231 / 397
Материаловедение, динамика и прочность машин и механизмов
231
влияние характеристик упрочняемого материала на герметизирующую способность уплот-
нительных соединений [45]. Для учета характеристик упрочняемости материала возможно
использование эмпирического закона Майера [46].
Дискретная модель шероховатости, находит также широкое применение при расчетах
герметичности уплотнительных соединений с тонкослойными покрытиями. Например, при
упругом [47-49], вязкоупругом [50] и упругопластическом [51, 52] контактах шероховатой
поверхности через слой покрытия, при управлении контактной жесткостью и износостойко-
стью многослойных покрытий [53 - 55], при управлении плотностью зазоров в уплотнитель-
ном стыке [56].
Особенностью расчетов контактных давлений герметизации для затворов ТА и сосу-
дов высокого давления является использование при расчетах герметичности модели реально-
го газа в вириальной форме [57, 58].
Практический интерес вызывает прогнозирование герметичности при различных ус-
ловиях эксплуатации, приводящих к разгрузке предварительно нагруженного уплотнитель-
ного соединения. Особенно это актуально при проектировании фланцевых соединений и за-
творов сосудов высокого давления. Для решения этой задачи необходимо использовать ре-
зультаты по изменению контактных характеристик – относительной площади контакта и
плотности зазоров при разгрузке предварительно нагруженного неподвижного стыка шеро-
ховатых поверхностей [59, 60].
Заключение.
1. Отличительной характеристикой уплотнительного стыка неподвижных соединений
является величина контактного давления, превышающая аналогичное в узлах трения на 1…2
порядка.
2. Для определения функции распределения неровностей по высоте следует использо-
вать уравнение всей опорной кривой профиля, а не только ее начальной части.
3. Приведены многочисленные примеры использования усовершенствованных дискрет-
ных моделей шероховатости для определения относительной площади контакта, плотности за-
зоров и функционала проницаемости при различных условиях контактного взаимодействия.
Работа выполнена при поддержке Минобрнауки России в рамках государственно-
го задания на выполнение НИР № 2014/10 на 2016 г. (проект № 1754).
Литература:
1.
Демкин Н.Б. Контактирование шероховатых поверхностей. М.: Наука, 1970. 226 с.
2.
Горохов Д.Б., Кожевников А.С. Опыт решения контактных задач в герметологии неподвижных
соединений // Труды братского государственного университета. Серия: Естественные и инженерные науки .
2016. Т. 1. С. 163-169.
3.
Григорьев А.Я., Мышкин Н.К., Холодилов О.В. Методы анализа микрогеометрии поверхностей //
Трение и износ. 1989. Т. 10. № 1. С. 138-155.
4.
Свиреденок А.И., Чижик С.А., Петроковец М.И. Механика дискретного фрикционного контакта.
Минск: Наука i тэхнiка, 1990. 272 с.
5.
Огар П.М., Шеремета Р.Н., Лханаг Д. Герметичность металлополимерных стыков шероховатых
поверхностей. Братск: Изд-во БрГУ, 2006. 159 с.
6.
Демкин И.Б., Коротков М.А., Алексеев В.М. Методика расчета характеристик фрикционного
контакта / Расчет и моделирование режима работы тормозных и фрикционных устройств. М.:
Наука, 1974. С. 5-15.
7.
Крагельский И.В., Добычин М.Н., Комбалов B.C. Основы расчета на трение и износ. М.:
Машиностроение, 1974. 526 с.
8.
Кузнецов Е.А., Гороховский Г.А. Фрикционное взаимодействие шероховатых тел с позиций
механики твердого тела// Трение и износ. 1980. Т. 1. № 4. С. 638-648.
9.
Штаерман И.Я. Контактная задача теории упругости. М.-Л.: Гостехиздат, 1949. 270 с.
10.
Огар П.М., Горохов Д.Б., Кожевников А.С., Угрюмова Е.В. Основы моделирования шероховатых
поверхностей уплотнительных стыков // Труды Братского государственного университета. Серия:
Естественные и инженерные науки. 2016. Т. 2. С. 55-70.
11.
Демкин Н.Б. Выражение опорной кривой с помощью бета функции / Контактное взаимодействие
твердых тел. Калинин: КГУ, 1982. С. 3-9.