МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
РОССИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ НЕФТИ И ГАЗА
имени И.М. Губкина
УТВЕРЖДАЮ:
Первый проректор по учебной работе,
________________В.Н. Кошелев
«____»___________2013 г.
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ
ОСНОВЫ ТЕОРИИ ТРЕНИЯ И ИЗНАШИВАНИЯ
Направление подготовки
150700 МАШИНОСТРОЕНИЕ
Профиль подготовки
ОБОРУДОВАНИЕ И ТЕХНОЛОГИЯ ПОВЫШЕНИЯ ИЗНОСОСТОЙКОСТИ И ВОССТАНОВЛЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ
МАШИН И АППАРАТОВ
Квалификация выпускника
БАКАЛАВР
Форма обучения
ОЧНАЯ
Москва 2013
-21 ЦЕЛИ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ
Целью изучения дисциплины является приобретение студентами знаний, умений и навыков в
области науки о трении и изнашивании твердых в узлах трения различных машин, механизмов и оборудования. Это необходимо для успешной учебы при получении профессиональной подготовки в области
повышения износостойкости и восстановления деталей машин, подвергающих изнашиванию и как следствие теряющих работоспособное состояние, а также подготовки к профессиональной деятельности в
области проектирования, изготовления и эксплуатации узлов трения различных машин и оборудования.
2 МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ В СТРУКТУРЕ ООП ВПО
Дисциплина «Основы теории трения и изнашивания» представляет собой дисциплину вариативной части цикла профессиональных дисциплин по выбору студента и относится к направлению 150700
«Машиностроение». Дисциплина базируется на курсах цикла естественнонаучных дисциплин, входящих
в модули «Математика», «Физика», «Теоретическая механика», «Сопротивление материалов», «Материаловедение», читаемых в 1- 4 семестрах и является предшествующей дисциплинам «Виды изнашивания и причины отказа узлов трения», «Основы технологических методов повышения износостойкости и
восстановления деталей машин», «Технологии восстановления деталей нефтегазохимического оборудования» и «Оборудование для повышения износостойкости и восстановления деталей машин».
3 КОМПЕТЕНЦИИ ОБУЧАЮЩЕГОСЯ, ФОРМИРУЕМЫЕ В РЕЗУЛЬТАТЕ ОСВОЕНИЯ
ДИСЦИПЛИНЫ
В процессе освоения данной дисциплины студент формирует и демонстрирует следующие общекультурные и общепрофессиональные компетенции при освоении ООП ВПО, реализующей ФГОС
ВПО:













способность на научной основе организовывать свой труд, оценивать с большой степенью
самостоятельности результаты своей деятельности, владеть навыками самостоятельной работы (ОК6);
способность приобретения с большой степенью самостоятельности новых знаний с использованием
современных образовательных и информационных технологий (ОК-7);
целенаправленное применение базовых знаний в области математических, естественных,
гуманитарных и экономических наук в профессиональной деятельности (ОК-8);
умение использовать основные законы естественнонаучных дисциплин в профессиональной
деятельности, применять методы математического анализа и моделирования, теоретического и
экспериментального исследования (ОК-9);
обладание навыками работы с компьютером как средством управления информацией (ОК-12);
умение проверять техническое состояние и остаточный ресурс технологического
оборудования, организовывать профилактический осмотр и текущий ремонт оборудования (ПК-4);
умение выбирать основные и вспомогательные материалы и способы реализации
основных технологических процессов и применять прогрессивные методы эксплуатации технологического оборудования при изготовлении изделий машиностроения (ПК-6);
умение применять методы стандартных испытаний по определению физико-механических свойств и
технологических показателей используемых материалов и готовых изделий (ПК-7);
готовность выполнять работы по стандартизации, технической подготовке к сертификации
технических средств, систем, процессов, оборудования и материалов, организовывать
метрологическое обеспечение технологических процессов с использованием типовых методов
контроля качества выпускаемой продукции (ПК-13);
способность к систематическому изучению научно-технической информации, отечественного и
зарубежного опыта по соответствующему профилю подготовки (ПК-17);
способность принимать участие в работах по составлению научных отчетов по
выполненному заданию и во внедрении результатов исследований и разработок в области машиностроения (ПК-19);
умение применять стандартные методы расчета при проектировании деталей и узлов
изделий машиностроения (ПК-21);
способность принимать участие в работах по расчету и проектированию деталей и узлов
машиностроительных конструкций в соответствии с техническими заданиями и использованием
-3




стандартных средств автоматизации проектирования (ПК-22);
способность разрабатывать рабочую проектную и техническую документацию,
оформлять законченные проектно-конструкторские работы с проверкой соответствия разрабатываемых проектов и технической документации стандартам, техническим условиям и другим нормативным документам (ПК-23);
умение применять методы контроля качества изделий и объектов в сфере профессиональной
деятельности, проводить анализ причин нарушений технологических процессов в машиностроении и
разрабатывать мероприятия по их предупреждению (ПК-26);
способность устанавливать причины выхода из строя машин и оборудования, определять виды
изнашивания деталей машин и выбирать оптимальный технологический процесс их восстановления
(ПСК-1);
знание механических и физико-механических процессов, протекающих на фрикционном контакте, и
умение управлять ими с целью повышения износостойкости деталей машин, умение выбирать
смазочные материалы с необходимыми свойствами (ПСК-6);
способность к организации и проведению испытаний деталей узлов трения с целью определения их
трибологических характеристик с применением методов физического моделирования и
математической обработки результатов испытаний (ПСК-8).
