Влияние трибологических характеристик пары трения эластомер – опорное основание…
15
Были проведены экспериментальные исследования пары эласто-
мер – асфальтобетонное основание (сухое, мокрое и загрязненное) в
широком диапазоне изменения нагрузки (номинального давления),
скорости скольжения и температуры.
Номинальное давление
a
p
изменялось в пределах 0,1...0,6 МПа.
Частота вращения нижнего подвижного образца
n
изменялась в
пределах 0,1...1,2 об/с, что соответствовало изменению скорости
скольжения
S
V
в пределах 0,025...0,3 м/с.
Температура рабочего слоя измерялась на расстоянии около 1 мм
от поверхности образца.
Ниже приведены некоторые результаты экспериментальных ис-
следований пары трения эластомер – асфальтобетонная поверхность.
При общем падении коэффициента трения и уменьшении теплообра-
зования наблюдается рост коэффициента трения от скорости сколь-
жения. В соответствии с теорией [1], наличие смоченной или загряз-
ненной поверхности «срезает» часть спектра неровностей, уменьшает
часть гистерезисной составляющей трения и снижает теплообразо-
вание.
На рис. 11,
а
приведены результаты измерения коэффициента
трения
μ
и температуры
Т
рабочего слоя при непрерывном измене-
нии частоты вращения
n
(скорости скольжения) в течение опреде-
ленного промежутка времени
t
.
Из этих результатов следует, что в переходных режимах темпера-
турные явления играют очень большую роль.
В начале скольжения образца протекторной резины по асфальту
коэффициент трения
μ
достигает значения
μ
= 1,1, существенно пре-
восходящее установившееся значение
μ
= 0,85. Это связано с тем, что
при первом пуске гистерезисная составляющая трения тонкого по-
верхностного слоя растет с повышением скорости скольжения и дает
существенный вклад в суммарную силу трения, однако тонкий слой
быстро перегревается и эта составляющая вновь падает. При быстрой
остановке и повторном пуске пик коэффициента трения больше не
наблюдается, как и при нагреве образца до высокой температуры
(100…110
°
С) (рис. 11,
б
).
На сильно загрязненной поверхности в спектральной плотности
шероховатостей неровности с малой длиной волны оказываются «от-
резанными», и тонкий поверхностный слой перестает давать суще-
ственный вклад в общее трение (рис. 11,
в
).
Таким образом, тонкий поверхностный слой шины быстро нагре-
вается и быстро охлаждается, достигает высоких температур в срав-
нении с рабочим слоем и дает существенный вклад (в зависимости от
температуры поверхностного слоя) в общий коэффициент трения.
