Bai giang ma_sat

BBµµii gigi¶¶ngng mm««nn hhääc c Ma sMa s¸̧tt hhääcc

TS. PhTS. Ph¹¹m Vm V¨̈nn HHïïngng

BBéé mm««n: Mn: M¸̧y Vy Vµµ Ma SMa S¸̧tt HHääc c

of 107

NhNhËËpp mm««nn

1.1. Ma sMa s¸̧t:t:HiHiÖÖnn tt−−îîng kng kúú ll¹¹ ccñña thia thiªªnn nhinhiªªnn-- ®®ang tiÕp tôc nghiang tiÕp tôc nghiªªn cn cøøuu

Cã nhiÒu Cã nhiÒu øøng dôngng dông::NhiNhiÖÖtt,, llööaa, ..., ...PhanhPhanh hh··m, tm, t¨̈ng tng tèècc ®é®é phph¶¶nn øøng hãa hng hãa hääcc,,……HHµµn, n, ®¸®¸nh bãngnh bãng,,……GhiGhi vvµµ ®®ääcc dd÷÷ liliÖÖuu,,……HH¹¹i:i:TTææn haon hao cc««ng suÊtng suÊt..Sinh nhiSinh nhiÖÖtt llµµmm thaythay ®®ææi bÒni bÒn,, ttææ chchøøc cacc cac bon, hydro, tbon, hydro, t¹¹oo ththµµnhnh cc¸̧c c ««xitxit……

§§ÆÆcc ®®iiÓÓmm::LLµµ ququ¸̧ trtr××nh tnh tùù ttææ chchøøcc::

44 Cã thCã thÓÓ ddÉÉnn ®®ÕnÕn phph¸̧ hhññyy..44 GiGi¶¶m ma sm ma s¸̧t,t, mmßßnn..

GG¾¾nn liÒn vliÒn vííi qui qu¸̧ trtr××nh mnh mßßnn tutuææi thi thää vvµµ ®é®é tintin ccËËyy..§§−−îîcc ®®ÆÆc trc tr−−ng bng bëëi li lùùcc ma sma s¸̧tt FFmsms,, hohoÆÆc hc hÖÖ ssèè ma sma s¸̧tt ffmsms ((hohoÆÆc cã c cã ththÓÓ ký hiký hiÖÖuu llµµ µµ).).

of 107

2.2. MMßßnn::KÕt quKÕt qu¶¶ ccñña qua qu¸̧ trtr××nhnh ma sma s¸̧t t ⇒ ⇒PhPh¸̧ hhññy bÒ my bÒ mÆÆtt ma sma s¸̧t:t:

GiGi¶¶mm kÝch thkÝch th−−íícc,, gigi¶¶mm khkhèèii ll−−îîngng,, thaythay ®®ææi cÊu tri cÊu tróóc bÒ mc bÒ mÆÆtt,,……TiÕnTiÕn hhµµnhnh bb««ii trtr¬¬n (rn (r¾¾nn lláángng,, khÝkhÝ,,……) ) ®Ó®Ó tt¨̈ng tung tuææi thi thää vvµµ ®é®é tintin ccËËyyHH¹¹i:i:

ThayThay ®®ææi chÕi chÕ ®é®é ll¾¾pp ghÐp cghÐp cññaa cc¸̧cc ccÆÆpp ma sma s¸̧t,t,ThayThay ®®áái chÕi chÕ ®é®é llµµmm viviÖÖc cc cñña ca cÆÆpp ma sma s¸̧t,t,LLµµmm gigi¶¶mm tutuææi thi thää vvµµ ®é®é tintin ccËËy cy cñña ca cÆÆpp ma sma s¸̧tt còng nhcòng nh−−ccññaa totoµµnn bbéé thiÕt bÞthiÕt bÞ,,

§§ÆÆcc ®®iiÓÓmm::GG¾¾nn liÒn vliÒn vííi qui qu¸̧ trtr××nhnh ma sma s¸̧ttQuQu¸̧ trtr××nh nh phph¸̧ hhññy ty tËËp trung trong mp trung trong méét tht thÓÓ tÝchtÝch rÊtrÊt nhnháá ccññaavvËËtt liliÖÖuuPhPhÇÇn tn töö mmßßnn tt¹¹oo ththµµnhnh llµµ kÕt qukÕt qu¶¶ ccñña nhiÒu la nhiÒu lÇÇnn tt−¬−¬ngng tt¸̧c.c.§§−−îîcc ®®ÆÆc trc tr−−ng bng bëëii cc−−êngêng ®é®é mmßßn cã thn cã thøø nguynguyªªn hon ho¹¹cckhkh««ng cã thng cã thøø nguynguyªªnn IIhh tutuææi thi thää, , ®é®é tintin ccËËyy..

PhPh©©nn bibiÖÖtt::MMßßnn bb××nh thnh th−−êngêng ((æænn ®®ÞnhÞnh)) ccßßn gn gääii llµµ mmßßnn cc¬¬ hãa Hkhãa Hk//HmHm > > 0,6.0,6.MMßßnn hh¹¹t mt mµµi (i (khkh««ngng bb××nh thnh th−−êngêng)) HkHk//HmHm < 0,6.< 0,6.

of 107

3.3. LÞch sLÞch söö phph¸̧tt tritriÓÓn cn cñña nga ngµµnh Tribologynh Tribology (Ma s(Ma s¸̧t,t, mmßßn, n, bb««i tri tr¬¬n)n)NgNgµµnh khoa hnh khoa hääc lic liªªnn ngngµµnhnh,, ttËËp trung chp trung chññ yÕu nghiyÕu nghiªªnn ccøøu quu qu¸̧ trtr××nhnhma sma s¸̧tt mmßßnn bb××nh nh thth−−êng (êng (æænn ®®ÞnhÞnh),), ququ¸̧ trtr××nhnh ma sma s¸̧tt khkh««ngng bb××nh nh thth−−êng viêng viÖÖc tÝnhc tÝnh toto¸̧nn khkh««ng cãng cã ýý nghnghÜÜa tha thùùc tiÔnc tiÔn..

QuQu¸̧ trtr××nhnh phph¸̧tt tritriÓÓnn:: GG¾¾nn liÒn vliÒn vííi si sùù phph¸̧tt tritriÓÓn cn cññaa cc¸̧cc ngngµµnh nh khoa hkhoa hääc khc kh¸̧c (cc (c¬¬,, vvËËt lýt lý,, hãahãa, , ®®iiÖÖnn, rung , rung ®®ééngng,, vvËËt lit liÖÖuu, , …… ): l): lµµkhoa hkhoa hääc lic liªªnn ngngµµnhnh..

NghiNghiªªnn ccøøu vÒu vÒ ma sma s¸̧t t ®·®· cã tõcã tõ ll©©u.u.LLªªonadevincionadevinci ®·®· xx¸̧c c ®®Þnh hÞnh hÖÖ ssèè ma sma s¸̧t lt lµµ hh»»ng sng sèè (0,25).(0,25).ThuThuÇÇn tn tóóyy cc¬¬ hhääccTT−¬−¬ngng tt¸̧c phc ph©©nn ttöö khikhi ma sma s¸̧t t [[¬¬ le],le], ®©®©y ly lµµ giaigiai ®®oo¹¹nnnghinghiªªnn ccøøuu ma sma s¸̧tt ttÜÜnhnhC.Coulomb 1785 phC.Coulomb 1785 ph©©nn bibiÖÖtt ma sma s¸̧tt ttÜÜnh nh vvµµ ma sma s¸̧t t ®®ééngng, , ma sma s¸̧t lt lµµ ttææ hhîîp cp cññaa 2 lo2 lo¹¹ii ssøøcc cc¶¶n:n:

11-- Phô thuPhô thuéécc vvµµoo SStxtx..22--TTûû llÖÖ tt¶¶i vi vµµ khkh««ng phô thung phô thuéécc vvµµoo SStxtx..

Lý thuyÕt tLý thuyÕt tææng hng hîîpp: c: c¬¬ hhääcc ((biÕnbiÕn dd¹¹ng), tng), t−¬−¬ngng tt¸̧c phc ph©©nn ttööBowden, Tabor,Bowden, Tabor, KpaKpa ΓΓee ΛΛbCKuubCKuu……Lý thuyÕt biÕn vÞLý thuyÕt biÕn vÞ ((ssùù khkh««ngng hohoµµnn thithiÖÖn vÒ cÊu trn vÒ cÊu tróóc tinh thc tinh thÓÓ) ) ⇒⇒ trãctrãc..Lý thuyÕt mLý thuyÕt mßßn trn trªªnn quanquan ®®iiÓÓmm nn¨̈ngng ll−−îîng Kocteukuung Kocteukuu.. of 107

Ba trBa tr−−êngêng phph¸̧ii nghinghiªªnn ccøøuu::

SSùù tt−¬−¬ngng tt¸̧cc ccñña bÒ ma bÒ mÆÆtt ma sma s¸̧t,t, biÕnbiÕn ®®ææi trong li trong lííp bÒ p bÒ mmÆÆtt ⇒⇒ phph¸̧ hhññy chy chóóngng..

CÊu trCÊu tróóc thc thøø cÊp trongcÊp trong bb««ii trtr¬¬nn gigiííii hh¹¹n n ⇒⇒ mmµµngng bb¶¶oovvÖÖ..

¸̧pp dông vdông vËËt lit liÖÖu polyme trong cu polyme trong cÆÆpp ma sma s¸̧ttHiHiÖÖu quu qu¶¶ kinh tÕkinh tÕ::

TheoTheo JostJost PETER (PETER (AnhAnh) 1966: 0,5) 1966: 0,5 ttûû bb¶¶ngng , 1,6, 1,6 ttûû USD (USD (MMüü),), hihiÖÖnnnaynay tõtõ 11 dÕndÕn 2%2% thu nhthu nhËËp qup quèècc dd©©n.n.

Micro Micro tribologytribology-- micro wearmicro wearCCïïng vng vííi si sùù phph¸̧tt tritriÓÓn cn cññaa mm¸̧yy tÝnhtÝnh cç̧ nhnh©©n (PC) 1981. 1985n (PC) 1981. 1985 chÕchÕ tt¹¹o co ç̧c c ®®ÇÇuu ®®ääcc ®®ÜÜa ca cøøngng, c, ç̧c mc m«« tt¬¬ MicromechanicalMicromechanical trträängng ll−−îîngng 1 1 µµg.g.HiHiÖÖnn naynay vvííii cç̧c c ææ ®®ÜÜa ca cøøngng (7200vg/ph(7200vg/ph) c) ç̧c c ®®ÇÇuu ®®ääcc ®−®−îîcc ®ì®ì trtrªªn cn ç̧c c ®®ÖÖm khÝm khÝ ®®ééngng..CÇ̧cc llííp php phññ bb¶¶oo vvÖÖ còng nhcòng nh−− bb««ii trtr¬¬nn cã chiÒucã chiÒu ddµµyy ccùùc nhc nháá..

MicrotribologyMicrotribologySurfaceSurfaceLight loadLight loadSmall MassSmall MassNo WearNo Wear

TribologyTribologyBulk MaterialBulk MaterialHeavy loadHeavy loadLarge MassLarge MassWearWear

Nano TribologyNano Tribology

of 107

4.4. NNééii dungdung ccñña tribologya tribology::CC¬¬ ssëë lý thuyÕt vlý thuyÕt vÉÉn n ccßßn n ®®ang tiÕp tôc ang tiÕp tôc ®−î®−îcc hohoµµnn thithiÖÖn, trong mn, trong méét t ssèè trtr−−êng hêng hîîp vp vÉÉnn cc¨̈nn ccøø vvµµoo ththùùc nghic nghiÖÖmm..

TT××mm lý thuyÕt vÒlý thuyÕt vÒ ma sma s¸̧t,t, mmßßnn bb««ii trtr¬¬nn phphïï hhîîp vp vííii cc¸̧c c ®®iÒu iÒu kikiÖÖn cô thn cô thÓÓ,, trtrªªn cn c¬¬ ssëë xx¸̧c c ®®ÞnhÞnh dd¹¹ngng mmßßnn nnµµo lo lµµ ¸̧p p ®®¶¶o, o, gg¾¾nn liÒn vliÒn vííi qui qu¸̧ trtr××nhnh ma sma s¸̧tt

HHÖÖ ththèèngng bb««ii trtr¬¬n:n: ChÊtChÊt ll−−îîngng,, vvËËt lit liÖÖuu,, kÕt cÊukÕt cÊu, , ⇒⇒ chchóó ý ý ®®Õn Õn dÞch chuydÞch chuyÓÓn chn chään ln lääcc..

KÕt cÊu khKÕt cÊu kh««ng mng mßßnn..

ChChèèng mng mßßnn Hydro.Hydro.

GiaGia cc««ng lng lÇÇn cun cuèèi khi kh««ngng hh¹¹t t mmµµii ((phphññ,, thÊm nhithÊm nhiÖÖtt ®é®é thÊpthÊp……))

of 107

ChCh−¬−¬ngng I:I: ChÊtChÊt ll−−îîng bÒ mng bÒ mÆÆtt vvµµ tiÕp tiÕp xxóóc cc cñña bÒ ma bÒ mÆÆtt ma sma s¸̧tt

-------->> Cã quanCã quan

hhÖÖ llÉÉn nhaun nhau

§§11.. ChÊtChÊt ll−−îîng bÒ ng bÒ mmÆÆtt®®ÆÆc tÝnhc tÝnh cc¬¬ bb¶¶n vn vµµ trtr¹¹ngng thth¸̧i.i.

