Анализ нагруженности тормозных устройств и обзор исследований по фрикционным материалам

Анализ конструкций тормозных устройств различных типов, их неисправностей и отказов при эксплуатации, а также основных требований, предъявляемых к тормозам, указывает на особое значение фрикционных материалов в проблеме надежности тормозных устройств. Действительно, многие главные требования, предъявляемые к тормозам, относятся к качеству и свойствам фрикционных материалов. Как известно, при работе тормоза происходит превращение кинетической энергии движущейся массы в тепловую при трении деталей тормоза, изготовленных из фрикционных материалов. Эта энергия в некоторых тормозах достигает весьма значительных величин. Градиент температуры по глубине тормозного диска, например, может составить 800— 1000 °С/мм.

В связи с этим возникают задачи, одна из которых, например, сводится к правильному расчету и проектированию тормоза с целью предотвращения перегрева фрикционных элементов тормоза при его работе; другая — связана со свойствами применяемого фрикционного материала. Свойства материала в допустимом для него диапазоне температур не должны резко изменяться и, таким образом, не должны влиять на характеристики работы тормоза.

Проблема трения и изнашивания чрезвычайно многообразна и сложна, особенно если трение происходит при высоких температурах. За последние десятилетия отечественная наука, занимающаяся исследованием проблемы трения, изнашивания и повышения долговечности машин, получила значительное развитие. Советские ученые, инженеры, работающие, в этой области, имеют важные и большие научные достижения.

Рассматривая трение и износ твердых тел как сочетание механических, физических и химических процессов, автор работы основной задачей исследований в этой области считает вскрытие процессов и явлений, происходящих при трении и износе, объяснение их и разработку методов управления ими. Анализ многочисленных работ о сущности внешнего трения и износа твердых тел выполнен в работе. Существуют различные теории трения. Наиболее широкое развитие и признание получила молекулярно-механическая теория трения.