В результате освоения дисциплины обучающийся должен демонстрировать следующие результаты
образования:
Студент должен знать:
Физико-химические и физико-механические характеристики, строение твердых тел и их поверхностных
слоёв; макро- и микрогеометрию поверхностей, виды и механизмы трения и изнашивания; теоретические основы расчета: фактической площади контакта, сближения, фактического давления, сил и коэффициентов трения, интенсивности изнашивания (ОК-6; ОК-9; ОК-10; ОК-12; ОК-16; ПК-4; ПК-7; ПК-21;
ПСК-1; ПСК-6; ПСК-8).
Студент должен уметь:
Определять ведущий вид изнашивания по топографии изношенной поверхности твердого тела; предлагать эффективные методы борьбы с данным видом изнашивания на стадии конструирования узла трения; проводить экспериментальные исследования с целью определения триботехнических характеристик твердых тел; делать выводы по полученным результатам; пользоваться стандартами и другой нормативно-технической документацией и научной литературой (ОК-9; ОК-10; ОК-12; ПК-4; ПК-6; ПК-7;
ПК-3; ПК-17; ПК-19; ПК-21; ПК-26; ПСК-1; ПСК-6; ПСК-8).
Студент должен владеть:
Навыками работы на профилографе-профилометре; методикой обработки профилограмм и определения основных характеристик микрогеометрии; навыками построения опорной кривой профиля и
определения параметров ее аппроксимации, навыками работы на машинах трения и экспериментального
определения силы, момента силы трения и величины износа образцов из твердых тел (ОК-6; ОК-7; ОК9; ОК-10; ОК-12; ОК-16; ПК-6; ПК-17; ПК-19; ПК-21; ПК-22; ПК-23; ПК-26; ПСК-1; ПСК-6; ПСК-8).
4 СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
Разделы
дисциплины
Неделя семестра
№
п/п
Семестр
Общая трудоемкость дисциплины составляет 5 зачетных единицы, 180 часов.
Виды учебной работы,
включая самостоятельную работу студентов
и трудоемкость (в часах)
ПЗ
Л
ЛР
СР
(С)
Коды
компетенций
Формы текущего
контроля успеваемости
(по неделям
семестра)
Форма проме-
-4жуточной аттестации
(по семестрам)
Основы теории трения и изнашивания
5
1
Физико-химические
и механические
свойства поверхностных слов твердых тел
5
118
117
1-4
2
Геометрические
свойства поверхностных слоев твердых тел
5
5-8
8
6
14
3
Контактирование
твердых тел
5
913
10
6
16
4
Виды и механизмы
внешнего трения
твердых тел
5
1418
10
2
12
5
Виды и механизмы
изнашивания твердых тел
6
1-8
8
10
18
6
Расчеты на изнашивание
6
912
4
7
15
7
Методы борьбы с
износом
6
1317
5
6
36
18
54
17
17
38
8
4
12
5
ОК-6; ОК-9;
ОК-10; ОК-16;
ПК-6; ПК-7;
ПК-17; ПК-18;
ПК-21; ПК-26;
ПСК-1; ПСК-6;
ПСК-8
ОК-6; ОК-7;
ОК-9; ОК-10;
ОК-16; ПК-6;
ПК-7; ПК-17;
ПК-18; ПК-21;
ПСК-1; ПСК-6;
ПСК-8
ОК-9; ОК-10;
ОК-12; ПК-4;
ПК-21; ПК-26;
ПСК-1; ПСК-6;
ПСК-8
ОК-9; ОК-10;
ОК-12; ПК-4;
ПК-7; ПК13;
ПК-21; ПК-22:
ПСК-1; ПСК-6;
ПСК-8.