I.I. ChÊtChÊt ll−−îîng bÒ mng bÒ mÆÆtt -- ®®ÆÆc tÝnhc tÝnh cc¬¬ bb¶¶nn1.1. KhKh¸̧ii niniÖÖm chÊtm chÊt ll−−îîng bÒ mng bÒ mÆÆtt::

ChÊtChÊt ll−−îîng bÒ mng bÒ mÆÆt bao gt bao gååmm::CC¸̧cc thth««ng sng sèè vÒvÒ hh××nh hnh hääc bÒ mc bÒ mÆÆtt..TÝnhTÝnh chÊt cchÊt c¬¬ lý hãa clý hãa cñña la lííp bÒ mp bÒ mÆÆtt..TrTr¹¹ngng thth¸̧ii øøng suÊt cng suÊt cñña la lííp bÒ mp bÒ mÆÆtt……

2.2. TrTr¹¹ngng thth¸̧i hi h××nh hnh hääc bÒ mc bÒ mÆÆtt::LLµµ ssùù sai khsai kh¸̧cc ccñña bÒ ma bÒ mÆÆt tht thùùcc soso vvííi bÒ mi bÒ mÆÆt lýt lý tt−ë−ëng ng ëë cc¸̧c cÊp c cÊp ®é®é

vvÜÜ mm««, vi m, vi m«« vvµµ sisiªªu vi mu vi m««R m ax 1

H b 2

3

∆

S b

SS¬¬ ®å®å hh××nh hnh hääc bÒ mc bÒ mÆÆt ct cñña ma méét vt vËËtt rr¾¾nn

1 1 –– SãngSãng; 2 ; 2 –– NhÊp nhNhÊp nh«« bÒ mbÒ mÆÆtt; 3 ; 3 –– Sai sSai sèè hh××nhnh dangdang of 107

VVÜÜ mm««: L: Lµµ ssùù sai khsai kh¸̧cc trtrªªn ton toµµnn bbéé chichi tiÕttiÕt ((NhÊp nhNhÊp nh«« trtrªªn cn ç̧cc kÝch thkÝch th−−ííc lc líínn))SãngSãng: Do: Do daodao ®®ééng cng cññaa mm¸̧y, chiy, chi tiÕttiÕt vvµµ dông côdông cô. (. (HbHb,, SbSb)) thth««ng thng th−−êng êng SbSb//HbHb > 40.> 40.Sai sSai sèè vÒvÒ hh××nhnh dd¹¹ng (ng (∆∆))

Vi mVi m««: L: Lµµ ssùù sai khsai kh¸̧c hc h××nhnh dd¹¹ng vng vµµ kÝch thkÝch th−−ííc c ccñña ca ç̧c nhÊp nhc nhÊp nh«« trongtrongkhokho¶¶ngng mm.mm.

NhÊp nhNhÊp nh«« tt¹¹oo ththµµnh trong qunh trong qu¸̧ trtr××nhnh cc¾¾tt ggäätt –– chchññ yÕuyÕu dodo ququ¸̧ trtr××nhnh tt¸̧ch ch phoiphoi

SiSiªªu vi mu vi m««: L: Lµµ nhÊp nhnhÊp nh«« ®®ÆÆc bic biÖÖt lit liªªnn quanquan ®®Õn cÊu trÕn cÊu tróócc,, còng nhcòng nh−− khuyÕt tkhuyÕt tËËt t ccñña kima kim lolo¹¹i,i, trong khotrong kho¶¶ngng µµm.m.

ChChññ yÕuyÕu llµµ cç̧cc nhÊp nhnhÊp nh«« ththøø cÊpcÊp,, cÊu trcÊu tróóc thc thøø cÊpcÊp hh××nh thnh thµµnh trong qunh trong qu¸̧trtr××nhnh llµµmm viviÖÖc.c.CÇ̧c thc th««ng sng sèè sisiªªu vi mu vi m«« gg¾¾n liÒn vn liÒn vííi tri tr¹¹ng thng th¸̧i ci cñña ca ç̧c mc mµµng ng ««xÝt vxÝt vµµ cç̧c c chÊt lchÊt lááng, chÊt khÝ bÞ hÊp thô:ng, chÊt khÝ bÞ hÊp thô:

HHbb ≈≈ f(D,f(D,σσ,K),K)Trong Trong ®®ã:ã:–– HHSbSb: Th: Th««ng sng sèè biÕn dbiÕn d¹¹ng sing siªªu vi mu vi m««–– D: ThD: Th««ng sng sèè ®Æ®Æc trc tr−−ng cho cÊu trng cho cÊu tróóc tinh thc tinh thÓÓ kim lokim lo¹¹ii–– σσ: TrÞ s: TrÞ sèè øøng suÊt cã tng suÊt cã t¸̧c dông trong thc dông trong thÓÓ tÝch bÒ mtÝch bÒ mÆÆt kim lot kim lo¹¹ii–– K: ThK: Th««ng sng sèè vÒ dvÒ dÆÆc tÝnh cc tÝnh cñña ca ç̧c lc lííp hÊp thôp hÊp thô

TrTr¹¹ngng thth¸̧i hi h××nh hnh hääc bÒ mc bÒ mÆÆtt ban ban ®®ÇÇuu ®−®−îîc quyÕtc quyÕt ®®ÞnhÞnh do cdo c««ng nghng nghÖÖ giagia cc««ngng.. Trong Trong ququ¸̧ trtr××nhnh llµµmm viviÖÖcc trtr¹¹ngng thth¸̧ii bÒ mbÒ mÆÆt mt mííi i ssÏÏ hh××nhnh ththµµnhnh (tr(tr¹¹ngng thth¸̧ii ththøø cÊpcÊp),), chÊtchÊtll−−îîng cng cñña nã phô thua nã phô thuéécc vvµµo o ®®iÒu kiiÒu kiÖÖnn llµµmm viviÖÖcc (p,v, m(p,v, m««ii trtr−−êngêng……)) ⇒⇒ QuyÕtQuyÕt ®®Þnh Þnh ssùù hh××nh thnh thµµnh lnh lùùcc ma sma s¸̧t, vt, vµµ cc−−êngêng ®é®é mmßßnn..

of 107

3.3. CÇ̧cc tÝnh chÊttÝnh chÊt cc¬¬ lý hãalý hãa::LLííp bÒ mp bÒ mÆÆt mt mááng cã chiÒung cã chiÒu ddµµyy ccìì AAoo ((¨̈ng tronng tron)) trtrëë llªªnn cãcã ®®ÆÆcc®®iiÓÓm khm kh¸̧c hoc hoµµn ton toµµnn vÒ cÊu trvÒ cÊu tróócc vvµµ cc¬¬ lý hãalý hãa soso vvííi kimi kim lolo¹¹ii ggèèc c ccññaa chichi tiÕttiÕt vvµµ ®−®−îîc gc gääii llµµ vvËËt tht thÓÓ ththøø baba..

ThTh««ngng thth−−êng bao gêng bao gååmm::LLííp hÊp thôp hÊp thô,, llùùc hc hóót hãa ht hãa hääcc, m, mµµng dng dÇÇu giu giííii hh¹¹n n –– llíípp nnµµyykhi nhikhi nhiÖÖtt ®é®é tt¨̈ngng phph¸̧ hhññy hÊp thôy hÊp thô vvµµ hh××nh thnh thµµnhnh mmµµng hãa ng hãa hhääccLLíípp mmµµng oxit kimng oxit kim lolo¹¹i vi vµµ cç̧cc hhîîp chÊt hãa hp chÊt hãa hääc khc kh¸̧c (S,c (S, ClCl, , P,P,……))LLííp gip gi¸̧n n ®®oo¹¹nn ccñña va vËËt lit liÖÖuu cc¬¬ bb¶¶n.n.HiHiÖÖnn naynay vvÉÉnn cc¨̈nn ccøø vvµµo co ç̧cc tÝnh chÊttÝnh chÊt cc¬¬ lý hãalý hãa …… vvËËt lit liÖÖuucc¬¬ bb¶¶nn ccññaa chichi tiÕttiÕt ®Ó®Ó tt××mm ra quan hra quan hÖÖ gigi÷÷aa chchóóng vng vííi mi mßßnn vvµµma sma s¸̧t,t, vvííii ®®iÒu kiiÒu kiÖÖnn llµµmm viviÖÖcc xx¸̧c c ®®ÞnhÞnh..

⇒⇒ Trong quTrong qu¸̧ trtr××nh gianh gia cc««ngng,, kimkim lolo¹¹ii bÞ biÕn tÝnhbÞ biÕn tÝnh⇒⇒ Trong quTrong qu¸̧ trtr××nhnh llµµmm viviÖÖcc,, tÝnh chÊttÝnh chÊt cc¬¬ lý hãa bÞ thaylý hãa bÞ thay ®®ææii⇒⇒ BiÕnBiÕn dd¹¹ngng ddÎÎoo ⇒⇒ oxyoxy hãahãa ⇒⇒ mmßßnn oxyoxy hãahãa

n¶bco

bathøthÓvËt

ττ of 107

Khi gia cKhi gia c««ng, kim long, kim lo¹¹i bÞ biÕn di bÞ biÕn d¹¹ng ng ddÎÎo, khi lo, khi lµµm vim viÖÖc c ⇒⇒ cc¬¬ lý hãa khac lý hãa khac ®®ii

Thay Thay ®æ®æi i ®é®é ccøøng theo chiÒu sng theo chiÒu s©©u khi lu khi lµµm m viviÖÖc c ëë chÕ chÕ ®é®é bb««i tri tr¬¬n tn tííi hi h¹¹nn

11:: VVËËt tht thÓÓ ththøø baba2:2: LLííp hÊp thôp hÊp thô3:3: ¤¤xÝtxÝt vvµµ cç̧cc hhîîp chÊt p chÊt

hãa hhãa hääc khc kh¸̧cc4:4: LLííp gip gi¸̧n n ®®oo¹¹nn5:5: Kim loKim lo¹¹i ci c¬¬ bb¶¶nn

SS¬¬ ®å®å mmÆÆtt cc¾¾tt ccñña lia liªªnn kÕtkÕtmama ss¸̧t tt t¹¹i i ®®iiÓÓm tiÕp m tiÕp xxóócc

§§åå thÞ thay thÞ thay ®æ®æi i ®é®é ccøøng cng cñña la lííp bÒ mp bÒ mÆÆtt

aa-- Khi bÞ Khi bÞ ««xy hãa,xy hãa, bb-- Khi bÞ Khi bÞ trãc lotrãc lo¹¹i Ii I

0 0Kho¶ng çch so víi bÒ mÆt

Kho¶ng çch so víi bÒ mÆt

Hµ Hµ

ba

of 107

4.4. TrTr¹¹ngng thth¸̧ii øøng suÊt cng suÊt cñña la lííp bÒ mp bÒ mÆÆtt::TrTr¹¹ngng thth¸̧ii øøng suÊtng suÊt dd−− trong ltrong lííp bÒ mp bÒ mÆÆt sau giat sau gia cc««ngng..

øøng ng suÊtsuÊt llííp bÒ mp bÒ mÆÆt khit khi llµµmm viviÖÖcc,, thth−−êng têng tËËp trung trong mp trung trong méét t ththÓÓ tÝch rÊt nhtÝch rÊt nháá ⇒⇒ gg©©yy khuyÕchkhuyÕch tt¸̧n vn vµµ hoho¹¹tt hãa kimhãa kim lolo¹¹i i ⇒⇒ oxitoxit..


a

0


b

0

- σ - σ

+σ+σ

øøng suÊtng suÊt dd−− trongtrong cc¸̧cc llííp bÒ mp bÒ mÆÆt ct cñña thÐpa thÐpaa-- Khi tiKhi tiÖÖnn, b, b-- Khi bÞ mKhi bÞ mßßnn dodo mmááii

of 107

II.II. TrTr¹¹ngng thth¸̧ii bÒ mbÒ mÆÆt trong qut trong qu¸̧ trtr××nh tiÕp xnh tiÕp xóóc c ccñña ca cÆÆpp ma sma s¸̧tt..

1.1. TrTr¹¹ngng thth¸̧i ban i ban ®®ÇÇuu::Bao gBao gååm tÊtm tÊt cc¶¶ cç̧c c ®®ÆÆc c tÝnh bantÝnh ban ®®ÇÇuu (h(h××nh hnh hääcc,, ttææ chchøøc c tÕtÕ vi, cvi, c¬¬,, lý hãalý hãa……)) ccñña la lííp bÒ mp bÒ mÆÆt mt máángng ®−®−îîcc hh××nh nh ththµµnhnh do cdo c««ng ng nghnghÖÖ giagia cc««ngng..

2.2. TrTr¹¹ngng thth¸̧i li lµµmm viviÖÖcc::DD−−ííii tt¸̧cc dông cdông cññaa cç̧cc yÕu tyÕu tèè ma sma s¸̧t (t (ngongoµµi):i):

+ T+ T¶¶i tri trääng ng ++ KÕt cÊuKÕt cÊu + M+ M««i tri tr−−êngêng+ T+ Tèèc c ®é®é,, ++ NhiNhiÖÖtt ®é®é ++ ChÊtChÊt bb««ii trtr¬¬nn……

CÇ̧c c ®®ÆÆc tÝnhc tÝnh ban ban ®®ÇÇu cu cñña la lííp bÒ mp bÒ mÆÆt bÞ thayt bÞ thay ®®ææii hh××nh nh ththµµnhnh trtr¹¹ngng thth¸̧i li lµµmm viviÖÖc cc cñña la lííp bÒ mp bÒ mÆÆtt. (C. (C¶¶ cç̧c c ®®ÆÆc c tÝnh thaytÝnh thay ®®ææi chi chØØ diÔn ra trong khidiÔn ra trong khi ma ma ss¸̧t)t)

3.3. TrTr¹¹ngng thth¸̧ii ccßßnn ll¹¹i:i:§§ÆÆcc tÝnhtÝnh hh××nh hnh hääc khc kh««ngng ®®ææii,, tÝnh chÊt ltÝnh chÊt lííp bÒ mp bÒ mÆÆt thayt thay®®ææi râ ri râ rÖÖtt..

of 107

SS¬¬ ®å®å trtr¹¹ngng thth¸̧i, i, ®®ÆÆc tÝnhc tÝnh,, yÕu tyÕu tèè quyÕt quyÕt ®®ÞnhÞnh ccñña la lííp bÒ mp bÒ mÆÆtt

Tr¹ng th¸i

Çc tÝnh chÊt ho¸ - lý - c¬cña çc líp bÒ mÆt

Çc ®Æc tÝnh

Ban ®Çu Lµm viÖc Cßn l¹i

Çc yÕu tè quyÕt ®Þnh

Çc t¸c nh©n c¬ häc bªn

ngoµi, biÕn d¹ng,khuyÕch t¸n

H×nh häcbÒ mÆt

øng suÊt trong çc líp bÒ mÆt

NhiÖt TÝn h chÊt cñavËt liÖu

TÝnh chÊt cña m«i

tr−êng lµm viÖc

of 107

4.4. NN©©ng cao chÊtng cao chÊt ll−¬−¬ngng ban ban ®®ÇÇuu vvµµ chÊtchÊt ll−−îîngng llµµmm viviÖÖcc(C(C¬¬ hhääc tiÕp xc tiÕp xóócc,, cÊu trcÊu tróóc bÒ mc bÒ mÆÆtt, , ®®iÒu kiiÒu kiÖÖnn mm««ii trtr−−êngêng……))a.a. ChÊtChÊt ll−−îîng bÒ mng bÒ mÆÆtt cc««ng nghng nghÖÖ::

PhPh−¬−¬ngng phph¸̧p tp t¹¹o pho ph««i,i,PhPh−¬−¬ngng phph¸̧pp nhinhiÖÖt luyt luyÖÖnn,,PhPh−¬−¬ngng phph¸̧pp giagia cc««ng lng lÇÇn cun cuèèii –– chÕchÕ ®é®é cc««ng nghng nghÖÖKÕt cÊu KÕt cÊu ⇒⇒BiBiÓÓuu ®å®å øøng suÊtng suÊt ⇒⇒ BÒBÒ mmÆÆt mt mííi cãi cã tt¨̈ng bÒnng bÒn,,mmßßn Ýtn Ýt..MM««ii trtr−−êngêng ⇒⇒ GiGi¶¶m nm n¨̈ngng ll−−îîng bÒ mng bÒ mÆÆtt,, dÔ thodÔ tho¸̧tt biÕn vÞbiÕn vÞ llªªnnbÒ mbÒ mÆÆtt,, hãa dhãa dÎÎoo vvµµ biÕnbiÕn dd¹¹ngng trtrªªnn llííp bÒ mp bÒ mÆÆt ct cùùc c mmááng.ng.

