ÌÀØÈÍÎÑÒÐÎÅÍÈÅ
––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––
ñêîïà. Ýòî òåõíè÷åñêîå ðåøåíèå ïîçâîëèò ðàñøèðèòü ôóíêöèîíàëüíûå âîçìîæíîñòè ñêàíèðóþùåé çîíäîâîé ìèêðîñêîïèè.
ËÈÒÅÐÀÒÓÐÀ
1. Springer Handbook of Nanotechnology / ed. By B. Bhushan. Berlin : Springer – Verlag, 2004. – 1222 p.
2. Ìèðîíîâ Â.Ë. Îñíîâû ñêàíèðóþùåé çîíäîâîé ìèêðîñêîïèè. – Ì. : Òåõíîñôåðà, 2004. –144 ñ.
3. Ãîëîâèí Þ.È. Ââåäåíèå â íàíîòåõíèêó. – Ì. : Ìàøèíîñòðîåíèå, 2007. – 496 ñ.
4. Êîáàÿñè Í. Ââåäåíèå â íàíîòåõíîëîãèþ. Ïåðåâîä ñ ÿïîíñê. – 2-å èçä. – Ì. : ÁÈÍÎÌ. Ëàáîðàòîðèÿ çíàíèé, 2008. – 134 ñ.
5. Ëåîíîâ Ì.ß. Ìåõàíèêà äåôîðìàöèé è ðàçðóøåíèÿ. Ôèçèêî-ìàòåìàòè÷åñêèå îñíîâû òåîðèè. – Ôðóíçå:
ÈËÈÌ, 1981. – 237 ñ.
6. Ìåçîí Ó. Èçìåðåíèå íèçêî- è âûñîêîàìïëèòóäíîãî âíóòðåííåãî òðåíèÿ â òâåðäûõ òåëàõ è èõ ñâÿçü ñ äâèæåíèåì íåñîâåðøåíñòâ ñòðîåíèÿ.  êí.: Ìèêðîïëàñòè÷íîñòü. Ïåð. ñ àíã Å.Ê. Çàõàðîâà, Â.Ï. Êàëèíèíà, Þ.À. Ðàõøòàäòà. Ïîä ðåä. Â.Í. Ãåìèíîâà è À.Ã. Ðàõøòàäòà. – Ì. : Ìåòàëëóðãèÿ, 1972. – ñ. 236-301.
7. Íàó÷íîå îòêðûòèå (Äèïëîì ¹ 258) // Çàêîíîìåðíîñòü àääèòèâíîñòè óïðóãîãî ïîñëåäåéñòâèÿ â îáúåìíûõ ÷àñòÿõ è ïîâåðõíîñòíûõ ñëîÿõ ïàð òðåíèÿ / Ã.Ñ. Èâàñûøèí. – Ì. : ÐÀÅÍ, ÌÀÀÍÎèÈ, 2004.
8. Íàó÷íîå îòêðûòèå (Äèïëîì ¹ 277) // Çàêîíîìåðíîñòü àääèòèâíîñòè ìàãíèòíîãî ïîñëåäåéñòâèÿ â îáúåìíûõ ÷àñòÿõ è ïîâåðõíîñòíûõ ñëîÿõ ïàð òðåíèÿ èç ôåððîìàãíèòíûõ ìàòåðèàëîâ / Ã.Ñ. Èâàñûøèí. – Ì. : ÐÀÅÍ, ÌÀÀÍÎèÈ, 2005.
9. Íàó÷íîå îòêðûòèå (Äèïëîì ¹ 289) // Çàêîíîìåðíîñòü àääèòèâíîñòè äèôôóçèîííîãî ìàãíèòíîãî ïîñëåäåéñòâèÿ â îáúåìíûõ ÷àñòÿõ è ïîâåðõíîñòíûõ ñëîÿõ ïàð òðåíèÿ èç ôåððîìàãíèòíûõ ìàòåðèàëîâ è ñïëàâîâ / Ã.Ñ. Èâàñûøèí. – Ì. : ÐÀÅÍ ÌÀÀÍÎèÈ, 2005.
10. Íàó÷íîå îòêðûòèå (Äèïëîì ¹ 302) // Çàêîíîìåðíîñòü àääèòèâíîñòè âîäîðîäíîãî ìàãíèòíîãî ïîñëåäåéñòâèÿ â îáúåìíûõ ÷àñòÿõ è ïîâåðõíîñòíûõ ñëîÿõ ïàð òðåíèÿ èç ôåððîìàãíèòíûõ ìàòåðèàëîâ / Ã.Ñ. Èâàñûøèí. – Ì. : ÐÀÅÍ, ÌÀÀÍÎèÈ, 2006.
11. Èâàñûøèí Ã.Ñ.Íàó÷íûå îòêðûòèÿ â ìèêðî- è íàíîòðèáîëîãèè è îñíîâû êâàíòîâîé òåîðèè òðåíèÿ. Ñîîáùåíèå 1 // Ìàòåðèàëû XV Ìåæäóíàðîäíîé íàó÷íî-ìåòîäè÷åñêîé êîíôåðåíöèè. – ò. 1. 15-16 ôåâðàëÿ ãîäà, ã. Ñàíêò-Ïåòåðáóðã, ÑÏá. : Èçä-âî Ïîëèòåõíè÷åñêîãî óíèâåðñèòåòà, 2008. – ñ. 223-225.
12. Èâàñûøèí Ã.Ñ. Íàó÷íûå îòêðûòèÿ â ìèêðî- è íàíîòðèáîëîãèè è îñíîâû êâàíòîâîé òåîðèè òðåíèÿ. Ñîîáùåíèå 2 // Ìàòåðèàëû XV Ìåæäóíàðîäíîé íàó÷íî-ìåòîäè÷åñêîé êîíôåðåíöèè. – ò. 1. 15-16 ôåâðàëÿ ãîäà, ã. Ñàíêò-Ïåòåðáóðã, ÑÏá. : Èçä-âî Ïîëèòåõíè÷åñêîãî óíèâåðñèòåòà, 2008. – ñ. 225-227.
13. Èâàñûøèí Ã.Ñ. Èâàñûøèí Ã.Ñ. Íàó÷íûå îòêðûòèÿ â ìèêðî- è íàíîòðèáîëîãèè. Îñíîâû êâàíòîâîé òåîðèè è íàíîòåõíèêè. Ñîîáùåíèå 1 // Ìàòåðèàëû 6-îé Ìåæäóíàðîäíîé íàó÷íî–òåõíè÷åñêîé êîíôåðåíöèè «Ïðîáëåìû êà÷åñòâà ìàøèí è èõ êîíêóðåíòîñïîñîáíîñòü. – Áðÿíñê : èçä-âî ÁÃÒÓ, 2008. – ñ. 77-78.
14. Èâàñûøèí Ã.Ñ. Íàó÷íûå îòêðûòèÿ â ìèêðî- è íàíîòðèáîëîãèè. Îñíîâû êâàíòîâîé òåîðèè è íàíîòåõíèêè. Ñîîáùåíèå 2 // Ìàòåðèàëû 6-îé Ìåæäóíàðîäíîé íàó÷íî-òåõíè÷åñêîé êîíôåðåíöèè «Ïðîáëåìû êà÷åñòâà ìàøèí è èõ êîíêóðåíòîñïîñîáíîñòü». – Áðÿíñê : èçä-âî ÁÃÒÓ, 2008. – Ñ. 79-80.
15. Ñïîñîá îïðåäåëåíèÿ êîýôôèöèåíòà Ïóàññîíà. À.ñ. 848979, A1 ÌÊÈ G01 Â 5/30, Áþëë. èçîáðåò. 1981.
¹27 / Ã.Ñ. Èâàñûøèí.
16. Ñïîñîá îïðåäåëåíèÿ ìîäóëÿ ñäâèãà îáðàçöîâ ìàòåðèàëîâ. À.ñ. 905717, ÌÊÈ G 0IN 3/22, Áþëë. èçîáðåò.
1982. ¹ 6. / Ã.Ñ. Èâàñûøèí.