ОК-9; ОК-10;
ОК-12; ПК-4;
ПК-6; ПК-7;
ПК-3; ПК-17;
ПК-19; ПК-21;
ПК-26; ПСК-1;
ПСК-6; ПСК-8.
(ОК-6; ОК-7;
ОК-9; ОК-10;
ОК-12; ОК-16;
ПК-6; ПК-17;
ПК-19; ПК-21;
ПК-22; ПК-23;
ПСК-1; ПСК-6;
ПСК-8.
(ОК-6; ОК-7;
ОК-9; ОК-10;
ОК-12; ОК-16;
ПК-6; ПК-7;
ПК-17; ПК-19;
ПК-21; ПК-22;
ПК-23; ПК-26;
ПСК-1; ПСК-6;
ПСК-8.
7 неделя – рубежный
контроль,
11 неделя –
рубежный контроль.
Защита
ЛР,
Вид промежуточной
аттестации – зачет
6 неделя – рубежный
контроль,
10 неделя – рубежный
контроль
Защита ЛР,
Экзамен
-54.1 Содержание разделов дисциплины
1 Физико-химические и механические свойства поверхностных слов твердых тел (ОК-6;
ОК-9; ОК-10; ОК-16; ПК-6; ПК-7; ПК-17; ПК-18; ПК-21; ПК-26; ПСК-1; ПСК-6; ПСК-8).
Строение твердого тела. Межатомные взаимодействия. Ковалентная, ионная, металлическая, водородная и координационная связи. Межмолекулярные взаимодействия. Аморфная и кристаллическая
структуры. Типы кристаллических решеток и их параметры. Дефекты строения реальных твердых тел.
Теоретическая и практическая прочности.
Строение поверхности твердого тела. Поверхностная энергия. Адгезия, физическая адсорбция и
хемосорбция, абсорбция, диффузия. Поверхностно-активные вещества. Эффект Ребиндера. Структура
поверхностных слоев твердого тела.
2 Геометрические свойства поверхностных слоев твердых тел (ОК-6; ОК-7; ОК-9; ОК-10;
ОК-16; ПК-6; ПК-7; ПК-17; ПК-18; ПК-21; ПСК-1; ПСК-6; ПСК-8).
Номинальный профиль поверхности. Макроотклонения от номинального профиля, волнистость,
шероховатость, субмикрошероховатость. Причины образования микро- и макроотклонений от номинального профиля. Геометрические характеристики волнистости и шероховатости. Базовая длина профиля поверхности. Профилограмма поверхности и ее характеристики. Методы определения параметров
шероховатости поверхности.
Распределение вершин микронеровностей по высоте. Параметры кривой опорной поверхности.
Сферическая модель шероховатой поверхности и ее обоснование.
3 Контактирование твердых тел (ОК-9; ОК-10; ОК-12; ПК-4; ПК-21; ПК-26; ПСК-1; ПСК-6;
ПСК-8).
Номинальная, контурная и фактическая площади касания. Экспериментальные методы определения фактической площади касания. Сближение между поверхностями твердых тел. Зависимость фактической площади касания от сближения. Экспериментальные методы определения сближения.
Вычисление фактической площади касания при упругих и пластических деформациях в зонах
касания микронеровностей. Ненасыщенный и насыщенный контакты. Зависимость фактической площади касания от контурного давления, шероховатости и механических свойств материал.
Площади фактического касания при скольжении. Контактные явления при сдвиге твердых тел.
Соотношения между площадями касания в статике и при скольжении. Сближение между поверхностями
твердых тел в статике и при скольжении.
4 Виды и механизмы внешнего трения твердых тел (ОК-9; ОК-10; ОК-12; ПК-4; ПК-7; ПК13; ПК-21; ПК-22; ПСК-1; ПСК-6; ПСК-8).
Понятие внешнего трения твердых тел. Классификация видов трения в соответствии с
ГОСТ27674-88. Сила трения и коэффициент трения. Трение покоя и трение скольжения. Определение
силы трения при упругих и пластических деформациях в зонах касания микронеровностей.