CC¸̧c bic biÖÖn phn ph¸̧p cp c««ng nghng nghÖÖ cc¶¶i thii thiÖÖn trn tr¹¹ng thng th¸̧i hi h××nh hnh hääc vc vµµ tt¨̈ng bÒn lng bÒn lííp p bÒ mbÒ mÆÆt pht ph¶¶i phi phïï hhîîp vp vµµ ®¸®¸p p øøng vng vííi ci c¸̧c thc th««ng sng sèè cc¬¬ hhääc p, v, Tc p, v, Too vvµµ mm««i i trtr−−êng lêng lµµm vim viÖÖcc

b.b. ChÊt lChÊt l−î−îng bÒ mng bÒ mÆÆt lt lµµm vim viÖÖcc: (do t: (do t¶¶i, ti, t¸̧c dông hãa hc dông hãa hääc, c, trtr¹¹ng thng th¸̧i cÊu tri cÊu tróóc)c)Trong Trong ®®iÒu kiiÒu kiÖÖn ma sn ma s¸̧t mt mßßn bn b××nh thnh th−−êng: cêng: c©©n bn b»»ng ng ®é®éng ging gi÷÷a ha h××nh nh ththµµnh vnh vµµ phph¸̧ hhññy cÊu try cÊu tróóc thc thøø cÊp cÊp ⇒⇒ 2 qu2 qu¸̧ trtr××nh khnh kh¸̧c nhau:c nhau:

ThThøø nhÊt: HnhÊt: H××nh thnh thµµnh lnh lííp mp mµµng bÒ mng bÒ mÆÆt mt mááng chuyng chuyÓÓn vÞ dn vÞ dÎÎo (VDH)o (VDH)ThThøø hai: Hhai: H××nh thnh thµµnh lnh lííp mp mµµng bÒ mng bÒ mÆÆt git gißßn, rÊt cn, rÊt cøøng, dÔ bÞ phng, dÔ bÞ ph¸̧ hhññyy

of 107

Khi mKhi mßßn oxy hãa cã hai dn oxy hãa cã hai d¹¹ng cng c¬¬ bb¶¶n:n:DD¹¹ng thng thøø nhÊt: MnhÊt: Mµµng cÊu truc thng cÊu truc thøø cÊp cÊp ®é®éng dÞch ng dÞch chuychuyÓÓn n ®®iÒn iÒn ®Ç®Çy tÊt cy tÊt c¶¶ cc¸̧c nhÊp nhc nhÊp nh«« ⇒⇒ nhnh½½n bãng cÊp n bãng cÊp 11 11 –– 14, 14, ®é®é ccøøng lng líín hn h¬¬n kim lon kim lo¹¹i gi gèèc: ThÐp nhic: ThÐp nhiÖÖt luyt luyÖÖn, n, gang (khgang (kh««ng cã chuyng cã chuyÓÓn tiÕp râ rn tiÕp râ rµµng vng vííi kim loi kim lo¹¹i gi gèèc)c)DD¹¹ng thng thøø hai: Lhai: Lííp mp mµµng cÊu trng cÊu tróóc thc thøø cÊp mcÊp mááng ging gißßn, n, ®é®énhnh½½n cao, n cao, ®é®é ccøøng lng líín hn h¬¬n nhiÒu kim lon nhiÒu kim lo¹¹i gi gèèc: Hc: Hîîp kim p kim cã gcã gèèc kim loc kim lo¹¹i mi mµµu, thÐp nhiu, thÐp nhiÖÖt luyt luyÖÖn cã n cã ®é®é ccøøng cao ng cao (ma s(ma s¸̧t lt l¨̈n) n) ⇒⇒ khkh««ng cã chuyng cã chuyÓÓn tiÕp trung gian n tiÕp trung gian ⇒⇒ khi khi bÞ oxy hãa kim lobÞ oxy hãa kim lo¹¹i vi vµµ hhîîp kim chia lp kim chia lµµm hai nhãm: tm hai nhãm: t¨̈ng ng ththÓÓ tÝch 5% vtÝch 5% vµµ gigi¶¶m thm thÓÓ tÝch tÝch ⇒⇒ øøng suÊt dng suÊt d−− nÐn vnÐn vµµ kÐokÐo§¶§¶m bm b¶¶o o ®®iÒu kiiÒu kiÖÖnn llµµmm viviÖÖcc bb××nh thnh th−−êngêng ((æænn ®®ÞnhÞnh))øøng suÊtng suÊt llµµmm viviÖÖcc phph¶¶i i ®®åångng ®®Òu trÒu trªªnn bÒ mbÒ mÆÆtt, t, t¹¹o do d¶¶i vi vµµmmµµng oxit sao cho tng oxit sao cho tèècc ®é®é oxyoxy hãa lhãa líínn hh¬¬nn ttèècc ®é®é phph¸̧hhññyy..MM««ii trtr−−êngêng llµµmm viviÖÖcc ®®¶¶m bm b¶¶o pho ph¸̧tt sinhsinh mmµµngng bb¶¶oo vvÖÖththøø cÊpcÊp.. GiGi¶¶mm biÕnbiÕn dd¹¹ngng ddÎÎo trong lo trong lííp bÒ p bÒ mmÆÆt.t.

c.c. ChÊt lChÊt l−î−îng bÒ mng bÒ mÆÆt ct cßßn ln l¹¹i.i.GiGi¶¶m nhim nhiÖÖt t ®é®é, oxy hãa dõng l, oxy hãa dõng l¹¹iiVi mVi m««: C: C¸̧c c ®Ø®Ønh nhÊp nhnh nhÊp nh«« tt¹¹o tho thµµnh cÊu trnh cÊu tróóc nhc nh−− khi tkhi t««ii

of 107

NhÊp nhNhÊp nh«« ttèèi i −−u khi lu khi lµµm vim viÖÖcc

§å thÞ biÕn thiªn nhiÖt ®é bÒ mÆt vµ øng suÊt khi ma s¸t ngoµi

I – B¾t ®Çu lµm viÖc; II – ChÕ ®é æn ®Þnh ; III – Sau khi bá t¶i

Qu¸ tr×nh h×nh thµnh nhÊp nh« bÒ mÆt tèi −u víi t¶i víi sù san ph¼ng vµ h×nh thµnh c¸c nhÊp nh« míi. `

a

0

b

0

I Ii Iii

I Ii

Thêi gian

Thêi gian

Nhi

Öt ®

é

øng

suÊt

-

+

of 107

5.5. MMéét st sèè phph−¬−¬ng phng ph¸̧p p ®¸®¸nh ginh gi¸̧ chÊt lchÊt l−î−îng bÒ mng bÒ mÆÆtt1.1. TrTr¹¹ng thng th¸̧i hi h××nh hnh hääc:c:

Cã 2 nhãm phô thuCã 2 nhãm phô thuééc c ®é®é llíín cn cñña nhÊp nha nhÊp nh«« vvµµ sai ssai sèè..Nhãm I: ThNhãm I: Th−−êng dêng dïïng cho cng cho ç̧c nguyc nguyªªn cn c««ng trng tr−í−íc nhic nhiÖÖt t

luyluyÖÖnnThTh−−êng sêng söö dông cdông ç̧c dông cô c dông cô ®®oo

Nhãm II: ThNhãm II: Th−−êng dêng dïïng cho cng cho ç̧c nguyc nguyªªn cn c««ng sau nhng sau nhÖÖt t luyluyÖÖn (gia cn (gia c««ng tinh).ng tinh).ThTh−−êng sêng söö dông dông cô quang hdông dông cô quang hääc, kÝnh hic, kÝnh hiÓÓn n vi vi ®®iiÖÖn tn töö..

2.2. TrTr¹¹ngng thth¸̧ii cÊu trcÊu tróóc lc lííp bÒ mp bÒ mÆÆttThTh−−êng sêng söö dôngdông phph−¬−¬ngng phph¸̧p php ph©©nn tÝch chôptÝch chôp ¶¶nh tnh tææ chchøøc tÕc tÕ vi vi

bb»»ng kÝnh hing kÝnh hiÓÓnn vi vi ®®iiÖÖn tn töö ⇒⇒ XX¸̧c c ®®Þnh cÊu trÞnh cÊu tróóc tÕc tÕ vi, trvi, tr¹¹ngngthth¸̧ii phapha..

KiKiÓÓm tram tra cç̧cc khuyÕt tkhuyÕt tËËt tht th−−êng dêng dïïngng phph−¬−¬ngng phph¸̧p php ph©©nn tÝchtÝchRR¬¬nghennghen ……

NgoNgoµµii ra cra cßßnn phph¶¶i xi x¸̧c c ®®Þnh cÊu Þnh cÊu trôctrôc mmµµng trongng trong trtr¹¹ngng thth¸̧i i ®®ééng thng th««ngng qua cqua ç̧c c ®¹®¹i li l−−îîng trung gianng trung gian:: NhiNhiÖÖtt ®é®é tt¹¹i i ®®iiÓÓm tiÕp xm tiÕp xóóc thc thùùcc ((ddïïngng cameracamera hhåångng ngongo¹¹i i ®Ó®Ó quanquanss¸̧t), t), ®®iiÖÖn thÕn thÕ…… of 107

§§ 2 2 CÇ̧cc thth««ng sng sèè ®®ÆÆc c trtr−−ngngccññaa hh××nhnh hhääc lc lííp bÒ mp bÒ mÆÆtt

XX¸̧c c ®®ÞnhÞnh ®−®−êngêng nn»»mm ngangngang song songsong song vvííi vi vïïng profinng profin ®·®· chocho ëë dd−−ííii®−®−êng chêng ch©©nn nhÊp nhnhÊp nh««, c, ç̧cc tungtung ®é®é yy11, y, y22, y, y33…… ccñña profina profin ®−®−îîcc ®®oo trtrªªn n ®−®−êngêng nn»»mm ngang vngang vííi i cç̧cc khokho¶¶ngng cç̧ch ch ®®Òu nhau.Òu nhau. GiGi¸̧ trÞ thutrÞ thu ®−®−îîc c chia thchia thµµnhnh 22 nhãmnhãm ((nhãm trnhãm tr¸̧i vi vµµ nhãmnhãm phph¶¶i). i). §§−−êng trungêng trung bb××nhnh ®®i qua i qua 2 2 ®®iiÓÓmm MM11MM22::

∑=2/

1 2/'

ni

n

yy ∑=

2/

1 2/'

ni

n

yy

xx’’’’ = (= (xxnn/2/2++xxnn)/2 ;)/2 ;xx’’ = (x1+ xn/2)/2;= (x1+ xn/2)/2;

1. X¸c ®Þnh ®−êng trung b×nh cña profin vïng kh¶o s¸t:dùa vµo nguyªn t¾c trung b×nh

of 107

§§−−êngêng ®®ØØnh profinnh profin AA11AA2 2 llµµ ®−®−êngêng cç̧chch ®®Òu vÒu vííii ®−®−êng trungêng trung bb××nhnh vvµµ ®®i i qua qua ®®ØØnh cao nhÊt cnh cao nhÊt cñña profin va profin vííi chiÒui chiÒu ddµµii khkh¶¶o so s¸̧t (t (mmÉÉuu) L) L

§§−−êng chêng ch©©nn ccñña profina profin BB11BB22 llµµ ®−®−êngêng cç̧chch ®®ÒuÒu ®−®−êng trungêng trung bb××nhnh vvµµ®®i qua i qua ®®iiÓÓm thÊp nhÊt cm thÊp nhÊt cñña profin trong khoa profin trong kho¶¶ng khng kh¶¶o so s¸̧t Lt L

RRmaxmax: : §§éé cao lcao líín nhÊt cn nhÊt cñña nhÊp nha nhÊp nh«« ((khokho¶¶ngng cç̧ch tõch tõ ®−®−êngêng ®®ØØnhnh ®®ÕnÕn®−®−êng chêng ch©©nn nhÊp nhnhÊp nh««))

∑=6

1 maxmax51

iRR

RRpp:: KhoKho¶¶ngng cç̧ch tõch tõ ®®ØØnh nhÊp nhnh nhÊp nh«« ttííii ®−®−êng trungêng trung bb××nhnh..

dxL

L

oa xyR ∫= )(1

2.2. XX¸̧cc ®®ÞnhÞnh cç̧cc thth««ng sng sèè ®®ÆÆc trc tr−−ng cng cñña bÒ ma bÒ mÆÆtt hh××nh hnh hääcc

RRaa: : §§éé llÖÖch trungch trung bb××nh cnh cñña profina profin ®−®−îîcc ®®ääc trc trùùc tiÕp trc tiÕp trªªnn thiÕt bÞ thiÕt bÞ profinlometerprofinlometer/surface/surface--analyzeranalyzer

∑=5

151

PiPRR

of 107

RRzz: : §§éé sai lsai lÖÖch cch cñña nhÊp nha nhÊp nh«« theo chiÒu caotheo chiÒu cao ®−®−îîcc xx¸̧c c ®®Þnh theoÞnh theo 10 10 ®®iiÓÓmm::

)|H||H|(RiminimaxZ ∑∑ +=

5

1

5

151

HHmaxmax: : §§éé llÖÖch lch líín nhÊt cn nhÊt cñña profina profin soso vvííii ®−®−êng trungêng trung bb××nhnh..

HHminmin: : §§éé llÖÖch nhch nháá nhÊt cnhÊt cñña profina profin soso vvííii ®−®−êng trungêng trung bb××nhnh..

Profin bÒ mProfin bÒ mÆÆt nhÊp nht nhÊp nh««

a L

RaZ

x

L

ba

c

Ch©n Profile kh¶o s¸t

Ch©n Profile trung b×nh

§Ønh Profile kh¶o s¸t§Ønh Profile trung b×nh

0 10,5

0,10,20,3

0,5

tp = bν

tp = ηp

l

x =

R

maxa

1

a3

a2

a1

Rm

ax

Rm

axR

BC

∆l0,1

x

y

∆l0,2

∆l0,3

h

d

r

L of 107

ttmm:: ChiÒuChiÒu ddµµi ti t−¬−¬ngng ®®èèi ci cñña profin tra profin trªªn n ®−®−êng trungêng trung bb××nhnh..