17. Ñïîñîá îïðåäåëåíèÿ ìîäóëÿ óïðóãîñòè ìàòåðèàëà. À.ñ. ÑÑÑÐ 905714, ÌÊÈ G 01N 3/20, Áþëë. èçîáðåò.
1982. ¹ 6. / Ã.Ñ. Èâàñûøèí.
18. Ñïîñîá îïðåäåëåíèÿ äèíàìè÷åñêîé òâåðäîñòè. À.ñ. 1381367, A1 ÌÊÈ G01 N 3/48, Áþëë. èçîáðåò. 1988. – ¹10. / Ã.Ñ. Èâàñûøèí.
19. Ñïîñîá îïðåäåëåíèÿ óïðóãîãî ïîñëåäåéñòâèÿ ìàòåðèàëà. À.ñ. 1000839, A1 ÌÊÈ G01 N 3/08, Áþëë. èçîáðåò. 1983. – ¹11. / Ã.Ñ. Èâàñûøèí.
Ã.Ñ. ÈÂÀÑÛØÈÍ, Ì.Ì. ÐÀÄÊÅÂÈ×, Ñ.Ã. ×ÓËÊÈÍ
ÈÇÌÅÍÅÍÈÅ ÝÍÒÐÎÏÈÈ ÒÅÐÌÎÄÈÍÀÌÈ×ÅÑÊÎÃÎ
ÏÎÑËÅÄÅÉÑÒÂÈß ÒÐÈÁÎÒÅÕÍÈ×ÅÑÊÎÉ ÑÈÑÒÅÌÛ
Ðàññìàòðèâàþòñÿ ðåëàêñàöèîííûå ïðîöåññû â çîíå ôðèêöèîííîãî êîíòàêòà òâåðäûõ òåë. Âñå ïðîöåññû ðåëàêñàöèè – íåðàâíîâåñíûå ïðîöåññû (ôèçè÷åñêèå ïðîöåññû, âêëþ÷àþùèå íåðàâíîâåñíûå ñîñòîÿíèÿ òåïëîïðîâîäíîñòè, äèôôóçèè, âÿçêîãî òå÷åíèÿ), ñîïðîâîæäàþùèåñÿ âîçðàñòàíèåì ýíòðîïèè ñèñòåìû.Òðèáîòåõíè÷åñêèå õàðàêòåðèñòèêè óçëîâ òðåíèÿ íàðàâíå ñ êîíñòðóêöèåé ìàøèí, êà÷åñòâîì èõ èçãîòîâëåíèÿ, ðåæèìîì ýêñïëóàòàöèè è äðóãèìè àñïåêòàìè îêàçûâàþò ñóùåñòâåííîå âëèÿíèå íà ìíîãèå ýêîíîìè÷åñêèå è ýêîëîãè÷åñêèå ïîêàçàòåëè ðàáîòû ìàøèí, ìåõàíèçìîâ è òåõíîëîãè÷åñêîãî îáîðóäîâàíèÿ.
Ïîòåðè îò òðåíèÿ è èçíîñà â ðàçâèòûõ ãîñóäàðñòâàõ äîñòèãàþò 5…6% íàöèîíàëüÌÀØÈÍÎÑÒÐÎÅÍÈÅ –––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– íîãî äîõîäà, à ïðåîäîëåíèå ñîïðîòèâëåíèÿ òðåíèÿ ïîãëîùàåò âî âñåì ìèðå 20…25% âûðàáàòûâàåìîé â ãîä ýíåðãèè.
Ïîâûøåíèå ýêîíîìè÷åñêè è ýêîëîãè÷åñêè öåëåñîîáðàçíîé äîëãîâå÷íîñòè è íàäåæíîñòè ìàøèí, òåõíîëîãè÷åñêîãî îáîðóäîâàíèÿ è èíñòðóìåíòà íåïîñðåäñòâåííî ñâÿçàíî ñ ïîâûøåíèåì èçíîñîñòîéêîñòè. Ðåøåíèå ýòîé àêòóàëüíîé çàäà÷è âîçìîæíî òîëüêî íà áàçå ãëóáîêèõ, íàó÷íî-îáîñíîâàííûõ çíàíèé.
Òåðìîäèíàìèêà òðåíèÿ è èçíàøèâàíèÿ «…  îñíîâå íàèáîëåå îáùåãî ê èññëåäîâàíèþ ïðîöåññîâ òåðìîäèíèìà÷åñêîãî ïîäõîäà ëåæàò çàêîíû ñîõðàíåíèÿ è ïðåâðàùåíèÿ ýíåðãèè (ïåðâîå íà÷àëî òåðìîäèíàìèêè) è ïðèíöèï óâåëè÷åíèÿ ýíòðîïèè ïðè íåîáðàòèìûõ ïðîöåññàõ (âòîðîå íà÷àëî òåðìîäèíàìèêè). Àáñòðàãèðóÿñü îò ôèçè÷åñêîé ñòðóêòóðû ìàòåðèàëîâ è ïðîöåññîâ, ïðîòåêàþùèõ â òðèáîñèñòåìå, òåðìîäèíàìèêà îïåðèðóåò ýíåðãåòè÷åñêèìè ïîêàçàòåëÿìè è êðèòåðèÿìè, áàçèðóþùèìèñÿ íà ýòèõ ïîêàçàòåëÿõ» [2].
Àêàäåìèê ÐÀÍ è ÐÈÀ Â.È. Êîëåñíèêîâ, àêàäåìèê ÌÈÀ Þ.Ì. Ëóæíîâ, àêàäåìèê ÌÈÀ è ÐÈÀ À.Â. ×è÷èíàäçå, â ÷àñòíîñòè, ñ÷èòàþò, ÷òî «…íà ñåãîäíÿøíèé äåíü ìîæíî âûäåëèòü îñíîâíûå è àêòóàëüíûå ðàçäåëû è íàïðàâëåíèÿ òðèáîëîãèè è åå èíæåíåðíûõ ïðèëîæåíèé – òðèáîòåõíèêè»:
ôèçèêî-õèìè÷åñêàÿ ìåõàíèêà êîíòàêòíîãî âçàèìîäåéñòâèÿ òåë ñ ó÷åòîì âëèÿíèÿ ñðåäû ïðè óäàðå, ñêîëüæåíèè è êà÷åíèè, à òàêæå ïðè ðàçëè÷íûõ âèáðàöèÿõ;
ôîðñèðîâàíèå èññëåäîâàíèé â îáëàñòè ìèêðî- è íàíîòðèáîëîãèè.
Ëàóðåàò Íîáåëåâñêîé ïðåìèè ïî ôèçèêå Ðè÷àðä Ôåéíìàí çàÿâëÿë: «Ïðîâåñòè òî÷íûå êîëè÷åñòâåííûå ýêñïåðèìåíòû â òðåíèè âåñüìà ñëîæíî, è çàêîíû òðåíèÿ, íåñìîòðÿ íà îãðîìíîå ïðàêòè÷åñêîå çíà÷åíèå òî÷íîãî àíàëèçà, äî íàñòîÿùåãî âðåìåíè êàê ñëåäóåò íå èçó÷åíû…, ñ ó÷åòîì âñåé ïðîäåëàííîé ðàáîòû óäèâèòåëüíî, ÷òî äî ñèõ ïîð, íå äîñòèãíóòî áîëåå ãëóáîêîãî ïîíèìàíèÿ âîïðîñà».
Àêàäåìèê À.Þ. Èøëèíñêèé, õàðàêòåðèçóÿ â 1998 ã. ñîñòîÿíèå òåîðåòè÷åñêîé ìåõàíèêè îòìåòèë, ÷òî â ýòîé äåòàëüíî ðàçðàáîòàííîé îáëàñòè ñîâðåìåííîãî åñòåñòâîçíàíèÿ îñòàþòñÿ «äâå íåðåøåííûå äî ñèõ ïîð ïðîáëåìû: ïðîáëåìà òðåíèÿ è ïðîáëåìà òóðáóëåíòíîñòè».