Коэффициенты трения покоя и скольжения. Определение коэффициента внешнего трения при
упругих деформациях в зонах касания микронеровностей в условиях ненасыщенного и насыщенного
контактов. Зависимость коэффициента внешнего трения при упругом контакте от сближения между поверхностями. Влияние контурного давления, шероховатости поверхностей, механических характеристик
и физико-химического состояния поверхностей взаимодействующих твердых тел на коэффициент
внешнего трения. Равновесная шероховатость. Минимально возможные коэффициенты трения.
Определение коэффициента внешнего трения при пластических деформациях в зонах касания
микронеровностей. Зависимости коэффициента внешнего трения от контурного давления, шероховатости поверхностей, механических характеристик и физико-химического состояния поверхностей трения.
Соотношение между деформационной и молекулярной составляющими коэффициента трения. Границы
внешнего трения.
Основы взаимодействия поверхностей твердых тел в условиях наложения напряженнодеформированных состояний соседних контурных зон. Изменение напряжений в зонах касания микронеровностей от сближения между поверхностями.
Трение качения. Коэффициент трения качения, коэффициент сопротивления качению. Адгезионный и деформационный эффекты при качении. Проскальзывание при качении. Дифференциальное проскальзывание. Проскальзывание в подшипниках качения разных типов.
-65 Виды и мехнизмы изнашивания твердых тел (ОК-9; ОК-10; ОК-12; ПК-4; ПК-6; ПК-7; ПК13; ПК-17; ПК-19; ПК-21; ПК-26; ПСК-1; ПСК-6; ПСК-8).
Классификация видов изнашивания по ГОСТ 27674-88.
Абразивное изнашивание. Виды абразивного изнашивания: при трении по закрепленному абразиву, при трении по абразивной прослойке, при трении по абразивной массе. Области проявления в технике. Механизм образования частиц износа при взаимодействии абразивной частицы с поверхностью.
Влияние нагрузки, размера и формы абразивных частиц, свойств материала и абразива на интенсивность
изнашивания. Влияние среды. Изнашивание при ударе по абразиву. Особенности механизма разрушения
поверхности. Основные закономерности: влияние энергии удара, скорости соударения, свойств материала на интенсивность изнашивания. Особенности изнашивания при ударе в гидроабразивной среде. Топография изношенной поверхности.
Гидроабразивное (газоабразивное) изнашивание. Области проявления в технике, механизм взаимодействия абразивных частиц с поверхностью материала. Топография изношенной поверхности. Влияние угла атаки, скорости частиц, их размеров и формы на интенсивность изнашивания. Влияние скорости абразивных частиц на зависимость интенсивности изнашивания от угла атаки.
Гидроэрозионное (газоэрозионное) изнашивание. Области проявления в технике. Механизм взаимодействия потока жидкости (газа) с поверхностью материала. Распределение напряжений в поверхностных слоях материала при воздействии струи жидкости (газа) и отдельных капель жидкости. Топография изношенной поверхности. Влияние шероховатости поверхности, скорости потока, свойств материала и температуры на интенсивность изнашивания.
Усталостное изнашивание. Области проявления в технике. Характеристики единичной фрикционной связи. Изменение строения и структуры поверхностных слоев твердого тела в процессе трения.
Механизм фрикционного усталостного разрушения поверхностных слоев, количество циклов нагружения, необходимое для образования частицы износа. Механизм образования осповидных повреждений в
опорах качения. Развитие подповерхностных трещин. Особенности разрушения поверхностей при трении скольжения. Влияние среды на процесс усталостного изнашивания. Топография изношенных поверхностей.
Кавитационное изнашивание. Области проявления в технике. Механизм образования газовых пузырьков в жидкости и взаимодействия их с поверхностью материала. Топография изношенной поверхности. Условия возникновения кавитации. Влияние шероховатости поверхности, механических свойств
материала и физико-химических свойств жидкости на интенсивность изнашивания.
Изнашивание при заедании. Явление схватывания при трении. Схватывание в тихоходных и высокоскоростных механизмах. Схватывание в неподвижных сопряжениях. Схватывание при обработке
металлов резанием и давлением. Виды повреждений поверхностей при схватывании. Топография изношенной поверхности. Предельная нагрузка заедания. Совместимость материалов пар трения.