∑=5

1

mimt

51t

TrongTrong ®®ã: ã:

∑=l

mimil

Lt

1

1 ∆

∆∆llmimi -- chiÒuchiÒu ddµµii mmÆÆtt cc¾¾tt ccñña nhÊp nha nhÊp nh«« trtrªªn n ®−®−êng trungêng trung bb××nhnh

L L -- chiÒuchiÒu ddµµii khokho¶¶ng khng kh¶¶o so s¸̧tt

§§−−êngêng cong phcong ph©©nn bbèè profin theoprofin theo ®é®é cao ccao cñña nhÊp nha nhÊp nh«« of 107

XX©©yy ddùùngng ®−®−êngêng cong phcong ph©©nn bbèè trong htrong hÖÖ ttääaa ®é®é tt−¬−¬ngng ®®èèii ((khkh««ng ng phô thuphô thuéécc vvµµo o ®¬®¬nn vÞvÞ))

TTûû ssèè ccññaa ®é®é ss©©uu thth©©mm nhnhËËpp vvµµ RRmaxmax ⇒⇒ aaii//RRmaxmax ®−®−îîc thc thÓÓ hihiÖÖn n trtrªªnn trôc tungtrôc tung..TTûû ssèè Σ∆Σ∆ll/L /L ®−®−îîc thc thÓÓ hihiÖÖnn ëë trôctrôc hohoµµnhnh ((ttææng chiÒung chiÒu ddµµii ccññaa cc¸̧c c ®®ØØnh nhÊp nhnh nhÊp nh«« trtrªªnn ccïïng mng méét mt møøcc).).

υυ bx)R

a.(bAA

LL

tmaxc

ppp ===

∆=

∑

∆∆LpLp –– ChiÒuChiÒu ddµµii profinprofin ëë mmøøcc pp

ApAp –– DiDiÖÖn tÝch cn tÝch cññaa cc¸̧c c ®®ØØnh nhÊp nhnh nhÊp nh«« ëë mmøøcc p,p,

b,b,υυ -- ThTh««ng sng sèè ccññaa ®−®−êngêng cong phcong ph©©nn bbèè nhÊp nhnhÊp nh«« bÒ mbÒ mÆÆtt::

§§èèi vi vííi tiÕp xi tiÕp xóóc cc cñña hai bÒ ma hai bÒ mÆÆt nhÊp nht nhÊp nh«« thth««ng sng sèè::

1RR

.t2;)R

R(tba

pm

p

maxm −== υυ

22macx

11max

212max1max21

21 R.R)RR(b.b.Kb; υυ

υυ

υυυ++

=+=

of 107

TrongTrong ®®ã :ã :

BB¸̧nn kÝnh trungkÝnh trung bb××nh cnh cññaa ®®ØØnh nhÊp nhnh nhÊp nh««::

MMµµi (i (cÊp bÒ mcÊp bÒ mÆÆtt 66--7):7): rrnn = 4= 4--10, r10, rdd = 100 = 100 --300 (300 (µµm)m)

HHÖÖnn nay nay ®¸®¸nh ginh gi¸̧ ttææng hng hîîp chÊtp chÊt ll−−îîngng hh××nh hnh hääc cc cñña bÒ ma bÒ mÆÆtt bb»»ng ng thth««ng sng sèè ttææ hhîîpp::

MMµµi phi ph¼¼ng vng vËËt lit liÖÖu thÐpu thÐp ®¹®¹tt cÊpcÊp 9.9.

RRmaxmax = 2,4= 2,4

R = 550R = 550

b = 2,3 ; b = 2,3 ; υυ = 1,6= 1,6

∆ ∆ = 2,64. 10= 2,64. 10--33

CC¸̧cc thth««ng sng sèè bÒ mbÒ mÆÆt ct cññaa cc¸̧cc nguynguyªªn cn c««ng khng kh¸̧cc nhaunhau ®·®· ®−®−îîcc xx¸̧c c ®®Þnh trong sÞnh trong sææ tay Tribologytay Tribology..

υ∆ /1max

b.rR

=

dn r.rr =

)1()1()1(K

21

21

++++

=υυΓ

υΓυΓrn

rd

of 107

§§ 3.3. TiÕp xTiÕp xóócc ma sma s¸̧tt ccññaa cç̧cc bÒ mbÒ mÆÆt nhÊp nht nhÊp nh««

§§ÆÆc tÝnh tiÕp xc tÝnh tiÕp xóóc trong lc trong lÇÇn n ®µ®µu vu vµµ llÇÇn kÕ tiÕp ln kÕ tiÕp lµµ hohoµµn ton toµµn khn kh¸̧c nhau c nhau ––DDÎÎo o ⇒⇒ §§µµn hn hååii§§ÆÆc trc tr−−ng hng h××nh hnh hääc cc cñña bÒ ma bÒ mÆÆt ct c««ng nghng nghÖÖ vvµµ tÝnh chÊt ctÝnh chÊt cñña bÒ ma bÒ mÆÆt kim lot kim lo¹¹i i nÒn xnÒn x¸̧c c ®®Þnh Þnh ®Æ®Æc tÝnh cc tÝnh cñña tiÕp xa tiÕp xóóc ma sc ma s¸̧t trong qut trong qu¸̧ trtr××nh chnh ch¹¹y ry rµµ..Sau quSau qu¸̧ trtr××nh chnh ch¹¹y ry rµµ ⇒⇒ TÝnh chÊt vTÝnh chÊt vµµ hh××nh hnh hääc bÒ mc bÒ mÆÆt kht kh««ng thay ng thay ®æ®æi, i, ëëcç̧c c ®Ø®Ønh nhÊp nhnh nhÊp nh««, biÕn d, biÕn d¹¹ng ng ®µ®µn hn hååi chiÕm i chiÕm −−u thÕu thÕ§§ÆÆcc ®®iiÓÓm nm nææi bi bËËt ct cñña ca cÆÆpp ma sma s¸̧tt ngongoµµi li lµµ rêirêi rr¹¹cc ccññaa cç̧c c ®®iiÓÓm tiÕp xm tiÕp xóóc c gigi÷÷aa hai bÒ mhai bÒ mÆÆtt , , CÇ̧cc thth««ng sng sèè tiÕp xtiÕp xóóc thayc thay ®®ææi trongi trong phph¹¹m vim vi rrééng khing khi tt¶¶ii thaythay ®®ææii..

§§ÆÆc tÝnh rêic tÝnh rêi rr¹¹c c ®−®−îîc thc thÓÓ hihiÖÖnn ëë 3 lo3 lo¹¹ii didiÖÖn tÝch tiÕp xn tÝch tiÕp xóócc:: AAaa, A, Acc,, AArr..1.1. DiDiÖÖn tÝch tiÕp xn tÝch tiÕp xóóc danh nghc danh nghÜÜaa:: AAaa..

TTææng ding diÖÖn tÝchn tÝch hh××nh hnh hääc cc cññaa cç̧cc didiÖÖn tÝch tiÕp xn tÝch tiÕp xóóc thc thùùc tÕ cã thc tÕ cã thÓÓ xx¶¶yyrara.. AAaa phô thuphô thuéécc vvµµo ho h××nhnh dd¹¹ng vng vµµ kÝch thkÝch th−−ííc cc cñña va vËËt tht thÓÓ tiÕp xtiÕp xóócc. . BÞ giBÞ gi¶¶m do sãng bÒ mm do sãng bÒ mÆÆt vt vµµ sai ssai sèè hh××nh dnh d¹¹ngng

Ar Ac Aa

SS¬¬ ®å®å tiÕp xtiÕp xóóc cc cñña hai bÒ ma hai bÒ mÆÆtt ma sma s¸̧tt of 107

2.2. DiDiÖÖn tÝch tiÕp n tÝch tiÕp xxóóc vc vßßngng :: AAc c

DiDiÖÖnn tÝchtÝch hh××nh thnh thµµnhnh dodo biÕnbiÕn dd¹¹ngng ccññaa cc¸̧cc ththÓÓ tÝch bÒ mtÝch bÒ mÆÆt t côc bcôc béé ccñña va vËËt tht thÓÓ ((ccßßn gn gääii llµµ didiÖÖn tÝch tiÕp xn tÝch tiÕp xóóc vc vßßngng) A) Acc phô phô thuthuéécc vvµµo:o:

§§ÆÆc tÝnh nhÊp nhc tÝnh nhÊp nh«« ccñña bÒ ma bÒ mÆÆtt ((chchññ yÕuyÕu llµµ sãng csãng cñña bÒ a bÒ mmÆÆtt))TT¶¶i.i.

§§ÆÆc trc tr−−ng cho vng cho vïïngng ma sma s¸̧t vt vµµ vvïïng mng mßßnn,, thth««ng thng th−−êngêng::AAcc = (5 = (5 ÷÷ 15)%15)%AAaa

3.3. DiDiÖÖn tÝch tiÕp xn tÝch tiÕp xóóc thc thùùcc:: AArr

TTææng ding diÖÖn tÝch tiÕp xn tÝch tiÕp xóóc thc thùùc tÕ tÕc tÕ tÕ vivi ccñña va vËËt tht thÓÓ AArr (t(t¹¹oo ththµµnh nh tõtõ cc¸̧c c ®®ØØnh nhÊp nhnh nhÊp nh«« rêirêi rr¹¹cc trong tiÕp xtrong tiÕp xóócc))Phô thuPhô thuéécc vvµµo to t¶¶i vi vµµ ®®ÆÆc tÝnh nhÊp nhc tÝnh nhÊp nh««..

AArr thth−−êng rÊt nhêng rÊt nháá,, khkh««ng qung qu¸̧ (0,01(0,01÷÷ 0,1)%0,1)% AAaarccaa P;ANP;ANp ===

KKhhii

tt¨̈nn

of 107

4.4. TiÕp xTiÕp xóóc cc cñña bÒ ma bÒ mÆÆt trong qut trong qu¸̧ trtr××nhnh ma sma s¸̧ttTiÕp xTiÕp xóóc tc tÜÜnh: Lnh: Lùùc ma sc ma s¸̧t tt t¹¹o vo vïïng ng ®®××nh trnh trÖÖ, nã h, nã h¹¹n chÕ biÕn dn chÕ biÕn d¹¹ngngTiÕp xTiÕp xóóc ma sc ma s¸̧t t ®é®éng: Ang: Arr tt¨̈ng lng lªªn, biÕn dn, biÕn d¹¹ng cng cñña bÒ ma bÒ mÆÆt tt t¨̈ng lng lªªn n ⇒⇒bÒ mbÒ mÆÆt linh t linh ®é®éngngCC©©nn bb»»ngng ®®ééng ging gi÷÷a pha ph¸̧ hhññyy vvµµ phôc hphôc hååii cç̧c mc mµµng oxit mng oxit mááng trng trªªnnbÒ mbÒ mÆÆtt llµµ ®®ÆÆc trc tr−−ng cng cñña qua qu¸̧ trtr××nh mnh mßßnn bb××nh thnh th−−êngêng..TiÕp xTiÕp xóócc ®−®−îîc thc thÓÓ hihiÖÖn trong hai giain trong hai giai ®®oo¹¹n n –– bÒ mbÒ mÆÆtt cc««ng nghng nghÖÖ, , -- bÒ bÒ mmÆÆtt llµµmm viviÖÖcc..

§§iÒu kiiÒu kiÖÖn cn cññaa ma sma s¸̧tt mmßßnn bb××nh thnh th−−êngêng::

KhKh««ng cã sng cã sùù phph¸̧ hhññy kimy kim lolo¹¹ii ggèècc

BiÕnBiÕn dd¹¹ngng ddÎÎoo vvµµ mmßßn chn chØØ xx¶¶yy ra trra trªªnn llííp thp thøø cÊpcÊp ((vvËËt tht thÓÓ ththøø 3) 3) hh××nh thnh thµµnh khinh khi ma sma s¸̧t.t.

CãCã cc©©n bn b»»ngng ®®ééng cng cñña tÊta tÊt cc¶¶ cç̧cc ququ¸̧ trtr××nh nhnh nh»»mm æænn ®®Þnh viÞnh viÖÖcchh××nh thnh thµµnhnh vvµµ phph¸̧ hhññy cÊu try cÊu tróóc thc thøø cÊpcÊp..

HayHay nãinãi cç̧ch khch kh¸̧c: Ac: Ammµµngng//AAaa = const.= const. of 107

ChCh−¬−¬ng 2: Ma sng 2: Ma s¸̧tt§§ 1. 1. KhKh¸̧i nii niÖÖm cm c¬¬ bb¶¶nn

1.1. Ma sMa s¸̧t ngot ngoµµi.i.MSN lMSN lµµ ququ¸̧ trtr××nh tinh tiªªu hao nu hao n¨̈ng lng l−î−îng khi hai vng khi hai vËËt tht thÓÓ rr¾¾n cã n cã chuychuyÓÓn n ®é®éng tng t−¬−¬ng ng ®è®èi i ëë vvïïng tiÕp xng tiÕp xóóc thc thùùc dc d−í−íi ti t¸̧c c ®é®éng cng cñña ta t¶¶i i trträäng ngong ngoµµi.i.Ma sMa s¸̧t lt lµµ ququ¸̧ trtr××nh rÊt phnh rÊt phøøc tc t¹¹p vp vµµ phô thuphô thuééc vc vµµo:o:

BiÕn BiÕn ®æ®æi ci cñña ca ç̧c quc qu¸̧ trtr××nh diÔn ra trnh diÔn ra trªªn An Arr vvµµ llííp bÒ mp bÒ mÆÆt ht h××nh nh ththµµnh tnh t¹¹i vi vïïng tiÕp xng tiÕp xóóc thc thùùccChÊt lChÊt l−î−îng cng cñña bÒ ma bÒ mÆÆt khi tham gia ma st khi tham gia ma s¸̧t.t.§§iÒu kiiÒu kiÖÖn vn vµµ mm««i tri tr−−êng ma sêng ma s¸̧t.t.