 òðèáîëîãè÷åñêèõ ïðîöåññàõ ÷àñòî íàáëþäàþòñÿ ïðîöåññû, ÿâëÿþùèåñÿ ïîñëåäñòâèåì ñóïåðïîçèöèè ïîëÿ íàïðÿæåíèé, ýëåêòðîìàãíèòíîãî ïîëÿ, òåïëîâîãî ïîëÿ, äèôôóçèè, ôàçîâûõ è ñòðóêòóðíûõ ïðåâðàùåíèé è ò.ä.
Ó÷¸ò ãèñòåðåçèñíûõ ýôôåêòîâ íåîáõîäèì âî ìíîãèõ ïðîáëåìàõ: ãèñòåðåçèñ â çàäà÷àõ óïðàâëåíèÿ è áèîëîãèè, ôåððîìàãíèòíûé è äèýëåêòðè÷åñêèé ãèñòåðåçèñ â ôèçèêå, ïëàñòè÷åñêèé ãèñòåðåçèñ â ìåõàíèêå è ò.ä. [1].
Ãèñòåðåçèñ â òðèáîëîãè÷åñêèõ ñèñòåìàõ – ôèçè÷åñêîå ÿâëåíèå, çàêëþ÷àþùååñÿ â òîì, ÷òî ðåàêöèÿ ñèñòåìû (èëè åå ýëåìåíòà) íà íåêîòîðûå âíåøíèå âîçäåéñòâèÿ ðàçëè÷íà, â çàâèñèìîñòè îò òîãî, ïîäâåðãàëàñü ëè ñèñòåìà ðàíåå äàííîìó âîçäåéñòâèþ èëè ïîäâåðãàåòñÿ åìó âïåðâûå.
 êàæäûé äàííûé ìîìåíò ãèñòåðåçèñíûå ñâîéñòâà ñèñòåìû ÿâëÿþòñÿ, òàêèì îáðàçîì, ðåçóëüòàòîì åãî ïðåäøåñòâóþùåãî ñîñòîÿíèÿ.
Äëÿ òðèáîòåõíè÷åñêèõ ñèñòåì õàðàêòåðíû ãèñòåðåçèñû: ó ï ð ó ã è é, ì à ã í è ò í û é, ñ î ð á ö è î í í û é è ò å ï ë î â î é [2, 3, 4, 5, 6].
Åñëè óïðóãèé ãèñòåðåçèñ ÿâëÿåòñÿ ñëåäñòâèåì óïðóãîãî ïîñëåäåéñòâèÿ, òî ìàãíèòíûé ãèñòåðåçèñ ÿâëÿåòñÿ ñëåäñòâèåì ìàãíèòíîãî ïîñëåäåéñòâèÿ, ñîðáöèîííûé ãèñòåðåçèñ ÿâëÿåòñÿ ñëåäñòâèåì ñîðáöèîííîãî ïîñëåäåéñòâèÿ, à òåïëîâîé ãèñòåðåçèñ ÿâëÿåòñÿ ñëåäñòâèåì òåïëîâîãî ïîñëåäåéñòâèÿ.
Óçëû òðåíèÿ ìàøèí âñåãäà ïîäâåðãàþòñÿ äèíàìè÷åñêèì âîçäåéñòâèÿì.
Òðóùèåñÿ êîíòàêòû ïðè îïðåäåëåííûõ óñëîâèÿõ, ñàìè ñîçäàþò ôðèêöèîííûå êîëåáàíèÿ ðåëàêñàöèîííîãî òèïà, à äëÿ ïîäøèïíèêîâ êà÷åíèÿ, çóá÷àòûõ, öåïíûõ è ðÿäà
ÌÀØÈÍÎÑÒÐÎÅÍÈÅ
–––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– äðóãèõ ïàð òðåíèÿ âèáðàöèÿ è øóì ÿâëÿþòñÿ èõ íåîòúåìëåìûì ñâîéñòâîì, îáóñëîâëåííûì ïðåðûâèñòûì êîíòàêòîì çàöåïëåíèÿ.Äèíàìè÷åñêèå âîçäåéñòâèÿ íà òðóùèåñÿ ïîâåðõíîñòè âûçûâàþò óïðóãóþ è íåóïðóãóþ äåôîðìàöèþ â çîíå êîíòàêòà, ÷òî ÿâëÿåòñÿ ïðåäìåòîì èçó÷åíèÿ äèíàìèêè êîíòàêòèðîâàíèÿ.
Ïðè ýòîì óïðóãèå äåôîðìàöèè è óïðóãèé âîçâðàò ëîêàëèçóþòñÿ íà äèñêðåòíûõ ó÷àñòêàõ êîíòàêòà, ïðèäàþò ñïåöèôèêó ïðîÿâëåíèþ êîíòàêòíîé æåñòêîñòè.
Èìïóëüñíûå âîçäåéñòâèÿ âûçûâàþò íå òîëüêî êîëåáàíèÿ, íî è ïîâåðõíîñòíûå âîëíû. Ïëàñòè÷åñêàÿ ìèêðîäåôîðìàöèÿ ñîçäàåò òåïëîâûå ôëóêòóàöèè, à â ñîâîêóïíîñòè âñå ïåðå÷èñëåííûå ïðîöåññû îïðåäåëÿþò ðàññåÿíèå (äèññèïàöèþ) ìåõàíè÷åñêîé ýíåðãèè êîëåáàíèé. Åå ïîãëîùåíèå ïðîèñõîäèò â ìàòåðèàëå äåòàëåé è â îêðóæàþùåé ñðåäå.
Ïðè îïðåäåëåííûõ óñëîâèÿõ âîçíèêàåò ðåæèì êîíòàêòíîãî ðåçîíàíñà, êîòîðûé àíîìàëüíî ïîâûøàåò èíòåíñèâíîñòü ïëàñòè÷åñêîé äåôîðìàöèè è íàêîïëåíèå ïîâðåæäàåìîñòè.
Ïðè ïëàñòè÷åñêîé äåôîðìàöèè ìèêðîâûñòóïîâ ïîâåðõíîñòíûå çåðíà ïîëèêðèñòàëëè÷åñêèõ ìàòåðèàëîâ äåôîðìèðóþòñÿ ðàíüøå è èíòåíñèâíåé, ÷åì âî âíóòðåííèõ îáúåìàõ [7, 8].
Ýòî óñêîðÿåò äèôôóçèîííûå ïpoöeccû, ïåðåíîñ âåùåñòâà, â òîì ÷èñëå èç ãëóáèíû â ïîâåðõíîñòíûå ñëîè, à òàêæå èç âíåøíåé ñðåäû è êîíòðïîâåðõíîñòåé äàííîé ïàðû òðåíèÿ, èíòåíñèôèöèðóåò ñòðóêòóðíî-ýíåðãåòè÷åñêèå ÿâëåíèÿ â ïîâåðõíîñòíûõ ñëîÿõ ìàòåðèàëà, óñèëèâàåò ýëåêòðîõèìè÷åñêèå, àêóñòè÷åñêèå è äðóãèå ÿâëåíèÿ [9, 10].
Àòîìàðíîå âçàèìîäåéñòâèå êîíòàêòèðóåìûõ òåë ïðèâîäèò ê íàðóøåíèþ òåðìîäèíàìè÷åñêîãî ðàâíîâåñèÿ êðèñòàëëè÷åñêèõ ðåøåòîê.
Äèíàìè÷åñêîå íàãðóæåíèå ïîâåðõíîñòåé òðåíèÿ ôèçèêè ñïðàâåäëèâî íàçûâàþò ìåõàíèçìîì íàêà÷êè ìàòåðèàëà òî÷å÷íûìè è äðóãèìè äåôåêòàìè.
Íå ìåíåå ñëîæíûì ÿâëÿåòñÿ äèíàìè÷åñêîå âîçäåéñòâèå íà ñìàçî÷íûé ñëîé – òðåòüå òåëî òðèáîñèñòåìû.  ñìàçî÷íîì ñëîå ïðè âèáðàöèè ïðîÿâëÿåòñÿ åãî ñîáñòâåííàÿ óïðóãîñòü, çàâèñÿùàÿ îò ÷àñòîòû âîçäåéñòâèÿ. Ñìàçî÷íûé ñëîé ðàññåèâàåò ìåõàíè÷åñêóþ ýíåðãèþ êàê àêòèâíûé äåìïôåð.