Изнашивание при фреттинге. Области проявления в технике. Микросмещения в неподвижных
соединениях деталей машин и механизмов. Особенности разрушения поверхностей трения при малых
относительных смещениях. Топография изношенной поверхности. Влияние нагрузки, температуры,
влажности, шероховатости поверхности, свойств материала и наличия смазочного материала на интенсивность изнашивания.
Коррозионно-механическое изнашивание. Области проявления в технике. Механическая и коррозионная составляющие интенсивности изнашивания. Химические и электрохимические реакции. Взаимное влияние механического и химического воздействия на поверхность материала. Экспериментальное определение коррозионной составляющей интенсивности изнашивания. Топография изношенной
поверхности.
Окислительное изнашивание. Области проявления в технике. Механизм окислительного изнашивания. Топография изношенной поверхности. Методы снижения оксилительного изнашивания.
Изнашивание при фреттинге-коррозии. Области проявления в технике. Микросмещения в неподвижных соединениях деталей машин и механизмов. Особенности разрушения поверхностей трения при
малых относительных смещениях. Топография изношенной поверхности. Влияние нагрузки, температуры, влажности, шероховатости поверхности, свойств материала и наличия смазочного материала на интенсивность изнашивания. Особенности фреттинг-коррозии. Методы уменьшения повреждений при
фреттинг-коррозии.
Изнашивание при протекании электрического тока. Электроэрозионное изнашивание.
Водородное изнашивание. Сущность и определение водородного изнашивания. Область проявления водородного изнашивания. Влияние водорода на прочность. Водородное охрупчивание. Механизм водородного охрупчивания. Отличие водородного изнашивания от водородного охрупчивания.
-7Виды водородного изнашивания. Водородное изнашивание диспергированием и разрушением. Механизм водородного изнашивания поверхностного слоя металла. Зависимость микротвердости металла,
интенсивности изнашивания и предельной нагрузки заедания от времени наводороживания поверхности. Методы предупреждения водородного изнашивания.
6 Расчеты на изнашивание (ОК-6; ОК-7; ОК-9; ОК-10; ОК-12; ОК-16; ПК-6; ПК-17; ПК-19;
ПК-21; ПК-22; ПК-23; ПСК-1; ПСК-6; ПСК-8).
Основная расчетная схема для определения интенсивности изнашивания. Характеристики изнашивания: линейная, объемная, весовая и энергетическая интенсивность изнашивания; скорость изнашивания. Основные зависимости для оценки интенсивности изнашивания. Определение интенсивности изнашивания поверхностей трения в условиях, отличных от основной расчетной схемы.
7 Методы борьбы с износом (ОК-6; ОК-7; ОК-9; ОК-10; ОК-12; ОК-16; ПК-6; ПК-7; ПК-17; ПК19; ПК-21; ПК-22; ПК-23; ПК-26; ПСК-1; ПСК-6; ПСК-8).
Материаловедческие, технологические, конструкционные и эксплуатационные методы повышения износостойкости.
4.2 Основные темы лабораторных занятий
1 Определение контактного модуля упругости поверхностного слоя твердого тела (ОК-6; ОК-9; ОК-10;
ОК-16; ПК-6; ПК-7; ПК-17; ПК-18; ПК-21; ПК-26; ПСК-1; ПСК-6; ПСК-8).
2 Определение микротвердости поверхностного слоя твердого тела (ОК-6; ОК-7; ОК-9; ОК-10; ОК-16;
ПК-6; ПК-7; ПК-17; ПК-18; ПК-21; ПСК-1; ПСК-6; ПСК-8).
3 Снятие профилограммы поверхности на профилографе – профилометре ОК-6; ОК-8; ОК-7; ОК-9; ОК12; ОК-16; ПК-6; ПК-7; ПК-17; ПК-18; ПСК-1; ПСК-6; ПСК-8).
4 Определение фактической площади контакта шероховатой и гладкой поверхностей твердых тел. (ОК9; ОК-10; ОК-12; ПК-4; ПК-21; ПК-26; ПСК-1; ПСК-6; ПСК-8).
5 Определение фрикционных констант  0 и  (ОК-6; ОК-7;ОК-9; ОК-10; ОК-12; ПК-4; ПК-7; ПК13;
ПК-21; ПК-22; ПСК-1; ПСК-6; ПСК-8).
6 Определение силы (момента силы) трения и температуры при трибологических испытаниях (ОК-6;
ОК-7; ОК-8; ОК-9; ОК-10; ОК-12; ПК-4; ПК-7; ПК13; ПК-21; ПК-22; ПСК-1; ПСК-6; ПСК-8).