ChÊt lChÊt l−î−îng ma sng ma s¸̧t t ®−î®−îc c ®¸®¸nh ginh gi¸̧ bb»»ng lng lùùc ma sc ma s¸̧ttLLùùc ma sc ma s¸̧t lt lµµ llùùc cã xu hc cã xu h−í−íng cng c¶¶n trn trëë chuychuyÓÓn n ®é®éng tng t−¬−¬ng ng ®è®èi i ccñña ca ç̧c vc vËËt rt r¾¾n, xuÊt hin, xuÊt hiÖÖn tn t¹¹i ci ç̧c c ®®iiÓÓm tiÕp xm tiÕp xóóc thc thùùc, khi vc, khi vËËt t ththÓÓ nnµµy chuyy chuyÓÓn n ®é®éng tng t−¬−¬ng ng ®è®èi tri trªªn bÒ mn bÒ mÆÆt vt vËËt tht thÓÓ khkh¸̧c.c.LLùùc ma sc ma s¸̧t kht khëëi i ®é®éng lng lµµ llùùc ma sc ma s¸̧t xuÊt hit xuÊt hiÖÖn trong cn trong ç̧c dÞch c dÞch chuychuyÓÓn ban n ban ®Ç®Çu, cu, cßßn n ®−î®−îc gc gääi li lµµ llùùc bc b¸̧m dÝnh, xuÊt him dÝnh, xuÊt hiÖÖn trong n trong cç̧c khc khííp ma sp ma s¸̧t trt tr−î−ît chuyt chuyÓÓn n ®é®éng khng kh««ng ling liªªn tôcn tôcLLùùc ma sc ma s¸̧t tt tÜÜnh lnh lµµ totoµµn bn béé LMS tLMS t¹¹i thêi i thêi ®®iiÓÓm chuym chuyÓÓn tõ trn tõ tr¹¹ng ng thth¸̧i dÞch chuyi dÞch chuyÓÓn ban n ban ®Ç®Çu sang tru sang tr¹¹ng thng th¸̧i tri tr−î−ît hot hoµµn ton toµµn.n.LLùùc ma sc ma s¸̧t t ®é®éng lng lµµ LMS xuÊt hiLMS xuÊt hiÖÖn trong qun trong qu¸̧ trtr××nh chunh chuÓÓn n ®é®éng ng tt−¬−¬ng ng ®è®èi i ëë vvïïng tiÕp xng tiÕp xóóc.c.

of 107

LLùùc ma sc ma s¸̧t trt tr−î−ît cã xu ht cã xu h−í−íng cng c¶¶n trn trëë chuychuyÓÓn n ®é®éng theo phng theo ph−¬−¬ng ng tiÕp tuyÕn vtiÕp tuyÕn vííi bÒ mi bÒ mÆÆt tiÕp xt tiÕp xóócc

A

A' B

Lùc ma s¸t

Fms

0DÞch chyÓn ban

®ÇuGi¸n ®o¹n

Tr−ît hoµn toµn

dÞch chuyÓn λ

SSùù phô thuphô thuééc cc cñña la lùùc ma sc ma s¸̧t vt vµµo gio gi¸̧ trÞ dÞch chuytrÞ dÞch chuyÓÓn Ln LSau trSau tr¹¹ng thng th¸̧i dÞch chuyi dÞch chuyÓÓn ban n ban ®Ç®Çu lu lµµ trtr¹¹ng thng th¸̧i tri tr−î−ît t ææn n ®®Þnh vÞnh vííi i FFmsms= const= const

of 107

2.2. ®¹®¹i li l−î−îng ng ®Æ®Æc trc tr−−ng cng cñña ma sa ma s¸̧t:t:Trong kTrong küü thuthuËËt st söö dông 3 dông 3 ®¹®¹i li l−î−îng:ng:

HHÖÖ ssèè ma sma s¸̧t: Tt: Tûû ssèè gigi÷÷a la lùùc ma sc ma s¸̧t vt vµµ tt¶¶i tri trääng phng ph¸̧p tuyÕnp tuyÕn

f =Ff =Fmsms/N/N

HHÖÖ ssèè ma sma s¸̧t khi va t khi va ®Ë®Ëp: Tp: Tûû ssèè ccñña sa sùù thay thay ®æ®æi vÒ mi vÒ mÆÆt t ®é®éng lng l−î−îng cng cñña va vËËt tht thÓÓ theo hai htheo hai h−í−íng tiÕp tuyÕn vng tiÕp tuyÕn vµµphph¸̧p tuyÕn.p tuyÕn.

nn

ttvd mvmv

mvmvf

12

12

−−

=

HHÖÖ ssèè mÊt mmÊt m¸̧t nt n¨̈ng lng l−î−îng do ma sng do ma s¸̧t:t:

ffww= W= Wmsms/W/Wttæængng

of 107

§§ 2 2 phph©©n lon lo¹¹i ma si ma s¸̧tt1.1. CC¨̈n cn cøø vvµµo do d¹¹ng chuyng chuyÓÓn n ®é®éngng

Ma sMa s¸̧t trt tr−î−ît: Ma st: Ma s¸̧t xt x¶¶y ra giy ra gi÷÷a hai bÒ ma hai bÒ mÆÆt cã chuyt cã chuyÓÓn n ®é®éng trng tr−î−ît t tt−¬−¬ng ng ®è®èi i

Ma sMa s¸̧t lt l¨̈n: Ma sn: Ma s¸̧t xt x¶¶y ra giy ra gi÷÷a hai bÒ ma hai bÒ mÆÆt cã chuyt cã chuyÓÓn n ®é®éng lng l¨̈n n tt−¬−¬ng ng ®è®èii

Ma sMa s¸̧t xoay: Ma st xoay: Ma s¸̧t xt x¶¶y ra giy ra gi÷÷a hai bÒ ma hai bÒ mÆÆt cã chuyt cã chuyÓÓn n ®é®éng xoay ng xoay tt−¬−¬ng ng ®è®èii

Ma sMa s¸̧t ht hççn hn hîîp:p:

CC¸̧c dc d¹¹ng ma sng ma s¸̧t theo chuyt theo chuyÓÓn n ®é®éngng

2.2. CC¨̈n cn cøø vvµµo o ®®iÒu kiiÒu kiÖÖn bÒ mn bÒ mÆÆttMa sMa s¸̧t kht kh««ng cã chÊt bng cã chÊt b««i tri tr¬¬n: Ln: Lµµ ma sma s¸̧t ct cñña hai va hai vËËt rt r¾¾n trn trªªn bÒ n bÒ mmÆÆt kht kh««ng cã ng cã ®®iÒu kiiÒu kiÖÖn khn kh¼¼ng ng ®®Þnh râ rÞnh râ rµµng chÊt bng chÊt b««i tri tr¬¬n hay bÊt n hay bÊt kkúú chÊt nchÊt nµµo, o, ®«®«i khi ci khi cßßn n ®−î®−îc gc gääi li lµµ ma sma s¸̧t kht kh««..

of 107

Ma sMa s¸̧t git giííi hi h¹¹n: Ln: Lµµ ma sma s¸̧t ct cñña hai va hai vËËt rt r¾¾n cã tn cã tåån tn t¹¹i gii gi÷÷a lia liªªn kÕt n kÕt ccñña cha chóóng mng méét lt lííp chÊt bp chÊt b««i tri tr¬¬n cn cìì phph©©n tn töö ®®Õn 0,0001 mm, nã Õn 0,0001 mm, nã cã tÝnh chÊt hocã tÝnh chÊt hoµµn ton toµµn khn kh¸̧c vc vííi tÝnh chÊt ci tÝnh chÊt cñña toa toµµn khn khèèi chÊt bi chÊt b««i i trtr¬¬nnMa sMa s¸̧t t −í−ít: Lt: Lµµ ma sma s¸̧t git gi÷÷a hai bÒ ma hai bÒ mÆÆt t ®−î®−îc phc ph©©n tn t¸̧ch bch bëëi ci c¸̧c lc lííp p chÊt lchÊt lááng cã chuyng cã chuyÓÓn n ®é®éng tng t−¬−¬ng ng ®è®èi vi vííi nhau, trong i nhau, trong ®®ã ã øøng suÊt ng suÊt tiÕp ttiÕp t¹¹o tho thµµnh lnh lùùc ma sc ma s¸̧t.t.Ma sMa s¸̧t nt nööa a −í−ít: Lt: Lµµ ma sma s¸̧t cã t cã ®å®ång thêi cng thêi c¶¶ ma sma s¸̧t t −í−ít vt vµµ ma sma s¸̧t t gigiííi hi h¹¹n.n.

3.3. CC¨̈n cn cøø vvµµo o ®®iÒu kiiÒu kiÖÖn ln lµµm vim viÖÖccMa sMa s¸̧t bt b××nh thnh th−−êng: Lêng: Lµµ ma sma s¸̧t xuÊt hit xuÊt hiÖÖn n ëë chÕ chÕ ®é®é llµµm vim viÖÖc bc b××nh nh thth−−êng (êng (ææn n ®®Þnh). Þnh). §§ÆÆc trc tr−−ng bng bëëi si sùù cc©©n bn b»»ng ng ®é®éng ging gi÷÷a pha ph¸̧ hhññy y vvµµ phôc hphôc hååi li lííp mp mµµng oxÝt cã tÝnh bng oxÝt cã tÝnh b¶¶o vo vÖÖ trtrªªn bÒ mn bÒ mÆÆt ma st ma s¸̧ttMa sMa s¸̧t kht kh««ng bng b××nh thnh th−−êng: Lêng: Lµµ ma sma s¸̧t xuÊt hit xuÊt hiÖÖn n ëë chÕ chÕ ®é®é llµµm vim viÖÖc c khkh««ng bng b××nh thnh th−−êng. Nã thêng. Nã th−−êng êng ®−î®−îc thc thÓÓ hihiÖÖn n ëë nhinhiÖÖt t ®é®é ccñña ca cÆÆp p ma sma s¸̧t. Ct. C©©n bn b»»ng ng ®é®éng ging gi÷÷a pha ph¸̧ hhññy vy vµµ phôc hphôc hååi bÞ phi bÞ ph¸̧ vvìì..

4.4. CC¨̈n cn cøø theo theo ®é®éng lng lùùc hc hääc tiÕp xc tiÕp xóóccMa sMa s¸̧t tt tÜÜnh xuÊt hinh xuÊt hiÖÖn trong qun trong qu¸̧ trtr××nh dÞch chuynh dÞch chuyÓÓn ban n ban ®Ç®Çu, lu, lùùc ma c ma ss¸̧t ngt ng¨̈n cn c¶¶n biÕn dn biÕn d¹¹ng lng lííp bÒ mp bÒ mÆÆttMa sMa s¸̧t t ®é®éng xuÊt hing xuÊt hiÖÖn trong qun trong qu¸̧ trtr××nh chuynh chuyÓÓn n ®é®éng tng t−¬−¬ng ng ®è®èi i ––llùùc ma sc ma s¸̧t t ®é®éng sng sÏÏ ththóóc c ®È®Èy quy qu¸̧ trtr××nh biÕn dnh biÕn d¹¹ng trng trªªn ln lííp bÒ mp bÒ mÆÆt t ⇒⇒ tt¨̈ng Ang Arr

of 107

§§ 33. C. Ç̧c c ®®Þnh luÞnh luËËt ct c¬¬ bb¶¶n vÒ ma sn vÒ ma s¸̧ttCÇ̧c c ®®Þnh luÞnh luËËt vÒ bt vÒ b¶¶o too toµµn nn n¨̈ng lng l−î−îng, chuyng, chuyÓÓn n ®é®éng vng vµµ cç̧c nguyc nguyªªn lý cn lý cùùc c titiÓÓu u ®−î®−îc c ¸̧p dông trong p dông trong ®®iÒu kiiÒu kiÖÖn ma sn ma s¸̧t vt vµµ mmßßn bn b××nh thnh th−−êng, nghêng, nghÜÜa la lµµ quan quan hhÖÖ gigi÷÷a ca ç̧c dc d¹¹ng tng t−¬−¬ng tng t¸̧c khc kh¸̧c nhau trong quc nhau trong qu¸̧ trtr××nh ma snh ma s¸̧t mang tÝnh chÊt t mang tÝnh chÊt hohoµµn ton toµµn xn x¸̧c c ®®Þnh.Þnh.

1.1. §§Þnh luÞnh luËËt tht thøø nhÊt.nhÊt.CC««ng cng cñña la lùùc ma sc ma s¸̧t ngot ngoµµi bi b»»ng tng tææng nhing nhiÖÖt sinh ra vt sinh ra vµµ cç̧c nc n¨̈ng ng ll−î−îng ng ®−î®−îc hÊp thô (chc hÊp thô (chññ yÕu do kim loyÕu do kim lo¹¹i).i).

A = Q + EA = Q + E

A A -- CC««ng cng cñña la lùùc ma sc ma s¸̧tt

Q Q –– NhiNhiÖÖt sinh ra t sinh ra

E E –– NN¨̈ng lng l−î−îng do kim long do kim lo¹¹i hÊp thôi hÊp thô

CC««ng ma sng ma s¸̧t ngot ngoµµi khi kh««ng bao giê biÕn hong bao giê biÕn hoµµn ton toµµn thn thµµnh nhinh nhiÖÖt: A t: A > Q> Q

NN¨̈ng lng l−î−îng hÊp thô khng hÊp thô kh««ng bao giê bng bao giê b»»ng khng kh««ng: Eng: E≠≠ 00

E/A = f(p,v,c). HE/A = f(p,v,c). Hµµm nm n¨̈ng lng l−î−îng hÊp thô tng hÊp thô t−¬−¬ng ng ®è®èi ci cñña bÒ ma bÒ mÆÆt t ma sma s¸̧t phô thut phô thuééc vc vµµo tÝnh chÊt vo tÝnh chÊt vËËt lit liÖÖu vu vµµ ®®iÒu kiiÒu kiÖÖn ma sn ma s¸̧tt

of 107

VV×× vvËËyy: C: Cã khã kh¶¶ nn¨̈ng ng ®®iÒu khiiÒu khiÓÓn qun qu¸̧ trtr××nh ma snh ma s¸̧t bt b»»ng cng ç̧ch ch ®®iÒu chiÒu chØØnh nh cc©©n bn b»»ng nng n¨̈ng lng l−î−îng ng ®Ó®Ó cã tcã tûû ssèè E/A nhE/A nháá nhÊt vnhÊt vµµ ææn n ®®Þnh.Þnh.

2.2. §§Þnh luÞnh luËËt tht thøø hai:hai:LLùùc ma sc ma s¸̧t lt lµµ ttææng cng cñña ca ç̧c lc lùùc thc thµµnh phnh phÇÇn n ®−î®−îc dc dïïng ng ®Ó®Ó llµµm m tiÕn tritiÕn triÓÓn cn ç̧c quc qu¸̧ trtr××nh cnh c¬¬ lý hãa tÊt yÕu, lý hãa tÊt yÕu, øøng vng vííi i ®®iÒu kiiÒu kiÖÖn tiÕp n tiÕp xxóóc nhÊt c nhÊt ®®Þnh cÞnh cñña ca ç̧c vc vËËt tht thÓÓ ma sma s¸̧t.t.