ïàðà- è ôåððîìàãíåòèçì, óïðóãîñòü, àêóñòèêà) ñòàíîâèòñÿ âñå áîëåå î÷åâèäíûì, ÷òî ýôôåêòû ïîñëåäåéñòâèÿ âñåãäà îáóñëîâëåíû çàïàçäûâàþùèì âîññòàíîâëåíèåì òåðìîäèíàìè÷åñêîãî ðàâíîâåñèÿ, êîòîðîå áûëî íàðóøåíî äåéñòâèåì âíåøíåé ñèëû. Òàêîå âîññòàíîâëåíèå, â îáùåì ñëó÷àå îñóùåñòâëÿåòñÿ òîëüêî ñ ïîìîùüþ î ìåõàíèçìå äèôôóçèè, ñëåäîâàòåëüíî, ìîæåò ñïîñîáñòâîâàòü ëó÷øåìó ïîíèìàíèþ òîãî, ÷òî ïðîèñõîäèò Ñîãëàñíî È.Â. Êðàãåëüñêîìó, ðåäàêòîðó ïåðåâîäà êíèãè Ä. Ìóðà [11] «… ñëåäóåò îáðàòèòü âíèìàíèå, ÷òî òåðìèíó «òðèáîëîãèÿ» íà ðóññêîì ÿçûêå ñîîòâåòñòâóþò äâà òåðìèíà – «òðèáîíèêà», êîãäà ðå÷ü èäåò î íàóê
å, î òðåíèè è èçíîñå, è «òðèáîòåõíèêà», êîãäà ðå÷ü èäåò î òåõíè÷åñêîì ïðèëîæåíèè òåîðèè òðåíèÿ è èçíîñà ê èíæåíåðíûì çàäà÷àì».
×èõîñ Õ. ñ÷èòàåò, ÷òî «…òðåíèå, èçíàøèâàíèå è ìíîãèå ñìåæíûå ÿâëåíèÿ âàæíû âñëåäñòâèå äèíàìè÷åñêîãî õàðàêòåðà âçàèìîäåéñòâèÿ ìåæäó äâèæóùèìèñÿ äåòàëÿìè ñèñòåì. Óñòàíîâëåíî, ÷òî ïðèìåíåíèå ñèñòåìíîãî ïîäõîäà è îáùåé òåîðèè ñèñòåì îñîáåííî óäîáíî äëÿ ðàçâèòèÿ òåîðåòè÷åñêîãî îñíîâàíèÿ òðèáîíèêè, ïîñêîëüêó ïîçâîëÿåò îáúåäèíèòü ðàçíûå íàó÷íûå è òåõíè÷åñêèå äèñöèïëèíû. Òàêèì îáðàçîì, òðèáîìåõàíè÷åñêàÿ ñèñòåìà äîëæíà îïèñûâàòüñÿ â ðàìêàõ åå ñòðóêòóðû (ýëåìåíòû ñèñòåìû,
ÌÀØÈÍÎÑÒÐÎÅÍÈÅ
–––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– ñâîéñòâà ýëåìåíòîâ, âçàèìîñâÿçè ìåæäó ýëåìåíòàìè), à òàêæå åå ôóíêöèè (âõîäû, âûõîäû, ïåðåäàòî÷íûå ôóíêöèè).  àíàëèçå ýëåêòðè÷åñêèõ ñèñòåì èíòåðåñ ñîñðåäîòî÷åí ãëàâíûì îáðàçîì íà ôóíêöèîíàëüíûõ ñîîòíîøåíèÿõ ìåæäó âõîäîì è âûõîäîì, à â òðèáîíèêå îñíîâíûì ÿâëÿåòñÿ àíàëèç è îïèñàíèå ñòðóêòóðû (äèíàìè÷åñêîé) ñèñòåìû» [12].Íåîáõîäèìî îòìåòèòü, ÷òî «ôóíäàìåíòàëüíîå ñâîéñòâî âñåõ ôèçè÷åñêèõ âçàèìîäåéñòâèé ñîñòîèò â òîì, ÷òî ñóùåñòâóåò åäèíàÿ ìåðà äëÿ ñîñòîÿíèÿ âçàèìîäåéñòâóþùèõ îáúåêòîâ è ïåðåäàâàåìîãî ïðè âçàèìîäåéñòâèè «èìïóëüñà äåéñòâèÿ» – ýíåðãèè» [13].
Ôèçè÷åñêèå âçàèìîäåéñòâèÿ ïðîèñõîäÿò ïóòåì ïåðåäà÷è ýíåðãèè, èçâåñòåí ôóíäàìåíòàëüíûé çàêîí ñîõðàíåíèÿ ýíåðãèè, ïðè ýòîì, êàê ïðàâèëî, åñëè îáíàðóæèâàåòñÿ «íàðóøåíèå çàêîíà ñîõðàíåíèÿ», òî â ïîñëåäñòâèè îêàçûâàåòñÿ, ÷òî ðàññìàòðèâàëàñü íåêîððåêòíàÿ ïîñòàíîâêà, «èñêóññòâåííî èçîëèðîâàííûé» êóñîê ôèçè÷åñêîé ñèñòåìû è íàäî áûëî ïðîñòî èçìåíèòü ìàñøòàá ðàññìîòðåíèÿ èëè «óãîë çðåíèÿ», ÷òîáû îáíàðóæèòü, ÷òî íèêàêîãî «íàðóøåíèÿ ñîõðàíåíèÿ» ïðè ýòîì íå íàáëþäàåòñÿ. Ïðè ýòîì âçàèìîäåéñòâèÿ ïðîèñõîäÿò «äîñòàòî÷íî ïëàâíî», áåñêîíå÷íûõ êîíöåíòðàöèé ýíåðãèè íå ñóùåñòâóåò, ôóíäàìåíòàëüíîñòü çàêîíà ñîõðàíåíèÿ èìïóëüñà íå óäàëîñü îïðîâåðãíóòü äàæå â ìûñëåííîì ýêñïåðèìåíòå. Òî åñòü ýíåðãèÿ «ïëàâíî ïåðåòåêàåò», ìåíÿÿ ñâîè ôîðìû â ïðîöåññå âçàèìîäåéñòâèé.
Ïðè ïîïûòêå ïðèìåíåíèÿ ñèñòåìíîãî ïîäõîäà ê ÿâëåíèÿì òðåíèÿ, ñìàçêè è èçíîñà ïðåæäå âñåãî ñëåäóåò îòìåòèòü âîïðîñ î ôóíêöèîíàëüíîì òåõíè÷åñêîì íàçíà÷åíèè ðàññìàòðèâàåìîé ñèñòåìû [12]. Òðèáîìåõàíè÷åñêàÿ ñèñòåìà ïðåäñòàâëÿåòñÿ êàê öåëîå, ôóíêöèîíàëüíîå íàçíà÷åíèå êîòîðîãî ñâÿçàíî ñ âçàèìîäåéñòâóþùèìè ïîâåðõíîñòÿìè â îòíîñèòåëüíîì äâèæåíèè. Òåõíè÷åñêèå ïðèìåíåíèÿ äâèæóùèõñÿ ïîâåðõíîñòåé îõâàòûâàþò øèðîêèé äèàïàçîí îò àýðîêîñìè÷åñêèõ îáúåêòîâ äî áèîìåõàíè÷åñêèõ ñóñòàâîâ. Îäíàêî ñ ôèçè÷åñêîé òî÷êè çðåíèÿ ìîæíî âûäåëèòü ÷åòûðå îñíîâíûå ãðóïïû òåõíè÷åñêèõ íàçíà÷åíèé.
Áîëüøèíñòâî îáùèõ òåõíè÷åñêèõ íàçíà÷åíèé òðèáîìåõàíè÷åñêîé ñèñòåìû ñîñòîèò â îáåñïå÷åíèè äâèæåíèÿ â ðàçëè÷íûõ òèïàõ «ïîäøèïíèêîâ». Ê äðóãèì îñíîâíûì ãðóïïàì îòíîñÿòñÿ ïåðåäà÷à ìåõàíè÷åñêîé ðàáîòû, ïåðåäà÷à èíôîðìàöèè, íàïðèìåð, óïðàâëåíèå ôóíêöèÿìè ìàøèíû ïðè ïîìîùè êóëà÷êîâ, è ôîðìîâàíèå ìàòåðèàëîâ.