7 Изучение влияния скорости скольжения на коэффициент трения и температуру. Определение основных характеристик изнашивания при лабораторных испытаниях (ОК-6; ОК-7; ОК-8; ОК-9; ОК-10;
ОК-12; ПК-4; ПК-6; ПК-7; ПК-3; ПК-17; ПК-19; ПК-21; ПК-26; ПСК-1; ПСК-6; ПСК-8).
8 Определение предельной нагрузки заедания (ОК-6; ОК-7;ОК-9; ОК-10; ОК-12; ПК-4; ПК-7; ПК13;
ПК-21; ПК-22; ПСК-1; ПСК-6; ПСК-8).
4.3. Основные темы практических занятий
Практических занятий в учебном плане нет.
5 ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ
При реализации программы дисциплины «Основы теории трения и изнашивания» используются
различные образовательные технологии – во время аудиторных занятий (88 часов) занятия проводятся в
виде лекций с использованием ПК и компьютерного проектора, и лабораторных занятий в лаборатории
трибологии на лабораторных стендах и образцах, самостоятельная работа студентов предусматривает
работу под руководством преподавателей (консультации и помощь в оформлении и выполнении домашних заданий), а также самостоятельную работу студента при подготовке к защите лабораторных работ и
к рубежному контролю.
5.1 Основные темы домашних заданий:
1 Определение характеристик микрогеометрии поверхностей твердого тела (ОК-6; ОК-7;ОК-9; ОК-10;
ОК-12; ПК-4; ПК-7; ПК13; ПК-21; ПК-22; ПСК-1; ПСК-6; ПСК-8).
2 Построение кривой опорной поверхности и определение параметров ее аппроксимации (ОК-6; ОК7;ОК-9; ОК-10; ОК-12; ПК-4; ПК-7; ПК13; ПК-21; ПК-22; ПСК-1; ПСК-6; ПСК-8).
-86 ОЦЕНОЧНЫЕ СРЕДСТВА ДЛЯ ТЕКУЩЕГО КОНТРОЛЯ УСПЕВАЕМОСТИ, ПРОМЕЖУТОЧНОЙ АТТЕСТАЦИИ ПО ИТОГАМ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ И УЧЕБНОМЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ СТУДЕНТОВ
Оценочными средствами являются:
– для текущего контроля является защита лабораторных работ;
– для промежуточной аттестации - два рубежных контроля, которые проводятся перед контрольными неделями, а также - введенная в университете рейтинговая системы оценки успеваемости студентов.
В течение преподавания курса «Основы теории трения и изнашивания» в качестве форм текущей
аттестации студентов используются такие формы, как собеседование при приеме результатов лабораторных работ. По итогам обучения проводятся зачет в 5-ом семестре, экзамен в 6 семестре.
Перечень примерных вопросов к промежуточной аттестации и самостоятельной работе
студентов:
Физико-химические и механические свойства поверхностных слов твердых тел (ОК-6; ОК9; ОК-10; ОК-16; ПК-6; ПК-7; ПК-17; ПК-18; ПК-21; ПК-26; ПСК-1; ПСК-6; ПСК-8).
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
Строение поверхностных слоев
Механические свойства поверхностных слоев.
Кристаллические и аморфные твердые тела.
Основные характеристики кристаллического строения твердых тел.
Межатомные и межмолекулярные связи.
Гомеополярная (ковалентная) связь.
Гетерполярная (ионная) связь.
Металлическая связь.
Молекулярные взаимодействия.
Ориентационные взаимодействия.
Водородная связь.
Координационная связь.
Дисперсионные взаимодействия.
Индукционные взаимодействия.
Физическая адсорбция, хемосорбция, абсорбция.
Геометрические свойства поверхностных слоев твердых тел
ОК-16; ПК-7; ПСК-1; ПСК-6; ПСК-8).
16.
17.
18.
19.
20.
21.
22.
23.
24.
25.
26.
27.
(ОК-6; ОК-9; ОК-10; ОК-12;
Строение поверхностных слоев
Механические свойства поверхностных слоев.
Кристаллические и аморфные твердые тела.
Основные характеристики кристаллического строения твердых тел.
Макроотклонения от номинального геометрического контура поверхностей.
Волнистость, шероховатость и субмикрошероховатость поверхности.
Профилограмма поверхности твердого тела. Основные характеристики шероховатости поверхности.
Опорная кривая профиля поверхности.
Сферическая модель шероховатой поверхности.
