Effect of dynamic properties of interacting subsystems on evolution of selective transfer formation in friction units
https://doi.org/10.23947/1992-5980-2019-19-2-104-112
Abstract
Introduction. Selective transfer is a typical example of the self-organization processes in tribosystems. In this case, joint surfaces of the servovite film are formed in the contact area, which changes fundamentally the friction and wear conditions. To form selective transfer in the area of mating surfaces, some power of the irreversible transformations of the input energy is needed, which depends on the elastic-dissipative properties of the contact surfaces.
Materials and Methods. The mathematical model of the dynamic system considering the evolutionary changing servovite film is given. Its formation depends on the phase path of the irreversible transformations power in the area of surface matching, and it is represented by the Volterra integral operator of the second kind.
Research Results. The outcome analysis including dependences of the servovite film formation on the dynamic parameters of interacting subsystems is provided. The mathematical simulation of the evolution of the friction unit properties with the formation or destruction of the servovite film is first considered.
Discussion and Conclusions. During the evolutionary process of the servovite film formation, the dynamic coupling parameters generated in the friction unit, change. Consequently, the dynamic properties of the system also change. The tribosystem dynamics is first considered under the process of forming the selective transfer.
Supporting agencies: The research is done on RFFR grant no. 19-08-00022 of 09.01.2019
About the Authors
V. L. Zakovorotny
Don State Technical University
Russian Federation
Rostov-on-Don
Russian Federation
Rostov-on-Don
V. E. Gvindzhiliya
Don State Technical University
Russian Federation
Rostov-on-Don
Russian Federation
Rostov-on-Don
P. S. Kolodkin
Don State Technical University
Russian Federation
Rostov-on-Don
Russian Federation
Rostov-on-Don
References
1. Пригожин, И. Порядок из хаоса / И. Пригожин, И. Стенгерс. — Москва : Прогресс, 1986. — 432 с.
2. Пригожин, И. Порядок из хаоса. Новый диалог человека с природой // И. Пригожин, И. Стенгерс. — Москва : Едиториал УРСС, 2003. — 432 с.
3. Пригожин, И. От существующего к возникающему / И. Пригожин. — Москва : Наука, 1985. — 296 с.
4. Хакен, Г. Синергетика. Иерархия неустойчивостей в самоорганизующихся системах и устройствах / Г. Хакен. — Москва : Мир, 1985. — 424 с.
5. Хакен, Г. Тайны природы. Синергетика: учение о взаимодействии / Г. Хакен. — Москва ; Ижевск : Институт компьютерных исследований, 2003. — 320 с.
6. Эбилинг, В. Физика процессов эволюции. Синергетический подход / В. Эбилинг, А. Энгель, Р. Файстель. — Москва : УРСС, 2001. — 328 с.
7. Колесников, А. А. Синергетическая теория управления / А. А. Колесников. — Москва : Энергоатом-издат, 1994. — 344 с.
8. Синергетика и проблемы теории управления / под ред. А. А. Колесникова. — Москва : Физматлит, 2004. — 504 с.
9. Заковоротный, В. Л. Бифуркации притягивающих множеств деформационных смещений режущего инструмента в ходе эволюции свойств процесса обработки / В. Л. Заковоротный, В. Е. Гвинджилия // Известия высших учебных заведений. Прикладная нелинейная динамика. — 2018. — Т. 26, № 5. — С. 20-38. DOI: 10.18500/0869-6632-2018-26-5-20-38.
10. Заковоротный, В. Л. Влияние флуктуаций на устойчивость формообразующих траекторий при точении / В. Л. Заковоротный, В. Е. Гвинджилия // Известия высших учебных заведений. Северо-Кавказский регион. — 2017. — № 2 (194). — С. 52-61. — (Технические науки). DOI: 10.17213/0321-2653-2017-2-52-61
11. Bifurcatscii stacionarnih mnogoobrasii obrazushikhsia v okrestnosti dinamicheskoi sistemi rezaniya [Bifurcation of stationary manifolds formed in the neighborhood of the equilibrium in a dynamic system of cutting.] / V. L. Zakovorotny [et al.] // Journal of Sound and Vibration. — 2016. — Vol. 368. — P. 174-190.
12. Заковоротный, В. Л. Использование синергетической концепции для изучения устойчивости формообразующих траекторий попутного фрезерования / В. Л. Заковоротный, А. А. Губанова, А. Д. Лукьянов // 110 СТИН. — 2016. — № 4. — С. 32-40.