 àáñòðàêòíîì è ñèëüíî óïðîùåííîì îïèñàíèè ôóíêöèÿ ðàçëè÷íûõ òðèáîìåõàíè÷åñêèõ ñèñòåì ñîñòîèò ãëàâíûì îáðàçîì â ïðåîáðàçîâàíèè â õ î ä î â, íàïðèìåð äâèæåíèÿ, ìåõàíè÷åñêîé ýíåðãèè è ìàòåðèàëîâ, îïðåäåëÿåìûìè êàê ïîòåðÿìè ìåõàíè÷åñêîé ýíåðãèè è ìàòåðèàëîâ, â èñïîëüçóåìûå äëÿ òåõíè÷åñêèõ öåëåé â û õ î ä û.
Ôóíêöèîíàëüíûå ïðè÷èííî-ñëåäñòâåííûå ñîîòíîøåíèÿ ìåæäó â õ î ä à ì è è â û õ î ä à ì è ñîïðîâîæäàþòñÿ ïîòåðÿìè ìåõàíè÷åñêîé ýíåðãèè è ìàòåðèàëîâ, îïðåäåëÿåìûìè êàê ïîòåðè íà òðåíèå è èçíîñ. Ñ òî÷êè çðåíèÿ âíåøíåãî îêðóæåíèÿ ñèñòåìó ìîæíî ðàññìàòðèâàòü êàê ÷åðíûé ÿùèê ñ âõîäàìè è âûõîäàìè, ïîêàçàííûé íà ðèñ. 1.
Òåõíè÷åñêàÿ ôóíêöèÿ ÷àñòî ìîæåò áûòü âûðàæåíà â âèäå ñîîòíîøåíèÿ ìåæäó âõîäîì è ïîëåçíûì âûõîäîì. Íå âñå âõîäû ìîãóò áûòü æåëàòåëüíû, íåêîòîðûå èç íèõ ðàññìàòðèâàþòñÿ êàê âîçìóùåíèÿ. Àíàëîãè÷íî íå âñå âûõîäû æåëàòåëüíû, íåêîòîðûå èç íèõ ñ ïðàêòè÷åñêîé òî÷êè çðåíèÿ ñ÷èòàþòñÿ ïîòåðÿìè.
Îáû÷íî ÷àñòü ôóíêöèîíàëüíûõ âõîäîâ, îòíîñÿùèõñÿ ê âîçìóùåíèÿì, ïðèâîäèò ê ïîòåðÿì. Îäíàêî ïîòåðè íå âñåãäà ïðèíàäëåæàò ê òîìó æå òèïó âåëè÷èí, ÷òî è âõîäû èëè ïîëåçíûå âûõîäû.
Ñâÿçûâàÿ ñèñòåìó ñ åå ôóíêöèåé, ïðèõîäèòñÿ èìåòü äåëî ñ ðàáî÷èìè ïåðåìåííûìè, êîòîðûå ðåãóëèðóþòñÿ êîíñòðóêòîðîì èëè îïåðàòîðîì, ò.å. ïåðåìåííûìè, êîòîðûå ìîæíî èçìåíÿòü äî íà÷àëà ðàáîòû ñèñòåìû è âî âðåìÿ åå ðàáîòû, íå èçìåíÿÿ åå ôèçè÷åñêîãî ñîñòàâà ïóòåì âûáîðà äðóãèõ ìàòåðèàëîâ è ôîðì ýëåìåíòîâ.
 òàáë. 1 ïðèâåäåí ðÿä ðàáî÷èõ ïàðàìåòðîâ, ñ êîòîðûìè ïðèäåòñÿ èìåòü äåëî è êîòîðûå ìîæíî ðàññìàòðèâàòü êàê ðàáî÷èå ïåðåìåííûå â îêðóæåíèè ñèñòåìû.
ÌÀØÈÍÎÑÒÐÎÅÍÈÅ
–––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– Ðèñ. 1. Ïðåäñòàâëåíèå òðèáîìåõàíè÷åñêèõ ñèñòåì â âèäå ÷åðíîãî ÿùèêà Ðåàëüíûå ïåðåìåííûå, èñïîëüçóåìûå äëÿ îïèñàíèÿ ñâÿçè ìåæäó ñèñòåìîé è åå îêðóæåíèåì, äî íåêîòîðîé ñòåïåíè áóäóò çàâèñåòü îò ðàññìàòðèâàåìîé ñèñòåìû, íî â îñíîâíîì áóäóò ñâÿçàíû ñ ïåðå÷èñëåííûìè ïåðåìåííûìè èëè ïðîèçâîäíûìè îò íèõ.Âõîäíûå è âûõîäíûå Ïåðâè÷íûå ïåðåìåííûå Ñîîòâåòñòâóþùèå ïåðåìåííûå (Äâèæåíèå) Ïîëîæåíèå, ðàçìåð Óãëîâàÿ ñêîðîñòü (Òåïëîïåðåäà÷à) Óäåëüíàÿ òåïëîåìêîñòü Ïðîèçâîäñòâî ýíòðîïèè (Ìàññîïåðåíîñ) Ñâîáîäíàÿ ýíåðãèÿ Ñêîðîñòü ïåðåíîñà ñâîáîäíîé ýíåðãèè êðèòåðèé.  ñîîòâåòñòâèè ñ òåðìîìåõàíè÷åñêèì êðèòåðèåì ìèíèìóì ïðîèçâîäñòâà ýíòðîïèè ñîîòâåòñòâóåò ñîñòîÿíèþ ñòðóêòóðû ïîâåðõíîñòíûõ ñëîåâ, ïðèñïîñîáëåííûõ òàêèì îáðàçîì, ÷òî ìàòåðèàë ïðåäåëüíî ñîïðîòèâëÿåòñÿ ðàçðóøåíèþ».
Ñîãëàñíî òåîðèè ñèñòåì, ñòðóêòóðà ñèñòåìû õàðàêòåðèçóåòñÿ ýëåìåíòàìè èëè äåòàëÿìè, èõ íåîáõîäèìûìè ñâîéñòâàìè è èõ âçàèìîñâÿçÿìè [12]. Ïðîñòåéøàÿ ñòðóêòóðà òðèáîìåõàíè÷åñêîé ñèñòåìû ñîñòîèò èç äâóõ òâåðäûõ òåë 1 è 2, îáìåíèâàþùèõñÿ ìåõàÌÀØÈÍÎÑÒÐÎÅÍÈÅ –––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– íè÷åñêèìè âõîäàìè è âûõîäàìè ÷åðåç ïîâåðõíîñòü ðàçäåëà â îáëàñòè èõ êîíòàêòà.
Çäåñü ñëåäóåò ñêàçàòü íåñêîëüêî ñëîâ î ïîòîêå îäíîé èëè íåñêîëüêèõ âåëè÷èí ÷åðåç ñèñòåìó, ïîäðàçóìåâàåìûõ ïîä «âõîäàìè» è «âûõîäàìè», ò.å. ðàáîòû èëè ìàññû. Ïîòîê ìàññû, î÷åâèäíî, ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé ïîòîê ìàòåðèàëüíîé âåëè÷èíû. Îäíàêî «ïîòîê»
äðóãèõ âåëè÷èí, íàïðèìåð, ðàáîòû, ïðàâèëüíåå ðàññìàòðèâàòü êàê âëèÿíèå îäíîãî ýëåìåíòà íà äðóãîé, è óòâåðæäåíèå «ïîòîê âåëè÷èíû» áóäåò, ïîýòîìó íå áîëåå ÷åì óäîáñòâî, êîòîðîå, êñòàòè, ïîìîãàåò ðàçëè÷èòü âèäû ïðîöåññîâ, ïðîèñõîäÿùèõ â ñèñòåìå.