FFmsms = F= F11+F+F22 +F+F33+F+F44 ++…….+ F.+ F88 + F+ F9kbt9kbt + F+ F9bt 9bt + F+ F1010

FF11 –– LLùùc ma sc ma s¸̧t trong ct trong ç̧c lc lííp thp thññy khÝ y khÝ ®é®éng, ng, FF22 –– LLùùc ma sc ma s¸̧t tt tùùa tha thññy y ®é®éng ng –– bb¸̧n trn tr−î−ît (ct (ç̧c lc lííp bip biªªn)n)FF33 –– LLùùc cc c¶¶n trn tr−î−ît trong ct trong ç̧c lc lííp gip giííi hi h¹¹nnFF44 –– LLùùc tc t¹¹o do d¶¶i tiÕp xi tiÕp xóóc trong lc trong lííp bÒ mp bÒ mÆÆt rÊt mt rÊt máángngFF5 5 –– LLùùc tc t¹¹o ra dao o ra dao ®é®éng ng ®µ®µn hn hååi trong ci trong ç̧c lc lííp dp d−í−íi bÒ mi bÒ mÆÆttFF6 6 –– LLùùc lc lµµm biÕn dm biÕn d¹¹ng cng ç̧c thc thÓÓ tÝch bÒ mtÝch bÒ mÆÆt vt vÜÜ mm««FF7 7 –– LLùùc phc ph¸̧ hhññy cy ç̧c lic liªªn kÕt bn kÕt b¸̧m dÝnh, khuyÕch tm dÝnh, khuyÕch t¸̧nnFF8 8 –– LLùùc tc t−¬−¬ng tng t¸̧c trc tr−−êng phêng ph©©n tn töö, tr, tr−−êng Vandecvan, trêng Vandecvan, tr−−êng êng

bÒ mbÒ mÆÆt vt vííi ci ç̧c khuyÕt tc khuyÕt tËËt ct cñña cÊu tra cÊu tróóc phc ph©©n tn tööFF9kbt 9kbt –– LLùùcLcLùùc phc ph¸̧ hhññy thy thÓÓ tÝch vtÝch vÜÜ mm«« ccñña kim loa kim lo¹¹iiFF9bt 9bt –– LLùùc phc ph¸̧ hhññy khuyÕt ty khuyÕt tËËt tÝch lòy vt tÝch lòy vµµ cç̧c cÊu trc cÊu tróóc thc thøø cÊpcÊpFF10 10 –– NN¨̈ng lng l−î−îng bÞ khuyÕch tng bÞ khuyÕch t¸̧n ra ngon ra ngoµµi (phi (ph¸̧t xt x¹¹ ©©mm……))

FF1 1 & F& F22 xx¶¶y ra khi by ra khi b««i tri tr¬¬n thn thññy khÝ y khÝ ®é®éng,ng,FF33 ®®Õn FÕn F9bt9bt, F, F1010 xx¶¶y ra trong quy ra trong qu¸̧ trtr××nh ma snh ma s¸̧t bt b××nh thnh th−−êngêngFF66 ®®Õn FÕn F9kbt9kbt, F, F10 10 xx¶¶y ra trong quy ra trong qu¸̧ trtr××nh ma snh ma s¸̧t kht kh««ng bng b××nh thnh th−−êngêng

of 107

QuQu¸̧ trtr××nh ma snh ma s¸̧t bt b××nh thnh th−−êng vêng vµµ khkh««ng bng b××nh thnh th−−êng têng t−¬−¬ng ng øøng vng vííi i cç̧c dc d¹¹ng ling liªªn kÕt khn kÕt kh¸̧c nhauc nhauQuQu¸̧ trtr××nh ma snh ma s¸̧t bt b××nh thnh th−−êng êng ®−î®−îc c ®Æ®Æc trc tr−−ng bng b»»ng tÝnh ng tÝnh ææn n ®®Þnh Þnh ccñña ha hÖÖ ssèè ma sma s¸̧t vt vµµ nã cã giÊ trÞ nhnã cã giÊ trÞ nháá nhÊtnhÊt

3.3. §§Þnh luÞnh luËËt tht thøø ba:ba:Ba trBa tr¹¹ng thng th¸̧i biÕn di biÕn d¹¹ng ng –– øøng suÊtng suÊtøøng vng vííi mi méét tt tææ hhîîp cp ç̧c thc th««ng sng sèè (v(vËËt lit liÖÖu, mu, m««i tri tr−−êng) nhÊt êng) nhÊt ®®Þnh cã Þnh cã

mméét vt vïïng cng cñña tha th««ng sng sèè cc¬¬ hhääc (p,v), trong c (p,v), trong ®®ã tÝch phã tÝch ph©©n cn cñña ha hµµm m nn¨̈ng lng l−î−îng hÊp thô tng hÊp thô t−¬−¬ng ng ®è®èi tri trªªn bÒ mn bÒ mÆÆt ma st ma s¸̧t lÊy trong tot lÊy trong toµµn thn thÓÓtÝch bÞ biÕn dtÝch bÞ biÕn d¹¹ng cã ging cã gi¸̧ trÞ ctrÞ cùùc tic tiÓÓuu

∫ =v

minA

)v(E

KÕt luKÕt luËËn:n: Ba Ba ®®Þnh luÞnh luËËt trt trªªn cho phÐp phn cho phÐp ph©©n tÝch qun tÝch qu¸̧ trtr××nh ma snh ma s¸̧t t phphøøc tc t¹¹p vp vµµ chchØØ ra miÒn bra miÒn b××nh thnh th−−êng trong êng trong ®®ã gã gÇÇn nhn nh−− totoµµn bn béécc««ng ma sng ma s¸̧t biÕn tht biÕn thµµnh nhinh nhiÖÖtt

S¬ ®å vÞ trÝ çc vïng ma s¸t b×nh th−êng vµ kh«ng b×nh th−êng,

Ba tr¹ng th¸i biÕn d¹ng, øng suÊt

of 107

4.4. Quy luQuy luËËt mt mßßn thn thùùc nghic nghiÖÖm:m:§§−−êng cong Stribech: Phô thuêng cong Stribech: Phô thuééc cc cñña ha hÖÖ ssèè ma sma s¸̧t vt vµµo vo vËËn tn tèèc c vvµµ ¸̧p lp lùùcc

I - Ma s¸t kh«

II – Ma s¸t giíi h¹n

III – Ma s¸t −ít

IV – Ma s¸t khi b«i tr¬n rèi

Phô thuPhô thuééc cc cñña ha hÖÖ ssèè ma sma s¸̧t vt vµµo o ¸̧p lp lùùc c

pth1 pth2 p

f

0

I – Vïng æn ®Þnh – mßn oxy hãa

II – Vïng chuyÓn tiÕpIII – Vïng biÕn d¹ng vµ

ph¸ hñy – mßn kh«ng b×nh th−êng (trãc, cµo x−íc) of 107

Phô thuPhô thuééc cc cñña ha hÖÖ ssèè ma sma s¸̧t vt vµµo vo vËËn tn tèèc trc tr−î−ît t

I – Vïng æn ®Þnh – mßn oxy hãa

II – Vïng chuyÓn tiÕp –kh«ng b×nh th−êng øng víi trãc lo¹i I (V<Vth’)

III – Vïng kh«ng b×nh th−êng – kh«ng b×nh th−êng øng víi trãc lo¹i II(V>Vth’’)

Vth1Vth2

of 107

§§ 4. B4. B¶¶n chÊt cn chÊt cñña ma sa ma s¸̧t ngot ngoµµiiBB¶¶n chÊt ma sn chÊt ma s¸̧t ngot ngoµµi rÊt phi rÊt phøøc tc t¹¹p, lp, lµµ ttææng hng hîîp cp cñña ca ç̧c quc qu¸̧ trtr××nh cnh c¬¬ lý lý hãahãa…… diÔn ra diÔn ra ®å®ång thêi.ng thêi.Ma sMa s¸̧t ngot ngoµµi diÔn ra trong dii diÔn ra trong diÖÖn tÝch tiÕp xn tÝch tiÕp xóóc rÊt nhc rÊt nháá khkh««ng quan sng quan s¸̧t t ®−î®−îc trc trùùc tiÕp.c tiÕp.

1.1. BiÕn dBiÕn d¹¹ng khi ma sng khi ma s¸̧t (t (®µ®µn hn hååi hoi hoÆÆc dc dÎÎo)o)BiÕn dBiÕn d¹¹ng ng –– llµµ phph¶¶n n øøng chãng lng chãng l¹¹i ti t¸̧c dông ngoc dông ngo¹¹i li lùùc cc cñña ca ç̧c vc vËËt tht thÓÓvvËËt lýt lýBiÕn dBiÕn d¹¹ng ng –– LLµµ ququ¸̧ trtr××nh chnh chññ yÕu yÕu ¶¶nh hnh h−ë−ëng ng ®®Õn ma sÕn ma s¸̧t ngot ngoµµi.i.

Thay Thay ®æ®æi dii diÖÖn tÝch tiÕp xn tÝch tiÕp xóócc

PhPh¸̧t trit triÓÓn cn ç̧c biÕn dc biÕn d¹¹ng vng vËËt lýt lý

GG©©y cy ç̧c hic hiÖÖn tn t−î−îng dng dÉÉn xuÊt khn xuÊt kh¸̧cc

2.2. BB¸̧m dÝnh vm dÝnh vµµ khuÕch tkhuÕch t¸̧n khi ma sn khi ma s¸̧ttTT−¬−¬ng tng t¸̧c vc vËËt lý ct lý cñña ca ç̧c bÒ mc bÒ mÆÆt ma st ma s¸̧t t ®−î®−îc thc thÓÓ hihiÖÖn bn bëëi hii hiÖÖn tn t−î−îng ng bb¸̧m dÝnh vm dÝnh vµµ khuyÕch tkhuyÕch t¸̧n. XuÊt hin. XuÊt hiÖÖn cn ç̧c lic liªªn kÕt gin kÕt gi÷÷a ca ç̧c bÒ mc bÒ mÆÆt ct cñña a cç̧c vc vËËt tht thÓÓ tt¹¹i vi vïïng tiÕp xng tiÕp xóóc thc thùùcc

BB¸̧m dÝnh tm dÝnh tÜÜnh: Snh: Søøc cc c¶¶n chn chèèng tng t¸̧ch ly ban ch ly ban ®Ç®Çu.u.BB¸̧m dÝnh m dÝnh ®é®éng: Sng: Søøc cc c¶¶n chn chèèng tng t¸̧ch ly ch ly ëë cç̧c giai c giai ®®oo¹¹n khn kh¸̧c nhauc nhauLLùùc bc b¸̧m dÝnh lm dÝnh lµµ llùùc cc c¶¶n chuyn chuyÓÓn n ®é®éng tng t−¬−¬ng ng ®è®èi ci cñña hai va hai vËËt tht thÓÓtheo phtheo ph−¬−¬ng vung vu««ng gãc vng gãc vííi bÒ mi bÒ mÆÆt ma st ma s¸̧t. Lt. Lùùc phc ph©©n tn töö vvµµ llùùc c bb¸̧m dÝnh khm dÝnh kh««ng sinh cng sinh c««ng

¶¶nh hnh h−ë−ëng Fng Fmsms, l, lµµ nguynguyªªn n nhnh©©n hn h××nh thnh thµµnh thnh thµµnh nh phphÇÇn ma sn ma s¸̧t ct c¬¬ hhääc (Sc (Sùùcc¶¶n trn trëë trtr−î−ît ct cñña ca ç̧c lc lííp vp v××biÕn dbiÕn d¹¹ng trong ma sng trong ma s¸̧t t trtr−î−ît)t)

ng of 107

KhuyÕch tKhuyÕch t¸̧n: ln: lµµ ququ¸̧ trtr××nh thnh th©©m nhm nhËËp vp vµµ phph©©n tn t¸̧n cn ç̧c nguyc nguyªªn n ttöö, ph, ph©©n tn töö gigi÷÷a ca ç̧c bÒ mc bÒ mÆÆt tiÕp xt tiÕp xóóc ma sc ma s¸̧t. Hit. HiÖÖn tn t−î−îng nng nµµy y ®−î®−îc c ¸̧p dông trong php dông trong ph−¬−¬ng phng ph¸̧p chuyp chuyÓÓn dÞch chn dÞch chään ln lääcc

3.3. PhPh¸̧ hhññy khi ma sy khi ma s¸̧ttKÕt quKÕt qu¶¶ cucuèèi ci cïïng cng cñña qua qu¸̧ trtr××nh ma snh ma s¸̧t lt lµµ ssùù phph¸̧ hhññy bÒ my bÒ mÆÆt ma st ma s¸̧t t bbëëi si sùù bong tbong t¸̧ch hoch hoÆÆc cc cµµo xo x−í−íc tc t¹¹o ra co ra ç̧c phc phÇÇn tn töö mmßßn.n.

Do biÕn dDo biÕn d¹¹ng ng ®−î®−îc lc lÆÆp p ®®i li lÆÆp lp l¹¹i nhiÒu li nhiÒu lÇÇnnDo dÝnh kÕt vDo dÝnh kÕt vµµ khuyÕch tkhuyÕch t¸̧n ln lÆÆp p ®®i li lÆÆp lp l¹¹i li lµµm tm t¨̈ng thng thÓÓ tÝch ctÝch ç̧c c phphÇÇn tn töö chuychuyÓÓn dêi.n dêi.

