ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2012
93
где
f —
коэффициент граничного трения;
N
— нормальная нагрузка в
сопряжении трущихся деталей.
При
=
0 формула (1) сводится к выражению
F = F
h
.
Здесь
F
h
— сила гидродинамического трения, согласно Ньютону,
,
h
VA F
h
(3)
где
—
динамическая вязкость смазочного материала в зазоре дета-
лей;
V
— средняя скорость относительного движения деталей;
А
—
площадь смоченной поверхности движущейся детали;
h
— средняя
толщина слоя смазочного материала в зазоре деталей.
Для так называемых ньютоновских жидкостей, которые рассмат-
риваются в гидродинамике, характеристика свойств
должна быть до-
полнена параметром плотности
.
При
=
0,5 формула (1) определяется полусуммой выражений
(2) и (3), характеризуя тем самым режим смешанного трения в со-
пряжении.
Площадь
А
в формуле (3) находят как проекцию юбки поршня на
развертку цилиндра, т. е.
А = HD
,
(4)
где
H
— длина юбки поршня;
D
— диаметр юбки поршня.
Анализируя изложенное выше, в том числе выражения (1)–(4),
принимаем, что процесс трения в сопряжении поршень с кольцами —
цилиндр, т. е. в цилиндропоршневой группе (ЦПГ), может быть опи-
сан следующими определяющими параметрами: диаметр юбки
поршня
D
; длина юбки поршня
H
; средний зазор в сопряжении пор-
шень — цилиндр
h
; средняя скорость движения поршня
V
; динамиче-
ская вязкость смазочного материала
; плотность смазочного матери-
ала
; средний коэффициент граничного трения в ЦПГ
f
; боковая
сила поршня
N
(в боковую силу включено усилие, оказываемое коль-
цами на цилиндр во время работы двигателя); сила трения в ЦПГ
F
(искомая или прогнозируемая величина).
2. Анализ размерностей.
Данная процедура необходима для
формирования исходной матрицы размерностей. В размерности па-
раметров входят единицы измерения длины, времени и массы. Вве-
дем обозначения для этих единиц:
L
— длина,
T
— время,
M
— мас-
са. Запишем размерность каждого определяющего параметра в виде
степенного одночлена:
[ ]
,
a L T M
(5)
где
α
,
β
,
γ
— показатели степеней соответствующих единиц.
1 3,4,5,6,7,8,9