13. Гаркунов, Д. Н. Эффект безизносности : научное открытие [Электронный ресурс] / Д. Н. Гаркунов, И. В. Крагельский. — Режим доступа: http://ross-nauka.narod.ru/06/06-041.html (дата обращения 01.05.19).
14. Костецкий, Б. И. Структурно-энергетическая приспосабливаемое^ материалов при трении / Б. И. Костецкий // Трение и износ. — 1985. — № 2 (6). — С. 201-212.
15. Бершадский, Л. И. Самоорганизация трибосистем и концепция износостойкости / Л. И. Бершадский // Трение и износ. — 1992. — № 6 (13). — С. 1077-1094.
16. Буше, Н. А. Совместимость трущихся поверхностей / Н. А. Буше, В. В. Копытько. — Москва : Наука, 1981. — 128 с.
17. Кужаров, А. С. Самоорганизация при трении / А. С. Кужаров, В. Л. Заковоротный // Трибология. Состояние и перспективы : сб. науч. тр. — Уфа : РИК УГАТУ, 2016. — С. 68-82.
18. Gershman, I. S. Formation of secondary structures and the self-organization process of tribosystems during friction with the collection if electric current / I. S. Gershman // Self-Organization During Friction: Advanced Surface Engineered Materials and Systems Designed / ed. German S. Fox-Rabinovich. George E. Totten. — Boca Raton ; London ; New York : Taylor & Francis, 2006. — P. 197-230.
19. Гершман, И. С. Синергетический подход к описанию и управлению изнашиванием / И. С. Гершман // Трибология. Состояние и перспективы : сб. науч. тр. —Уфа : РИК УГАТУ, 2016. — С. 82-87.
20. Gershman, I. S. Thin films and self-organization during friction under the current collection conditions / I. S. Gershman, N. F. Bushe // Surface and Coating Technology. — 2004. — № 185. — P. 405-411.
21. Кужаров, А. С. Особенности эволюционного перехода трибологической системы латунь-глицеринсталь в режиме безизносного трения / А. С. Кужаров, Р. Марчак // Доклады РАН РФ. — 1997. — № 5 (354). — С. 642-644.
22. Кужаров, А. С. Концепция безизносности в современной трибологии / А. С. Кужаров // Известия вузов. Северо-Кавказский регион. — 2014. — № 2. — С. 23-31.
23. Заковоротный, В. Л. Динамика трибосистем. Самоорганизация, эволюция / В. Л. Заковоротный. — Ростов-на-Дону : Изд. центр ДГТУ, 2003. — 502 с.
24. Заковоротный, В. Л. Нелинейная трибомеханика / В. Л. Заковоротный. — Ростов-на-Дону : Изд. центр ДГТУ, 2000. — 293 с.
25. Ляпунов, А. М. Общая задача об устойчивости движения / А. М. Ляпунов. — Москва : Гостехиздат. — 1955. — 176 с.
26. Аппель, П. Теоретическая механика / П. Аппель. — Москва : Физматгиз. — 1960. — Т. 2. — 487 с.
27. Заковоротный, В. Л. Динамика транспортных трибосистем / В. Л. Заковоротный, В. В. Шаповалов // Сборка в машиностроении, приборостроении. — 2005. — № 12. — С. 19-24.
28. Горячева, И. Г. Механика фрикционного взаимодействия / И. Г. Горячева. — Москва : Наука, 2001. — 478 с
29. Горячева, И. Г. Адгезионное взаимодействие упругих тел / И. Г. Горячева, Ю. Ю. Маховская // Прикладная математика и механика. — 2001. — Т. 65, № 2. — С. 279-289.
30. Мышкин, Н. К. Трение, смазка и износ / Н. К. Мышкин, М. И. Петроковец. — Москва : Физматлит, 2007. — 368 с.
31. Заковоротный, В. Л. Информационное обеспечение системы динамической диагностики износа режущего инструмента на примере токарной обработки / В. Л. Заковоротный, Е. В. Бордачев // Проблемы машиностроения и надежности машин. — 1995. — № 3. — С. 95-103.
Review
For citations:
Zakovorotny V.L., Gvindzhiliya V.E., Kolodkin P.S. Effect of dynamic properties of interacting subsystems on evolution of selective transfer formation in friction units. Vestnik of Don State Technical University. 2019;19(2):104-112. https://doi.org/10.23947/1992-5980-2019-19-2-104-112
Views: 844
Email this article 