LLùùc ma sc ma s¸̧tt. L. Lµµ ttææng lng lùùc cc c¶¶n trn trëë gg©©y biÕn dy biÕn d¹¹ng bÒ mng bÒ mÆÆt ma st ma s¸̧t vt vµµ llùùc c liliªªn kÕt gin kÕt gi÷÷a ca ç̧c phc phÇÇn tn töö trong litrong liªªn kÕt bn kÕt b¸̧m dÝnh, khuyÕch tm dÝnh, khuyÕch t¸̧n, bong n, bong tt¸̧chch……

FFmsms = F= Fchch + F+ Fptpt f = ff = fptpt + f+ fchch

ThThµµnh phnh phÇÇn biÕn dn biÕn d¹¹ng thng th−−êng nhêng nháá..ThThµµnh phnh phÇÇn phn ph©©n tn töö cã tÝnh chÊt quyÕt cã tÝnh chÊt quyÕt ®®ÞnhÞnh

§§iÒu niÒu nµµy thy thÓÓ hihiÖÖn râ trong ma sn râ trong ma s¸̧t kht kh««ng chÊt bng chÊt b««i tri tr¬¬n:n:ThTh−−êng cã trêng cã tr−¬−¬t theo kit theo kiÓÓu bu b−í−íc nhc nh¶¶y: rung khi khy: rung khi khëëi i ®é®éng, rÝt khi ng, rÝt khi phanh, rung khi dao tiphanh, rung khi dao tiÖÖn cn c¾¾tt……MMµµng oxit vng oxit vµµ bôi cã bôi cã ¶¶nh hnh h−ë−ëng nhiÒu ng nhiÒu ®®Õn lÕn lùùc ma sc ma s¸̧t: lt: lùùc ma c ma ss¸̧t pht ph©©n tn töö, di, diÖÖn tÝch tiÕp xn tÝch tiÕp xóóc.c. of 107

4.4. Ma sMa s¸̧t khi bt khi b««i tri tr¬¬n gin giííi hi h¹¹n:n:BB««i tri tr¬¬n gin giííi hi h¹¹n xn x¶¶y ra khi bÒ my ra khi bÒ mÆÆt ma st ma s¸̧t bÞ pht bÞ ph©©n tn t¸̧ch bch bëëi mi méét t chÊt bchÊt b««i tri tr¬¬n rÊt mn rÊt mááng cã chÒu dng cã chÒu dµµy cy cìì phph©©n tn töö ®®Õn 0,1Õn 0,1µµm, cã tÝnh m, cã tÝnh chÊt hochÊt hoµµn ton toµµn khn kh¸̧c toc toµµn khn khèèi chÊt bi chÊt b««i tri tr¬¬n.n.BB««i tri tr¬¬n bn b»»ng mng mµµng dng dÇÇuu

Do sDo søøc bÒn nÐn cao, sc bÒn nÐn cao, søøc bÒn tiÕp tuyÕn vc bÒn tiÕp tuyÕn vµµ ssøøc bÕn lic bÕn liªªn kÕt vn kÕt vííi bÒ mi bÒ mÆÆt t ma sma s¸̧t rÊt nht rÊt nháá..GiGi¶¶m lm lùùc ma sc ma s¸̧t tõ 2t tõ 2-- 10 l10 lÇÇn so vn so vííi ma si ma s¸̧t kht kh««GiGi¶¶m mm mßßn 100 ln 100 lÇÇnn

CC¬¬ chÕ:chÕ:DD−í−íi ti t¸̧c dông cc dông cñña ta t¶¶i i ⇒⇒ biÕn dbiÕn d¹¹ng ng ⇒⇒ ttåån tn t¹¹i mi mµµng dng dÇÇu vu vµµ cã thcã thÓÓ cã scã sùùthth©©m nhm nhËËp cp cñña bÒ ma bÒ mÆÆt nht nh−−ng khng kh««ng phng ph¸̧ hhññy my mµµng.ng.LLùùc ma sc ma s¸̧t lt lµµ ttææng cng cñña sa søøc cc c¶¶n trn tr−î−ît lt lííp gip giííi hi h¹¹n vn vµµ ssøøc cc c¶¶n cn cÇÇy xy xííi bi bëëi i phphÇÇn din diÖÖn tÝch thn tÝch th©©m nhm nhËËp.p.DiDiÖÖn tÝch tiÕp xn tÝch tiÕp xóóc nhc nháá ⇒⇒ biÕn dbiÕn d¹¹ng dng dÎÎo o ⇒⇒ nhinhiÖÖt t ®é®é tt¨̈ng ng ⇒⇒ phph¸̧ hhññy y mmµµng côc bng côc béé ⇒⇒ bb¸̧m dÝnh m dÝnh ⇒⇒ tt¨̈ng lng lùùc ma sc ma s¸̧ttDo tÝnh linh Do tÝnh linh ®é®éng vng vµµ khkh¶¶ nn¨̈ng hÊp thô nng hÊp thô nªªn cã khn cã kh¶¶ nn¨̈ng tng tùù phôc hphôc hååi mi mµµng ng ddÇÇu.u.¶¶nh hnh h−ë−ëng cng cñña sãng a sãng ⇒⇒ didiÖÖn tÝch tiÕp xn tÝch tiÕp xóóc gic gi¶¶m m ⇒⇒ tiÕp xtiÕp xóóc dc dÎÎoo¶¶nh hnh h−ë−ëng cng cñña oxy la oxy lµµm oxy hãa cm oxy hãa c¸̧c chÊt trong dc chÊt trong dÇÇu tu t¹¹o tho thµµnh cnh c¸̧c hc hîîp p chÊt lichÊt liªªn kÕt bÒn vn kÕt bÒn v÷÷ng vng vííi kim loi kim lo¹¹i. Vi. V×× vvËËy y ⇒⇒ pha thpha thªªm phô gia vm phô gia vµµo do dÇÇuu

of 107

A A

BB

SS¬¬ ®å®å ssùù trtr−î−ît ct cñña va vËËt rt r¾¾n khi bn khi b««i tri tr¬¬n gin giííi hi h¹¹nnA A -- §§oo¹¹n truyÒn tn truyÒn t¶¶i tri träängng B B -- §§oo¹¹n tiÕp xn tiÕp xóócc

BB««i tri tr¬¬n gin giííi hi h¹¹n vn vííi chÊt ri chÊt r¾¾n:n:Graphit,disulfit molipdel MoSGraphit,disulfit molipdel MoS22, sulfit b, sulfit b¹¹c, chc, ch×× xxèèpp……TT¹¹o mo mµµng ging giííi hi h¹¹n cã n cã ®é®é bÒn nÐn rÊt cao, bÒn nÐn rÊt cao, ®é®é bÒn cbÒn c¾¾t rÊt nht rÊt nháá

MoSMoS2: 2: TT−¬−¬ng tng tùù nhnh−− G, dG, dïïng ng ëë nhinhiÖÖt t ®é®é thÊp vthÊp vµµ trong chtrong ch©©n n khkh««ng.ng.

Khi cã Khi cã ÈÈm hm hÖÖ ssèè ma sma s¸̧t tt t¨̈ng do sng do sùù cã mcã mÆÆt ct cñña la l−−u huu huúúnhnhëë nhinhiÖÖt t ®é®é 58358300C tC t¹¹o tho thµµnh cnh ç̧c hc h¹¹t rt r¾¾nn

Graphit: Cã Graphit: Cã ®é®é ccøøng ng ëë phph−¬−¬ng vung vu««ng ng gãc vgãc vííi mi mÆÆt pht ph¼¼ng cng cñña ca ç̧c lc lííp trong p trong mm¹¹ng tinh thng tinh thÓÓ xÊp xxÊp xØØ bb»»ng kim cng kim c−¬−¬ng, ng, ®é®é bÒn bÒn ëë cç̧c phc ph−¬−¬ng song song vng song song vííi ci ç̧c c llííp rÊt nhp rÊt nháá..

HHÖÖ ssèè ma sma s¸̧t f = 0,03 t f = 0,03 –– 0,040,04Khi cã Khi cã ÈÈm vm vµµ mmµµng oxit kim long oxit kim lo¹¹i si sÏÏtt¨̈ng cng c−−êng êng ®é®é bb¸̧m dÝnh vm dÝnh vµµo kim o kim lolo¹¹ii

CÊu truc tinh CÊu truc tinh ththÓÓ GraphitGraphit

of 107

Kim loKim lo¹¹i mÒm (khi mÒm (kh««ng bÞ biÕn cng bÞ biÕn cøøng, khng, kh««ng tng t¹¹o tho thµµnh dung nh dung dÞch rdÞch r¾¾n).n).⇒⇒ Babit, Babit, ®å®ång thanh chng thanh ch××, h, hîîp kim p kim ®å®ångng

MMµµng kim long kim lo¹¹i mÒm cã bÒn nÐn ti mÒm cã bÒn nÐn tèèt.t.Khi cã chuyKhi cã chuyÓÓn n ®é®éng sng sÏÏ ddÉÉn n ®®Õn sÕn sùù cc¾¾t trong kim lot trong kim lo¹¹i i mÒm, dimÒm, diÖÖn tÝch tiÕp xn tÝch tiÕp xóóc khc kh««ng lng líín (nÒn cn (nÒn cøøng) lng) lùùc ma sc ma s¸̧t t gigi¶¶m.m.

5.5. Ma sMa s¸̧t khi bt khi b««i tri tr¬¬n n −í−íttBÒ mBÒ mÆÆt ma st ma s¸̧tbÞ phtbÞ ph©©n tn t¸̧ch hoch hoµµn ton toµµn bn bëëi li lííp bp b««i tri tr¬¬n ln láángng

¸̧p suÊt dp suÊt dÇÇu cu c©©n bn b»»ng vng vííi ngoi ngo¹¹i li lùùccCÇ̧c lc lííp dp dÇÇu cã khou cã kho¶¶ng cng ç̧ch > 0,5 ch > 0,5 µµm vm vííi bÒ mi bÒ mÆÆt chuyt chuyÓÓn n ®é®éng tng tùù do vdo vííi nhaui nhauLLùùc ma sc ma s¸̧t phô thut phô thuééc vc vµµo:o:

§§éé nhnhíít ct cñña da dÇÇu u GiGi¸̧ trÞ btrÞ b»»ng tng tææng lng lùùc cc c¶¶n cn cñña ca ç̧c lc lííp dp dÇÇu theo chiÒu du theo chiÒu dµµy y ccñña ma mµµng dng dÇÇu.u.

Theo chiÒu dTheo chiÒu dµµy my mµµng dng dÇÇu gu gååm cã:m cã:CÇ̧c phc phÇÇn tn töö hoho¹¹t tÝnh hÊp thô vt tÝnh hÊp thô vµµo bÒ mo bÒ mÆÆt kim lot kim lo¹¹i i LLííp gip giííi hi h¹¹nnRRèèi vi mi vi m««DDßßng chng ch¶¶y ty tÇÇng.ng.

SS¬¬ ®å®å mmÆÆt ct c¾¾t ct cñña bÒ ma bÒ mÆÆt kim lot kim lo¹¹i vi vµµ llííp vp vËËt lit liÖÖu bu b««i tri tr¬¬n ln láángng of 107

6.6. Ma sMa s¸̧t khi bt khi b««i tri tr¬¬n nn nööa a −í−íttBB««i tri tr¬¬n nn nööa a −í−ít lt lµµ ®å®ång thêi cã cng thêi cã c¶¶ bb««i tri tr¬¬n n −í−ít vt vµµ bb««i tri tr¬¬n gin giííi hi h¹¹nn

TT¶¶i ci c©©n bn b»»ng vng vííi li lùùc phc ph¸̧p tuyÕn cp tuyÕn cñña ca ç̧c phc phÇÇn bÒ mn bÒ mÆÆt tiÕp xt tiÕp xóóc c vvµµ ¸̧p suÊt thp suÊt thññy y ®é®éng cng cñña da dÇÇu bu b««i tri tr¬¬n.n.LLùùc ma sc ma s¸̧t bt b»»ng tng tææng lng lùùc tc t−¬−¬ng tng t¸̧c bÒ mc bÒ mÆÆt theo pht theo ph−¬−¬ng tiÕp ng tiÕp tuyÕn vtuyÕn vµµ ssøøc cc c¶¶n nhn nhíít.t.GGååm cã hai dm cã hai d¹¹ng:ng:

BÒ mBÒ mÆÆt ma st ma s¸̧t thu ht thu hÑÑp thp thµµnh cnh ç̧c khe hc khe hÑÑp tp t¹¹o ra do ra dßßng ng chch¶¶y vy vµµ llùùc nc n©©ng nhng nh−−ng khng kh««ng ng ®ñ®ñ ®Ó®Ó tiÕp nhtiÕp nhËËn ton toµµn bn béé tt¶¶ii§§éé nhÊp nhnhÊp nh«« tt¹¹o tho thµµnh cnh ç̧c nc nªªm dm dÇÇu vi mu vi m««, h, h××nh thnh thµµnh nh ngay cngay c¶¶ khi vkhi vËËn tn tèèc nhc nháá

1. CÊu tróc kim lo¹i ban ®Çu2. Tinh thÓ bÞ biÕn d¹ng cã

h−íng3. Tinh thÓ bÞ ph¸ huû, bÞ oxy

ho¸ vµ líp hÊp thô bÒ mÆt4. Líp ph©n tö m«n«5. Líp giíi h¹n6. Vïng chuyÓn ®éng víi vi

m«7. Dßng dÇu ch¶y tÇng

of 107

S¬ ®å nªm dÇu vi m« thuû ®éng do c¸c nhÊp nh« bÒ mÆt khi chuyÓn ®éng t−¬ng ®èi t¹o nªn.

h0 – Khe hë nhá nhÊt a – ChiÒu dµi nªm dÇu

of 107

§§ 5.5. TÝnh toTÝnh to¸̧n hn hÖÖ ssèè ma sma s¸̧tt

FFmsms = F= Fptpt + F+ Fch ch ⇒⇒ f = ff = fptpt + f+ fchch

1.1. CC««ng thng thøøc tÝnh hc tÝnh hÖÖ ssèè ma sma s¸̧t theo tht theo th−−c nghic nghiÖÖmmFFmsms = f.N= f.N

f f –– hhÖÖ ssèè ma sma s¸̧ttN N –– TT¶¶i tri trääng phng ph¸̧p tuyÕn,p tuyÕn,

Theo Leonardvinci f = 0,25Theo Leonardvinci f = 0,252.2. CoulombCoulomb

FFmsms = A+ B.N= A+ B.NHayHay f = (f = (a/na/n) +B) +B

A A -- §§ÆÆc trc tr−−ng cho mng cho mèèi ti t−¬−¬ng tng t¸̧c gic gi÷÷a hai va hai vËËt tht thÓÓ ma sma s¸̧tt3.3. Tabor vTabor vµµ bowdenbowden

ThThµµnh phnh phÇÇn biÕn dn biÕn d¹¹ng lng lµµ khkh««ng ng ®¸®¸ng kng kÓÓ so vso vííi thi thµµnh phnh phÇÇn ma n ma ss¸̧t pht ph©©n tn töö

ffptpt = = ττ/p/ptt

τ τ −− §§éé bÒn cbÒn c¾¾t ct cñña va vËËt lit liÖÖu mÒm hu mÒm h¬¬nnpptt –– ¸̧p lp lùùc chc ch¶¶yy

f = 0,17 f = 0,17 –– 0,20,2 of 107

4.4. CC««ng thng thøøc R.Kinh vc R.Kinh vµµ Tabor :Tabor :(2.15)(2.15)

Trong Trong ®®ã :ã :K K –– LLµµ hhÖÖ ssèè ththùùc nghic nghiÖÖmmKhi fKhi f00 = 0 v= 0 vµµ K = 1 K = 1 ⇒⇒ cc««ng thng thøøc Tabor vc Tabor vµµ BowdenBowden

5.5. CC««ng thng thøøc R.T.Spurr vc R.T.Spurr vµµ T.P.Navcomb cã mT.P.Navcomb cã mèèi quan hi quan hÖÖ

(2.16)(2.16)Trong Trong ®®ã :ã :D D -- LLµµ ®−®−êng kÝnh mêng kÝnh mÉÉu thu thööd d -- LLµµ chiÒu rchiÒu rééng vÕt ng vÕt ®−®−êng trêng tr−î−îtt

6.6. CC««ng thng thøøc Rabinowic tÝnh hc Rabinowic tÝnh hÖÖ ssèè ma sma s¸̧t cho tiÕp xt cho tiÕp xóóc dc dÎÎo:o:

(2.17)(2.17)Trong Trong ®®ã :ã :ττ vvµµ PT PT -- ssøøc bÒn cc bÒn c¾¾t vt vµµ gigiííi hi h¹¹n chn ch¶¶yyWab Wab -- NN¨̈ng lng l−î−îng bng b¸̧m dÝnhm dÝnhθθ -- Gãc nghiGãc nghiªªng cng cñña nha nh©©p nhp nh««a a -- BB¸̧n kÝnh vn kÝnh vïïng bng b¸̧m dÝnhm dÝnh

T0 .Kff

στ

+=

D3d4

fΠ

=

⎟⎠⎞

⎜⎝⎛ θ

+τ

=a.Pcos.W2

1P

f ab

T

of 107

TÝnh toTÝnh to¸̧n hn hÖÖ ssèè ma sma s¸̧tt1.1. §§èèi vi vííi tiÕp xi tiÕp xóóc côc bc côc béé (duy nhÊt)(duy nhÊt)

Khi tiÕp xKhi tiÕp xóóc dc dÎÎo:o: VVííi gii gi¶¶ thiÕt mthiÕt méét vt vËËt tht thÓÓ rr¾¾n tuyn tuyÖÖt t ®è®èi, ci, cßßn vn vËËt t ththÓÓ kia dkia dÎÎo lý to lý t−ë−ëng. Khi ng. Khi ττ < 0,5.< 0,5.σσTT thth×× h/r cã thh/r cã thÓÓ bibiÓÓu diÔn qua tu diÔn qua t¶¶i, i, ®é®é ccøøng vng vµµ hhÖÖ ssèè ma sma s¸̧t st sÏÏ llµµ::

Θ++= ..44,00rH

rp

pf αβ

τKhi tiÕp xKhi tiÕp xóóc c ®µ®µn hn hååii: H: HÖÖ ssèè ma sma s¸̧t t ®−î®−îc thc thÓÓ hihiÖÖn bn b»»ng phng ph−¬−¬ng ng trtr××nh:nh:

).(.