Íàèáîëåå ðàçóìíûé ñïîñîá îáðàùåíèÿ ñ ðàçëè÷íûìè òèïàìè âåëè÷èí ñîñòîèò â ðàññìîòðåíèè êàæäîé èç íèõ íà ñîáñòâåííîé ïëîñêîñòè. Âåëè÷èíû ñâÿçàíû äðóã ñ äðóãîì ïðåîáðàçîâàíèÿìè ìåæäó ñîîòâåòñòâóþùèìè ïëîñêîñòÿìè. Ýòî ïðèâîäèò ê ïðèíöèïèàëüíî òðåõìåðíîìó âíóòðåííåìó âèäó òðèáîìåõàíè÷åñêîé ñèñòåìû (ðèñ. 2). Êàðòèíó ìîæíî èñòîëêîâàòü êàê ðàçëîæåíèå ñòðóêòóðû ñèñòåìû (öåíòðàëüíûé ÿùèê íà ðèñ. 1) íà áîëüøîå ÷èñëî äåòàëåé. Âåðîÿòíî, âñå ïàðàìåòðû, âûÿâëåííûå ïðè èçó÷åíèè ôóíêöèè ñèñòåìû, áóäóò ïðåäñòàâëåíû íà ôóíêöèîíàëüíîé ïëîñêîñòè, à òàêæå íà ïëîñêîñòÿõ ðàáîòû è òåïëîâûõ ïðîöåññîâ. Îòäåëüíûå ïëîñêîñòè ìîãóò áûòü èñïîëüçîâàíû äëÿ êàæäîãî âåùåñòâà, ó÷àñòâóþùåãî â òðèáîëîãè÷åñêèõ ïðîöåññàõ, âêëþ÷àÿ ïðîäóêòû õèìè÷åñêîé ðåàêöèè.
Ðèñ. 2. Ñõåìà òðèáîëîãè÷åñêîãî ïðîöåññà: ïëîñêîñòè ïàðàìåòðîâ è ïðîöåññîâ Íà ðèñ. 2 ïðåäñòàâëåíà î÷åíü «ïðîñòàÿ» ñèñòåìà òîëüêî èç äâóõ êîíòàêòèðóþùèõ òâåðäûõ ìåõàíè÷åñêèõ ýëåìåíòîâ, èçãîòîâëåííûõ èç îäíîãî ìàòåðèàëà. Ïðîìåæóòî÷íîå ïðîñòðàíñòâî â îáëàñòè êîíòàêòà ÿâëÿåòñÿ òðåòüèì ýëåìåíòîì, ò.å.:
ýëåìåíò 1 – ïåðâûé ýëåìåíò ìàøèíû;
ýëåìåíò 2 – âòîðîé ýëåìåíò ìàøèíû;
ýëåìåíò 3 – ïðîìåæóòî÷íûé îáúåì.
Âîçìîæíûå ñâÿçè è ïðîöåññû ìåæäó òðåìÿ òàêèìè ýëåìåíòàìè â äåéñòâèòåëüíîñòè äîñòàòî÷íî ñëîæíû äàæå äëÿ ýòîé ýëåìåíòàðíîé ñèñòåìû. Çäåñü íå ïðåäïðèíèìàåòñÿ ïîïûòêà îòðàçèòü âñå âîçìîæíûå ïðîöåññû íà ðèñ. 2, à ñòàâèòñÿ çàäà÷à ïðîèëëþñòðèðîâàòü è êëàññèôèöèðîâàòü ðàçëè÷íûå òèïû âîçìîæíûõ ïðîöåññîâ.
ÌÀØÈÍÎÑÒÐÎÅÍÈÅ
–––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– Ðàññìîòðèì ñíà÷àëà ïåðåäà÷ó òåõíè÷åñêè èñïîëüçóåìûõ âõîäîâ {X} è âûõîäîâ {Ó} ñèñòåìû. Íà êàæäîé ïëîñêîñòè âîçìîæíàÿ ïåðåäà÷à òàêîé âåëè÷èíû îò îäíîãî ýëåìåíòà ê äðóãîìó óêàçàíà ãîðèçîíòàëüíûìè ñòðåëêàìè. Äëÿ ïîäîáíûõ ïðîöåññîâ ïåðåäà÷è ïðèíÿò òåðìèí «ïåðåíîñ». Âåðòèêàëüíûå ñïëîøíûå ñòðåëêè íà ðèñ. 2 îòðàæàþò ïðåîáðàçîâàíèå ìàòåðèàëà èëè õèìè÷åñêèõ âåùåñòâ, íàïðèìåð â ðåçóëüòàòå ïðîöåññîâ èçíîñà âíóòðè ñèñòåìû. Âåðòèêàëüíûå øòðèõîâûå ñòðåëêè óêàçûâàþò ïðåîáðàçîâàíèå ðàáîòû èëè ìåõàíè÷åñêîé ýíåðãèè â òåïëî èëè ýíòðîïèþ â ðåçóëüòàòå ïðîöåññîâ òðåíèÿ âíóòðè ñèñòåìû. Ïåðåíîñû ìàññû, íàïðèìåð ïîòîê ñìàçêè ÷åðåç ñèñòåìó, è ïðåîáðàçîâàíèå ìàññû â ïðîöåññàõ èçíîñà òàêæå âêëþ÷àþò ðàáîòó è ñîïðîâîæäàþòñÿ îäíîâðåìåííûì ïðåîáðàçîâàíèåì ðàáîòû â òåïëî èëè ýíòðîïèþ, êîòîðîå ïðîèñõîäèò íà ïëîñêîñòè òåïëà.Ñõåìà òðèáîëîãè÷åñêîãî ïðîöåññà, ïðåäñòàâëåííàÿ íà ðèñ. 2; ÿñíî ïîêàçûâàåò âàæíîñòü ñèñòåìíîãî ïîäõîäà ê àíàëèçó è îïèñàíèþ ìåõàíè÷åñêèõ ñèñòåì, â êîòîðûõ ïðîèñõîäÿò ïðîöåññû òðåíèÿ è èçíîñà.
Õàðàêòåðíîé îñîáåííîñòüþ òðèáîíèêè ÿâëÿåòñÿ â ç à è ì î ä å é ñ ò â è å ìåæäó ðàçëè÷íûìè ïëîñêîñòÿìè, èçîáðàæåííûìè íà ðèñ. 2.
 òî âðåìÿ êàê äëÿ àíàëèçà ïðîöåññîâ â îòäåëüíûõ ïëîñêîñòÿõ ìîæíî ïðèìåíèòü îáû÷íûå ìåòîäû.
Çäåñü óìåñòíî óêàçàòü íà ðîëü ñìàçî÷íîãî ìàòåðèàëà â òðèáîíèêå. Ñìàçî÷íûé ìàòåðèàë ïðåäíàìåðåííî ïðèìåíÿåòñÿ äëÿ èñêëþ÷åíèÿ èëè ñíèæåíèÿ âëèÿíèÿ òðåíèÿ è èçíîñà íà ìåõàíè÷åñêóþ ñèñòåìó [12].
Íåîáõîäèìî àêöåíòèðîâàòü âíèìàíèå íà òîì, ÷òî ðåëàêñàöèÿ â ñ ì à ç î ÷ í û õ ì à ò å ð è à ë à õ – ïîòåðÿ óïðóãèõ ñâîéñòâ ñìàçî÷íîãî ìàòåðèàëà ïîä äåéñòâèåì íàãðóçêè âî âðåìåíè [4]. Ïåðèîäîì ðåëàêñàöèè íàçûâàåòñÿ âðåìÿ, â òå÷åíèå êîòîðîãî ñìàçî÷íûé ìàòåðèàë ïîä äåéñòâèåì íàãðóçêè ïðîÿâëÿåò óïðóãèå ñâîéñòâà.
