Триботехнические характеристики материалов пар трения и смазочных сред в условиях самопроизвольных изменений состояний фрикционного контакта

В диссертации изложены сведения о разработке и верификации математических моделей трения скольжения твёрдых тел в различных средах при самопроизвольных изменениях состояний фрикционного контакта, необходимых для повышения эффективности оценки триботехнических свойств материалов (включая смазочные), покрытий и модифицированных поверхностных слоев. Научная новизна работы: 1. Впервые разработана обобщённая математическая модель закона трения скольжения твёрдых тел, позволяющая описать зависимость силы трения от нагрузки при самопроизвольных изменениях состояний фрикционного контакта, обусловленных сложными физико-химическими и механическими процессами. 2. Установлено, что в условиях самопроизвольных изменений состояний фрикционного контакта изменение силы трения в зависимости от нормальной нагрузки имеет кусочно-линейный характер, а такие параметры фрикционного взаимодействия как дифференциальный коэффициент трения, равнодействующая сил молекулярного притяжения и молекулярная составляющая силы трения изменяются сигмоидально. 3. Разработана обобщённая формула для расчёта классического коэффициента трения в условиях самопроизвольных изменений состояний фрикционного контакта, позволяющая аналитически описать принципиальную схему изменения классического коэффициента трения. 4. Впервые разработана математическая модель, описывающая динамику изменения силы трения при наличии одного и более переходных процессов, обусловленных самопроизвольными изменениями состояния фрикционного контакта под воздействием определённых физико-химических процессов. Посредством данной модели можно определить интенсивность изменения силы трения, динамику изменения работы и импульса силы трения, а также интегральные средние значения данных трибологических характеристик. 5. Впервые разработана обобщённая математическая модель, описывающая все характерные участки классической кривой динамики изнашивания: участок приработки, участок нормального износа и участок предельного износа. Данная математическая модель, при различных значениях входящих в неё параметров, позволяет описать шесть типов закономерностей динамики изнашивания, конкретных узлов трения. 6. Выявлены закономерности динамики изменения силы трения при сверхмедленном движении гладких стальных поверхностей и установлено их соответствие с разработанной математической моделью динамики изменения характеристик трения. Установлено отсутствие стационарных значений силы трения, характерных для более высоких скоростей скольжения. Показано, что разработанная обобщённая математическая модель закона трения скольжения выполняется для случая трения при сверхмедленном движении. 7. Разработана новая смазочная композиция, содержащая наночастицы диселенида вольфрама (патент на изобретение RU 2586335 C1, 10.06.2016, заявка № 2014153023/04 от 25.12.2014).