Third All-Union Conference on Friction and Wear in Machines] [Text]: [In 3 volumes] / Academy of Sciences of the USSR. Institute of Machine Science. Moscow: Publishing House of the Academy of Sciences of the USSR, 1960, vol. 3, vol. 2: Dry and boundary friction. Vol.2: Friction materials. [Editor-in-chief, Doctor of Technical Sciences Prof. I.V. Kragelsky], 1960, 303 p. (in Russian). Трение и износ при резании металлов [Текст]: [Сборник статей] / Под общ. ред. акад. В.И. Дикушина; Акад. наук СССР. Ин-т машиноведения. Комис. по тех-нологии машиностроения. М.: Машгиз, 1955. 143 с. Friction and wear when cutting metals [Text]: [Collection of articles] / Under the general edition of Dikushin V. I., a member of the Academy of Sciences of the USSR. Academy of Sciences of the USSR, Institute of Machine Science, Mechanical-engineering technology committee. Moscow: Mashgiz, 1955, 143 p. Крагельский И.В. Трение и износ [Текст]. - 2-е изд., доп. и перераб. М.: Машиностроение, 1968. 480 с. Kragelsky I.V. Trenie i iznos [Friction and wear] [Text]. - 2nd ed., revised edition. Moscow: Mashi-nostroenie, 1968. 480 p. (in Russian). Крагельский И.В., Щедров В.С. Развитие науки о трении [Текст]: Сухое трение / Акад. наук СССР. Ин-т машиноведения. М.: Изд-во Акад. Наук СССР, 1956. 235 с. Kragelsky I.V., Shchedrov, V.S. Razvitie nauki o trenii [The development of friction science] [Text]: Dry friction. Academy of Sciences of the USSR. Institute of Machine Science. Moscow: Publishing House of Academy of Sciences of the USSR, 1956, 235 p. (in Russian). Сухое трение [Текст]: Сборник трудов Совеща-ния по вопросам теории сухого трения и образования частиц износа при сухом трении. [24 - 26 ноября 1959 г. г. Рига] / Под ред. С.Б. Айнбиндера; Акад. наук Латв. ССР. Ин-т автоматики и механики. Рига: Изд-во Акад. наук Латв. ССР, 1961. 204 с. Suhoe trenie [Tekst] Sbornik trudov soveshaniya po voprosam teorii suhogo treniya i obrazovaniya chastits. Dry friction [Text]: Proceedings of the Meeting on the The-ory of dry friction and the formation of wear particles in dry friction process. [November 24-26, 1959, Riga]. Edited by S.B. Einbinder; Academy of Sciences of the Latvian SSR. Automation and Mechanics Institute. Riga: Publish-ing House of the Academy of Sciences of Latvian USSR, 1961, 204 p. (in Russian). Крагельский И.В., Добычин М.Н., Комбалов В.С. Основы расчетов на трение и износ [Текст]. М.: Машиностроение, 1977. 526 с. Kragelsky I.V., Dobychin M.N., Kombalov, V.S. Osnovi raschetov na trenie i iznos [Fundamentals of calcu-lations for friction and wear] [Text]. Moscow: Mashi-nostroenie, 1977, 526 p. (in Russian). Бреки А.Д., Чулкин С.Г., Колмаков А.Г. и др. Математические закономерности изменения характе-ристик процесса трения пористого композиционного материала на основе меди, содержащего масло с ча-стицами графена // Чебышевский сборник. 2021. Т. 22. № 1 (77). С. 390-402. Breki A.D., Chulkin S.G., Kolmakov A.G., et.al. Mathematical laws of changes in the characteristics of the friction process of a porous composite material based on copper containing oil with graphene particles. Chebyshev-skii Sbornik, 2021; vol. 22 no. 1(77), pp. 390-402. (in Rus-sian) Breki A.D. Aleksandrov S.E Tyurikov K.S. Anti-friction Properties of Plasma-Chemical Coatings Based on SiO2 with MoS2 Nanoparticles under Conditions of Spin-ning Friction on ShKh15 Steel // Inorganic Materials: Ap-plied Research. 2018. Vol. 9. no 4. P. 714-718. Breki A.D. Aleksandrov S.E Tyurikov K.S. Antifriction Properties of Plasma-Chemical Coatings Based on SiO2 with MoS2 Nanoparticles under Conditions of Spinning Friction on ShKh15 Steel // In-organic Materi-als: Applied Research. 2018. Vol. 9. No 4. P. 714-718. Бреки А.Д. Влияние микроскопических грибов Aspergillus niger на триботехнические свойства пла-стичного смазочного материала марки "ЛИТА" / А. Д. Бреки, С. А. Семенов, Н. Е. Стариков [и др.] // Известия Тульского государственного университета. Техниче-ские науки. 2018. № 7. С. 108-117. Breki A.D. Influence of microscopic Aspergillus ni-ger fungi on tribotechnical properties of LITA brand plastic lubricant. A.D. Breki, S. A. Semenov, N. E. Starikov [et al.]. Izvestiya Tula state University. Technical science., 2018, no. 7, pp. 108-117. Бреки А.Д., Тюрикова И.А., Шатульский А.А. и др. Влияние магнитных наночастиц Fe3O4 на трение и износ стали 10Х17Н13М2Т в режиме верчения в среде смазочного масла // Вестник Рыбинской государствен-ной авиационной технологической академии им. П. А. Соловьева. 2018. № 4 (47). С. 103-111. Breki A.D., Tyurikova I.A., Shatulsky A.A., et.al. The effect of Fe3O4 magnetic nanoparticles on the friction and wear of 10X17H13M2T steel in the spinning mode in a lubricating oil media. Bulletin of the Rybinsk State Avia-tion Technological Academy named after P. A. Solovyov, 2018, no. 4 (47). pp. 103-111. Кудинов В.А. Динамика станков [Текст]. М.: Машиностроение, 1967. 359 с. Kudinov V.A. Dinamika stankov [Dynamics of machining facilities]. Moscow: Mashinostroenie, 1967, 359 p. (in Russian).