Ïîñêîëüêó ñìàçî÷íûé ìàòåðèàë ïîêèäàåò ñèñòåìó, îí ìîæåò äåéñòâîâàòü êàê îõëàæäàþùàÿ ñðåäà, îòâîäÿ òåïëî îò ó÷àñòêîâ, ãäå ïðîèñõîäèò ïðîöåññ òðåíèÿ. Åñëè ïîâåðõíîñòè ñêîëüæåíèÿ èëè êà÷åíèÿ, ò.å. ýëåìåíòû 1 è 2 íà ðèñ. 2 âñå âðåìÿ ïîëíîñòüþ ðàçäåëåíû áëàãîäàðÿ âëèÿíèþ ýëåìåíòà 3, òî ïðîöåññ èçíîñà ìîæåò îòñóòñòâîâàòü.  ýòîì ñëó÷àå àíàëèç óïðîùàåòñÿ, òàê êàê íå íóæíî ðàññìàòðèâàòü ïåðåíîñ ìåæäó ïëîñêîñòÿìè ìàòåðèàëîâ (ðèñ. 2) («áåçûçíîñíàÿ ìîäåëü»). Îäíàêî åñëè èìååòñÿ êîíòàêò ìåæäó ïîâåðõíîñòÿìè ñìàçàííûõ ýëåìåíòîâ 1 è 2 èëè ìåæäó ãðàíè÷íûìè ñëîÿìè ñìàçî÷íîãî ìàòåðèàëà íà ïîâåðõíîñòÿõ, òî ïåðâîñòåïåííóþ âàæíîñòü ïðèîáðåòàþò ïðîöåññû íà ïëîñêîñòÿõ ìàòåðèàëîâ è ìåæäó íèìè.  òàêèõ ñëó÷àÿõ íàëè÷èå ñìàçî÷íîãî ìàòåðèàëà ìîæåò óñëîæíèòü àíàëèç ïî ñðàâíåíèþ ñ íåñìàçàííîé ñèñòåìîé, ïîñêîëüêó îáðàçóþùèåñÿ ïðîäóêòû ðåàêöèè ñëîæíû è òðóäíî ïîääàþòñÿ îïðåäåëåíèþ è ïîñêîëüêó ãëàâíûå òðóäíîñòè ìîãóò çàêëþ÷àòüñÿ â íåñòàöèîíàðíîñòè óñëîâèé.
Àíàëèç òðèáîìåõàíè÷åñêîé ñèñòåìû ñ ñèñòåìíîé òî÷êè çðåíèÿ, èëëþñòðèðóåìûé äèàãðàììîé òðèáîëîãè÷ååêîãî ïðîöåññà íà ðèñ. 2; ÿñíî ïîêàçûâàåò, ÷òî õàðàêòåðíîé îñîáåííîñòüþ òðèáîíèêè ÿâëÿåòñÿ âçàèìîäåéñòâèå ìåæäó ðàçëè÷íûìè ïëîñêîñòÿìè (ðèñ. 2) [12].
Äàííûé àíàëèç èëëþñòðèðóåò íå òîëüêî ñëîæíîñòü òðèáîíèêè ìåõàíè÷åñêèõ ñèñòåì, íî è íåèçáåæíûé ìåæäèñöèïëèíàðíûé õàðàêòåð óñèëèé, òðåáóåìûõ äëÿ èõ èçó÷åíèÿ.
Èòàê, ðàáîòà êîíñòðóêòîðà èëè òåõíîëîãà ïðîèñõîäèò íà «ôóíêöèîíàëüíîé ïëîñêîñòè» (ðèñ. 2), èíæåíåð-ìåõàíèê áóäåò èìåòü äåëî ñ àíàëèçîì ïðîöåññîâ íà ïëîñêîñòÿõ ðàáîòû è òåïëà. Ýòîò àíàëèç òàêæå íàõîäèòñÿ â ñôåðå èíòåðåñîâ ôèçèêà. Ôèçèêè è ìàòåðèàëîâåäû èññëåäóþò ïðîöåññû íà ïëîñêîñòÿõ ìàòåðèàëîâ, à õèìèêè è èíæåíåðûõèìèêè çàíèìàþòñÿ âçàèìîñâÿçÿìè ìåæäó ïëîñêîñòÿìè ìàòåðèàëîâ, ò.å. õèìè÷åñêèìè ðåàêöèÿìè, âûçûâàþùèìè ïðåîáðàçîâàíèå ìàòåðèàëà.
Îäíàêî ñïåöèàëèñòû âñåãäà èùóò âîçìîæíîñòè êàêèì-òî îáðàçîì ñèñòåìàòèçèðîâàòü ñâîè çíàíèÿ è ïðàêòè÷åñêèé îïûò. Ó÷èòûâàÿ ñëîæíîñòü òðèáîëîãè÷åñêèõ ïðîöåññîâ, ìîæíî óòâåðæäàòü, ÷òî îáùåå òåîðåòè÷åñêîå îñíîâàíèå òðèáîíèêè, îïèðàþùååñÿ íà ñèñòåìíîå ìûøëåíèå, âåðîÿòíî, áóäåò íàèëó÷øèì èç âñåõ âîçìîæíûõ ñïîñîáîâ ñèñòåìàòèçàöèè.
ÌÀØÈÍÎÑÒÐÎÅÍÈÅ
–––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– Àíàëèç ïîêàçûâàåò, ÷òî óäîâëåòâîðèòåëüíîå îïèñàíèå òðèáîìåõàíè÷åñêîé ñèñòåìû áóäåò äàâàòü ÿñíîå ïðåäñòàâëåíèå î ñâÿçÿõ ýëåìåíòîâ ñèñòåìû, ïðîöåññîâ, ïðîèñõîäÿùèõ ìåæäó íèìè, è èõ ñîîòâåòñòâóþùèõ ñâîéñòâ ñ ðàáî÷èìè ïåðåìåííûìè, âõîäàìè è âûõîäàìè, â ÷àñòíîñòè ñ êîíêðåòíîé ôóíêöèåé ñèñòåìû.Íà îñíîâå íàó÷íûõ îòêðûòèé [14, 15, 16, 17] èçìåíÿþòñÿ, â ÷àñòíîñòè, ïðåäñòàâëåíèÿ î ïîäõîäàõ ê àíàëèçó è îïèñàíèþ ñòðóêòóðû òðèáîòåõíè÷åñêîé (òðèáîìåõàíè÷åñêîé) ñèñòåìû.
Àíàëèç òðèáîìåõàíè÷åñêîé ñèñòåìû ñ ñèñòåìíîé òî÷êè çðåíèÿ, èëëþñòðèðóåìûé äèàãðàììàìè òðèáîëîãè÷åñêîãî ïðîöåññà (ðèñ. 1, 2) ïîêàçûâàåò, ÷òî òðèáîìåõàíè÷åñêîé ñèñòåìå õàðàêòåðíî íå òîëüêî òðèáîäèíàìè÷åñêîå ïîñëåäåéñòâèå, íî è èçìåíåíèå ýíòðîïèè òðèáîäèíàìè÷åñêîãî ïîñëåäåéñòâèÿ òðèáîòåõíè÷åñêîé ñèñòåìû, çàêëþ÷àþùååñÿ â òîì, ÷òî ïîä íàãðóçêîé ýíòðîïèÿ òðèáîäèíàìè÷åñêîãî ïîñëåäåéñòâèÿ òðèáîòåõíè÷åñêîé ñèñòåìû óìåíüøàåòñÿ âñëåäñòâèå íàïðàâëåííîãî äâèæåíèÿ äèñëîêàöèé â çîíó êîíòàêòà èç óïðóãèõ è ïëàñòè÷åñêèõ îáëàñòåé òâåðäûõ òåë, à áåç íàãðóçêè ýíòðîïèÿ òðèáîäèíàìè÷åñêîãî ïîñëåäåéñòâèÿ òðèáîòåõíè÷åñêîé ñèñòåìû â çîíå êîíòàêòà óâåëè÷èâàåòñÿ âñëåäñòâèå áåñïîðÿäêà â äâèæåíèè äèñëîêàöèé â óïðóãèõ è ïëàñòè÷åñêèõ îáëàñòÿõ òâåðäûõ òåë è ïåðåõîäîì òðèáîäèíàìè÷åñêîãî ïîñëåäåéñòâèÿ òðèáîòåõíè÷åñêîé ñèñòåìû îò ìåíåå âåðîÿòíîãî ñîñòîÿíèÿ ê áîëåå âåðîÿòíîìó.