Функция распределения вершин микронеровностей по высоте.
Номинальная, контурная и фактическая площади касания.
Методы экспериментального определения фактической площади контакта шероховатых твердых
тел.
Контактирование твердых тел (ОК-9; ОК-10; ОК-12; ПК-4; ПК-21; ПК-26; ПСК-1; ПСК-6;
ПСК-8).
28. Контактирование твердых тел. Механизм формирования фактической площади касания. Насыщенный и ненасыщенный контакты.
-929. Зависимость фактической площади касания контактирующих тел и сближения между их поверхностями при упругих деформациях в зонах контактов микронеровностей при ненасыщенном
контакте.
30. Зависимость фактической площади касания и сближения между поверхностями контактирующих тел от нормальной нагрузки при пластических деформациях в зонах контактов микронеровностей при насыщенном контакте.
31. Критерии перехода упругих деформаций в зонах микроконтактов к упругопластическим и пластическим деформациям.
Виды и механизмы внешнего трения твердых тел (ОК-9; ОК-10; ОК-12; ПК-4; ПК-7; ПК-13;
ПК-21; ПК-22; ПСК-1; ПСК-6; ПСК-8).
32. Трение внешнее и внутреннее. Трение без смазочного материала, трение со смазочным материалом.
33. Трение покоя и скольжения. Границы внешнего трения.
34. Механизм внешнего трения.
35. Расчет коэффициента внешнего трения при упругих деформациях в зонах микроконтактов.
36. Расчет коэффициента внешнего трения при пластических деформациях в зонах микроконтактов.
37. Определение минимального коэффициента трения при упругих деформациях а зонах микроконтактов.
38. Определение минимального коэффициента внешнего трения в общем случае.
39. Соотношение между фактическими площадями касания в статике и при скольжении.
40. Методы экспериментального определения фактической площади касания и сближения при контакте твердых тел.
41. Контактные явления при сдвиге твердых тел.
42. Определение коэффициента внешнего трения в зависимости от сближения при упругих деформациях в зонах микроконтактов при ненасыщенном контакте.
43. Определение коэффициента внешнего трения в зависимости от сближения при упругих деформациях в зонах микроконтактов при насыщенном контакте.
Виды и мехнизмы изнашивания твердых тел (ОК-9; ОК-10; ОК-12; ПК-4; ПК-6; ПК-7; ПК-13;
ПК-17; ПК-19; ПК-21; ПК-26; ПСК-1; ПСК-6; ПСК-8).
44. Изнашивание деталей машин. Классификация видов изнашивания в соответствии с ГОСТ2767488.
45. Абразивное изнашивание.
46. Абразивное изнашивание при трении о закрепленный абразив.
47. Абразивное изнашивание при трении по абразивной прослойке.
48. Абразивное изнашивание при трении в абразивной массе.
49. Абразивное изнашивание при ударе по абразиву.
50. Гидроабразивное изнашивание.
51. Газоабразивное изнашивание.
52. Гидроэрозионное изнашивание.
53. Газоэрозионное изнашивание.
54. Кавитационное изнашивание.
55. Усталостное изнашивание.
56. Изнашивание при фреттинге.
57. Изнашивание при заедании.
58. Коррозионно-механическое изнашивание.
59. Окислительное изнашивание.
60. Изнашивание при фреттинг-коррозии.
61. Электроэрозионное изнашивание.
62. Водородное изнашивание.
Расчеты на изнашивание (ОК-6; ОК-7; ОК-9; ОК-10; ОК-12; ОК-16; ПК-6; ПК-17; ПК-19; ПК21; ПК-22; ПК-23; ПСК-1; ПСК-6; ПСК-8).
63. Коэффициент взаимного перекрытия и его роль при изнашивании
64. Расчеты на изнашивание.
- 10 65. Характеристика изнашивания: удельная интенсивность изнашивания, линейная интенсивность
изнашивания, объемная интенсивность изнашивания, весовая интенсивность изнашивания, скорость изнашивания.
66. Влияние внешней среды на износостойкость материалов.
67. Основная расчетная схема при оценке интенсивности изнашивания.
68. Основная зависимость для оценки интенсивности изнашивания при упругом контакте.
69. Основная зависимость для оценки интенсивности изнашивания при пластическом контакте.
Методы борьбы с износом (ОК-6; ОК-7; ОК-9; ОК-10; ОК-12; ОК-16; ПК-6; ПК-7; ПК-17; ПК19; ПК-21; ПК-22; ПК-23; ПК-26; ПСК-1; ПСК-6; ПСК-8).