ËÈÒÅÐÀÒÓÐÀ
1. Êðàñíîñåëüñêèé Ì.À., Ïîêðîâñêèé À.Â. Ñèñòåìû ñ ãèñòåðåçèñîì. – Ì. : Íàóêà, Ãëàâíàÿ ðåäàêöèÿ ôèçèêîìàòåìàòè÷åñêîé ëèòåðàòóðû, 1983. – 272 ñ.2. ×è÷èíàäçå À.Â., Áðàóí Ý.Ä., Áóøå Í.À. è äð. Îñíîâû òðèáîëîãèè (òðåíèå, èçíîñ, ñìàçêà): ó÷åáíèê äëÿ òåõíè÷åñêèõ âóçîâ.2-å èçä. ïåðåðàá. è äîï. / Ïîä îáù. ðåä. À.Â. ×è÷èíàäçå. – Ì. : Ìàøèíîñòðîåíèå, 2001. – 664 ñ.
3. Èâàñûøèí Ã.Ñ. Íàíîòðèáîëîãèÿ è ãèñòåðåçèñíûå ÿâëåíèÿ â òðèáîñèñòåìàõ. // Òðóäû Ïñêîâñêîãî ïîëèòåõíè÷åñêîãî èíñòèòóòà, ¹ 9.3. – Ïñêîâ : Èçä-âî ÏÏÈ, 2005. – ñ. 265 -271.
4. Ñëîâàðü-ñïðàâî÷íèê ïî òðåíèþ, èçíîñó è ñìàçêå äåòàëåé ìàøèí / Â.Ä. Çîçóëÿ, Å.Ë. Øâåäêîâ, Ä.ß. Ðîâèíñêèé, Ý.Ä. Áðàóí, îòâ. ðåä. È.Ì. Ôåäîð÷åíêî. ÀÍ ÓÑÑÐ. Èí-ò ïðîáëåì ìàòåðèàëîâåäåíèÿ. 2-å èçä., ïåðåðàá. è äîï. – Êèåâ : Èçä-âî Íàóê Äóìêà, 1990. – 264 ñ.
5. Èâàñûøèí Ã.Ñ. Ãèñòåðåçèñíûå ÿâëåíèÿ â òðèáîòåõíè÷åñêèõ ñèñòåìàõ. // Òðóäû Ïñêîâñêîãî ïîëèòåõíè÷åñêîãî èíñòèòóòà, ¹ 11.3. – Ïñêîâ : Èçä-âî ÏÏÈ, 2008. – ñ. 215-217.
6. Èâàñûøèí Ã.Ñ. Èçìåíåíèå ýíòðîïèè èíôîðìàöèîííîãî ïîñëåäåéñòâèÿ òðèáîòåõíè÷åñêîé ñèñòåìû. Ñîîáùåíèå 1, 2 // Òðóäû Ïñêîâñêîãî ïîëèòåõíè÷åñêîãî èíñòèòóòà. ¹ 12.3. – Ïñêîâ : Èçä-âî ÏÏÈ, 2009. – ñ. 190-202.
7. Ðàäêåâè÷ Ì.Ì. Âëèÿíèå óñëîâèé îõëàæäåíèÿ íà ìåõàíè÷åñêèå ñâîéñòâà ñòàëåé ïðè ÏÌÒÎ // Âåñòíèê ìàøèíîñòðîåíèÿ, 1999. – ¹12. – ñ. 50-53.
8. Ðàäêåâè÷ Ì.Ì. Îñîáåííîñòè ôîðìèðîâàíèÿ î÷àãà ïëàñòè÷åñêîé äåôîðìàöèè â óñëîâèÿõ ÄÒÎ // Ìåòàëëîîáðàáîòêà. 2005. – ¹6 (30). – ñ. 24-27.
9. ×óëêèí Ñ.Ã. Âëèÿíèå ñóëüôîíèòðîöåìåíòàöèè íà èçíîñîñòîéêîñòü è ïðîòèâîçàäèðíûå ñâîéñòâà ñòàëüíûõ è ÷óãóííûõ äåòàëåé óçëîâ òðåíèÿ æåëåçíîäîðîæíîãî òðàíñïîðòà // Òðóäû Âòîðîãî Ìåæäóíàðîäíîãî Ñèìïîçèóìà ïî òðàíñïîðòíîé òðèáîòåõíèêå «Òðàíñòðèáî-2002». – ÑÏá. : Èçä-âî «Íåñòîð», 2002. – ñ. 174-185.
10. ×óëêèí Ñ.Ã. Âëèÿíèå õèìèêî-òåðìè÷åñêîé îáðàáîòêè íà èçíîñîñòîéêîñòü ãàçîòåðìè÷åñêèõ ïîêðûòèé //  êí.
Ìåòîäû ïðèêëàäíîé ìàòåìàòèêè â òðàíñïîðòíûõ ñèñòåìàõ: Ñá. íàó÷. òð. – ÑÏá : ÑÏÃÓÂÊ, 1998. – ñ. 247-256.
11. Ìóð Ä. Îñíîâû ïðèìåíåíèÿ òðèáîíèêè. Ïåð. ñ àíãë. Ñ.À. Õàðëàìîâà. – Ì. : Ìèð, 1978. – 488 ñ.
12. ×èõîñ Õ. Ñèñòåìíûé àíàëèç â òðèáîíèêå. Ïåð. ñ àíãë. Ñ.À. Õàðëàìîâà. – Ì. : Ìèð, 1982. – 352 ñ.
13. Âåðòåøåâ Ñ.Ì., Ïîëÿêîâ À.Î. Îò «ôîí Íåéìàíîâñêîãî» êîìïüþòåðà ê ìåòàìàøèíå. – Ïñêîâ : Èçä-âî ÏÏÈ, 2007. – 512 ñ.
14. Íàó÷íîå îòêðûòèå (Äèïëîì ¹ 258) // Çàêîíîìåðíîñòü àääèòèâíîñòè óïðóãîãî ïîñëåäåéñòâèÿ â îáúåìíûõ ÷àñòÿõ è ïîâåðõíîñòíûõ ñëîÿõ ïàð òðåíèÿ / Ã.Ñ. Èâàñûøèí. – Ì: ÐÀÅÍ, ÌÀÀÍÎèÈ, 2004.
15. Íàó÷íîå îòêðûòèå (Äèïëîì ¹ 277) // Çàêîíîìåðíîñòü àääèòèâíîñòè ìàãíèòíîãî ïîñëåäåéñòâèÿ â îáúåìíûõ ÷àñòÿõ è ïîâåðõíîñòíûõ ñëîÿõ ïàð òðåíèÿ èç ôåððîìàãíèòíûõ ìàòåðèàëîâ / Ã.Ñ. Èâàñûøèí. – Ì. : ÐÀÅÍ, ÌÀÀÍÎèÈ, 2005.
16. Íàó÷íîå îòêðûòèå (Äèïëîì ¹ 289) // Çàêîíîìåðíîñòü àääèòèâíîñòè äèôôóçèîííîãî ìàãíèòíîãî ïîñëåäåéñòâèÿ â îáúåìíûõ ÷àñòÿõ è ïîâåðõíîñòíûõ ñëîÿõ ïàð òðåíèÿ èç ôåððîìàãíèòíûõ ìàòåðèàëîâ è ñïëàâîâ / Ã.Ñ. Èâàñûøèí. – Ì. : ÐÀÅÍ, ÌÀÀÍÎèÈ, 2005.
17. Íàó÷íîå îòêðûòèå (Äèïëîì ¹ 302) // Çàêîíîìåðíîñòü àääèòèâíîñòè âîäîðîäíîãî ìàãíèòíîãî ïîñëåäåéñòâèÿ â îáúåìíûõ ÷àñòÿõ è ïîâåðõíîñòíûõ ñëîÿõ ïàð òðåíèÿ èç ôåððîìàãíèòíûõ ìàòåðèàëîâ / Ã.Ñ. Èâàñûøèí. – Ì. : ÐÀÅÍ, ÌÀÀÍÎèÈ, 2006.