70.
71.
72.
73.
Конструкторские методы повышения износостойкости деталей машин (ОК-6; ОК-7; ОК-9;
ОК-10; ОК-12; ОК-16; ПК-6; ПК-7; ПК-17; ПК-19; ПК-21; ПК-22; ПК-23; ПК-26; ПСК-1; ПСК-6;
ПСК-8).
Выбор оптимальной принципиальной схемы узла трения.
Выбор материалов для пары трения.
Замена внешнего трения внутренним трением.
Замена трения скольжения трением качения.
Технологические методы повышения износостойкости деталей машин (ОК-6; ОК-7; ОК-9;
ОК-10; ОК-12; ОК-16; ПК-6; ПК-7; ПК-17; ПК-19; ПК-21; ПК-22; ПК-23; ПК-26; ПСК-1; ПСК-6;
ПСК-8).
74. Выбор вида обработки и шероховатости поверхностей трения деталей.
75. Применение покрытий на поверхности трения.
76. Различные виды обработки поверхностей трения.
Эксплуатационные методы повышения износостойкости деталей машин (ОК-6; ОК-7; ОК9; ОК-10; ОК-12; ОК-16; ПК-6; ПК-7; ПК-17; ПК-19; ПК-21; ПК-22; ПК-23; ПК-26; ПСК-1; ПСК-6;
ПСК-8).
77. Обкатка машин (приработка деталей пары трения).
78. Организация смазки и ее подбор.
79. Пуск и останов машины.
80. Диагностика узлов трения.
81. Обслуживание узлов трения по состоянию.
7 УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ И ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
а)
основная литература:
1. Пенкин Н.С., Пенкин В.Н., Сербин В.М. – Основы трибологии и триботехники: учебное пособие.
– 2.е изд., стер. – М.: Машиностроение, 2011. – 208 с.
2. Основы трибологии (трение, износ и смазка): Учебник для технических вузов. 2-е изд. перераб. и
доп. / А.В. Чичинадзе, Э.Д. Браун, Н.А. Буше и др.; Под общ. ред. А.В. Чичинадзе:.- М.: «Машиностроение», 2001.- 664 с.
3. Сорокин Г.М. Трибология сталей и сплавов: Учебник для вузов.- М.: «ОАО Издательство
Недра», 2000.- 317 с.
4. Гаркунов Д.Н. Триботехника (износ и безызносность): Учебник.- 4-е изд., перераб. и доп.- М.:
«Издательство МСХА», 2001.- 616 с.
5. Гаркунов Д.Н. Триботехника (конструирование, изготовление и эксплуатация): Учебник.- 5-е
изд., перераб. и доп.- М.: «Издательство МСХА», 2002.- 632 с.
б) дополнительная литература:
1. Михин Н.М., Гантимиров Б.М., Кожаев А.Ю., Логинов А.Р. и др. Сборник лабораторных работ по
курсу «Основы теории трения и изнашивания».- М.: МИНГ, 1991.- 133 с.
2. Червяков И.Б., Левин С.М., Нестеров Н.Б. Сборник практических и лабораторных работ по курсу
«Основы теории трения и изнашивания».- М.: ГАНГ, 1992.- 60 с.
- 11 в) программное обеспечение и Интернет-ресурсы
Maicrosoft Word, Exel, Scion Image 4.0.2 американской корпорации Scion
8. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
Трибологический центр кафедры трибологии и технологии ремонта нефтегазового оборудования, оснащенный стандартными отечественными и зарубежными машинами трения, приборами и установками.
Мультимедийный курс лекций; видеофильмы, макеты и плакаты.
Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО с учетом рекомендаций и
примерной ООП ВПО по направлению 150700 «Машиностроение», профиль «Оборудование и технология повышения износостойкости и восстановления деталей машин и аппаратов».
Авторы:
Доцент кафедры трибологии
и технологии ремонта НГО, к.т.н.
Б.М. Гантимиров
Заведующий кафедрой трибологии
и технологий ремонта НГО, д.т.н.
О.Ю. Елагина
Программа одобрена на заседании УМК факультета инженерной механики РГУ нефти и газа имени И.М.Губкина от «___» ___________201__ года, протокол № __.
Председатель учебно-методической комиссии
факультета инженерной механики
Б.М. Гантимиров
Начальник УМУ
А.Д. Макаров