31,02

0T

Trcp

cN

rpf σ

σβ

τ=++=

Fmax khi

Trong ®ã: τo &β – Th«ng sè ma s¸t cña thµnh phÇn ph©n tör – B¸n kÝnh cong cña nhÊp nh«,Θ - HÖ sè ®µn håi cña vËt liÖu,αΓ - HÖ sè mÊt m¸t do trÔ khi tr−îtN – T¶i träng ph¸p tuyÕn t¸c dông lªn nhÊp nh«,σT – Giíi h¹n ch¶y cña vËt liÖuh – ChiÒu s©u th©m nhËp

Hrp

ατ.

.5,1 0Θ

=

of 107

2.2. §§èèi vi vííi tiÕp xi tiÕp xóóc phc ph©©n tn t¸̧nnKhi tiÕp xKhi tiÕp xóóc dc dÎÎo:o:

§§èèi vi vííi ci c¸̧c bÒ mc bÒ mÆÆt cã gia ct cã gia c««ng lng lÇÇn cun cuèèi, b= 2 vi, b= 2 vµµ υυ = 2, khi = 2, khi ®®ã hã hÖÖ ssèèma sma s¸̧t st sÏÏ llµµ::

).(2..55,021

21

0Tr

r

cdvf

rcp

ppK

pf σβ

τ ν=⎟⎟

⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛∆++=

Khi tiÕp xKhi tiÕp xóóc c ®µ®µn hn hååi:i:

41

210 .52,0 ⎟⎟

⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛∆++=

r

c

r pp

pf β

τ

( ) 1212112

1

12121

122

012

2

21 .2..19,0

..2

+++

++

++

∆⋅Θ⋅⋅⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛++

∆

Θ×

⎟⎟⎟

⎠

⎞

⎜⎜⎜

⎝

⎛=

νν

νν

ννν

ν

νν

νν

νναπβ

τπcH

dhvf

c

pk

K

pk

f

Khi :2=ν 51

52

51

52

51

5/40 ....23,0

.

..1,2Θ∆++

∆

Θ= cH

c

pp

f αβτ

of 107

BÒ mBÒ mÆÆt sau cht sau ch¹¹y ry rµµ: : υυ = 2:= 2:

Trong ®ã: ∆ – Th«ng sè tæ hîp bÒ mÆtυ – Th«ng sè cña ®−êng cong ph©n bè,Hb – ChiÒu cao cña sãngRb – B¸n kÝnh cong cña sãngpc – ¸p lùc vßng

β+αΘτ= Tf 0

BÒ mBÒ mÆÆt cã sãngt cã sãng::

Khi Khi υυ = 2= 2

β+

⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛⋅∆

Θτ=

+ν

+νν

)(

b

b

RH

..Kf

1221

12

0

β+

⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛⋅∆

Θτ= 10

40

052,

b

b,

RH

..,f

;.)(

).(Kd

f π⋅+νΓ

+νΓ=ν 4

3

231

)(

).(Kdn

f 22

3

38

+νΓ

+νΓ⋅

Π=ν

Bá qua thµnh phÇn c¬ häc

of 107

§§ 6 6 ma sma s¸̧t lt l¨̈nnMMéét bt b¸̧nh xe lnh xe l¨̈n trn trªªn mn méét nÒn pht nÒn ph¼¼ng cng cèè ®®ÞnhÞnh

Khi nã quay mKhi nã quay méét gãc t gãc ϕϕTrôc cTrôc cñña ba b¸̧nh xe di chuynh xe di chuyÓÓn tn t−¬−¬ng ng ®è®èi vi vííi mi mÆÆt nÒn mt nÒn méét lt l−î−îng lng lµµRRϕϕCChuyhuyÓÓn n ®é®éng cng cñña a ®Ü®Üa tra trßßn n ®−î®−îc gc gääi li lµµ ll¨̈n thun thuÇÇn tuý. Trong trn tuý. Trong tr−−êng êng hhîîp lp l¨̈n thun thuÇÇn tuý, n tuý, ®®iiÓÓm bm b¸̧nh xe tiÕp xnh xe tiÕp xóóc vc vííi nÒn si nÒn sÏÏ khkh««ng cã ng cã chuychuyÓÓn n ®é®éng tng t−¬−¬ng ng ®è®èi. i.

o

o

S¬ ®å l¨n cña b¸nh xe trªn nÒn cè ®ÞnhCC¸̧c c ®®iiÓÓm cm cñña ba b¸̧nh xe so vnh xe so vííi ti t©©m quay tm quay tøøc thêi O1 cã vc thêi O1 cã vËËn tn tèècc

gãc lgãc lµµ1

0

OOv

=ϖ of 107

Trôc Trôc ®®i qua i qua ®®iiÓÓm Om O11 vvµµ vuvu««ng gãc vng gãc vííi mi mÆÆt pht ph¼¼ng lng l¨̈n cn cñña ba b¸̧nh nh xe xe ®−î®−îc gc gääi li lµµ trôc quay ttrôc quay tøøc thêi c thêi TrTrªªn thn thùùc tÕ do biÕn dc tÕ do biÕn d¹¹ng cng cñña ca c¸̧c vc vËËt tht thÓÓ tiÕp xtiÕp xóóc, c, ®®iiÓÓm tiÕp xm tiÕp xóóc c ll¨̈n khn kh««ng nng n»»m trm trªªn n ®−®−êng trôc quay têng trôc quay tøøc thêi mc thêi mµµ trtrªªn mn méét bÒ mt bÒ mÆÆt t nhÊt nhÊt ®®Þnh Þnh NÕu bNÕu b¸̧nh xe chÞu tnh xe chÞu t¸̧c dông cc dông cñña ngoa ngo¹¹i li lùùc N vc N vííi phi ph−¬−¬ng cng cñña la lùùc lc lµµOOOO11 ®Ó®Ó ®®¶¶m bm b¶¶o bo b¸̧nh xe lnh xe l¨̈n vn vííi vi vËËn tn tèèc khc kh««ng ng ®æ®æi, ci, cÇÇn phn ph¶¶i i ®Æ®Æt t vvµµo bo b¸̧nh xe mnh xe m««men quay. Nã men quay. Nã ®−î®−îc thc thùùc hic hiÖÖn bn b»»ng cng c¸̧ch ch ®Æ®Æt mt méét t llùùc F0 c F0 ®ñ®ñ llíín, cã n, cã ®®iiÓÓm m ®Æ®Æt lt lùùc trc trªªn trôc quay tn trôc quay tøøc thêi nhc thêi nh−− hh××nh vnh vÏÏ. . MM««men cmen cñña la lùùc nc nµµy so vy so vííi i ®®iiÓÓm Om O11 ssÏÏ cc©©n bn b»»ng vng vííi mi m««men cmen c¶¶n n ll¨̈n.n.HHÖÖ ssèè ma sma s¸̧t lt l¨̈n kn k ®−î®−îc xc x¸̧c c ®®Þnh theo tÞnh theo tûû ssèè ccñña ma m««men chuymen chuyÓÓn n ®é®éng M vng M vííi ti t¶¶i phi ph¸̧p tuyÕn N p tuyÕn N

NR.F

NM

k 0==

NhNh−− vvËËy hy hÖÖ ssèè ma sma s¸̧t lt l¨̈n khn kh¸̧c vc vííi hi hÖÖ ssèè ma sma s¸̧t trt tr−î−ît, nã cã tht, nã cã thøønguynguyªªn ln lµµ ®¬®¬n vÞ n vÞ ®®o chiÒu do chiÒu dµµi. i. HHÖÖ ssèè cc¶¶n ln l¨̈n fn f vvííi i ®Æ®Æc trc tr−−ng khng kh««ng thng thøø nguynguyªªn n ®−î®−îc xc x¸̧c c ®®Þnh Þnh bb»»ng tng tûû ssèè gigi÷÷a ca c««ng cng cñña la lùùc chuyc chuyÓÓn n ®é®éng F0 trng F0 trªªn mn méét t ®¬®¬n vÞ n vÞ chiÒu dchiÒu dµµi i ®−®−êng lêng l¨̈n vn vµµ tt¶¶i phi ph¸̧p tuyÕn p tuyÕn

l.NA

f∆

= ϕ of 107

Khi mKhi mÆÆt trô lt trô l¨̈n n ®®Òu (trÒu (tr¹¹ng thng th¸̧i ci c©©n bn b»»ng) thng) th×× mm««men tmen t¸̧c dông M = c dông M = F0.R cF0.R c©©n bn b»»ng vng vííi mi m««men phmen ph¶¶n ln lùùc xuÊt hic xuÊt hiÖÖn, tn, t¸̧c dông cc dông cñña a phph¶¶n ln lùùc Nc N’’ = N = N ®·®· bÞ dÞch chuybÞ dÞch chuyÓÓn mn méét khot kho¶¶ng cng c¸̧ch e so vch e so vííi i phph−¬−¬ng cng cñña ta t¶¶i phi ph¸̧p tuyÕn, theo chiÒu cp tuyÕn, theo chiÒu cñña chuya chuyÓÓn n ®é®éng lng l¨̈n: n:

Trong Trong ®®ã :ã :AAϕϕ -- cc««ng cng cñña la lùùc chuyc chuyÓÓn n ®é®éng Ang Aϕϕ = M.= M.∆ϕ∆ϕN N –– tt¶¶i phi ph¸̧p tuyÕnp tuyÕn∆∆l l –– ququ··ng ng ®−®−êng chuyêng chuyÓÓn n ®é®éng ng ∆∆l = R.l = R.∆ϕ∆ϕ

Suy ra

Hay ϕ

ϕ

∆∆

=.R.N

.Mf

NF

R.NR.F

f 00 ==

Suy ra

TÝnh hTÝnh hÖÖ ssèè cc¶¶n ln l¨̈n: n:

'N.D.F

ee'.NR.F20 =→=

hay vÒ mÆt gi¸ trÞ k

N.D.F

e ==20

⎪⎪⎪

⎭

⎪⎪⎪

⎬

⎫

⎪⎪⎪

⎩

⎪⎪⎪

⎨

⎧

−

⎥⎥⎦

⎤

⎢⎢⎣

⎡⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛−

⎥⎥⎦

⎤

⎢⎢⎣

⎡⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛−

==2

13

12

2

3

k

ax

ax

Ra

NF

f

o

o

o

o

o

V

ϕ

aoxo

of 107

ChCh−¬−¬ngng 3 :3 : mmßßnn§§ 11.. khkh¸̧ii niniÖÖmm cc¬¬ bb¶¶nn vÒ vÒ mmßßnn

§§Þnh nghÞnh nghÜÜaaMMßßnn llµµ ququ¸̧ trtr××nhnh phph¸̧ huhuûû llííp bÒ mp bÒ mÆÆt ct cñña va vËËt tht thÓÓ rr¾¾nn trong tiÕp xtrong tiÕp xóóccma ma ss¸̧t, git, gi¸̧ trÞ mtrÞ mßßn n ®−î®−îc c ®¸®¸nh ginh gi¸̧ theo stheo sùù suy gisuy gi¶¶m kÝch thm kÝch th−í−íc hay c hay khkhèèi li l−î−îng hong hoÆÆc theo thc theo thÓÓ tÝch mtÝch mßßnnMMßßnn llµµ mméétt phph¶¶nn øøng cng cñña ha hÖÖ ththèèngng ma sma s¸̧t t ®®èèi vi vííii tt¸̧c c ®®ééng cng cñña ha hÖÖththèèngng bbªªnn ngongoµµi.i.DD¹¹ng mng mßßn chÝnh xn chÝnh x¸̧c khc kh««ng thng thÓÓ ®−î®−îc xc x¸̧c c ®®Þnh dÞnh dùùa a vvµµo co ç̧cc gigiííi i hh¹¹n n ®¬®¬n gin gi¶¶nn

CC¨̈n cn cøø vvµµo vo vËËt tht thÓÓ ththøø 3 3 ⇒⇒ cã 3 qucã 3 qu¸̧ trtr××nh mnh mßßnnCC¨̈n cn cøø vvµµo do d¹¹ng tiÕp xng tiÕp xóóc c ⇒⇒ §§µµn hn hååi, i, ®µ®µn n –– ddÎÎo vo vµµ cc¾¾t tÕ vi.t tÕ vi.

MMßßn cn cñña ca cÆÆpp ma sma s¸̧t.t.MMßßn cn cÆÆpp ma sma s¸̧tt: L: Lµµ mmßßnn tt¹¹ii hai bÒ mhai bÒ mÆÆt tiÕp xt tiÕp xóóc cã chuyc cã chuyÓÓnn ®®ééngngtt−¬−¬ngng ®®èèi ci cññaa cç̧c chic chi tiÕttiÕt ll¾¾pp ghÐp trongghÐp trong ®®iÒu kiiÒu kiÖÖn sn söö dôngdôngKÕt cÊuKÕt cÊu ma sma s¸̧tt:: KÕt cÊuKÕt cÊu mm¸̧yy chchøøaa cç̧cc ccÆÆpp ma ma ss¸̧t, cã vai trt, cã vai trßßquan trquan trääng ng ⇒⇒ phph©©n bn bèè ¸̧p suÊt, tp suÊt, tááa nhia nhiÖÖt, cht, chèèng bôing bôi……LL−î−îngng mmßßnn:: (U). L(U). Lµµ mmßßn cn cñña ca cÆÆpp ma sma s¸̧tt trong khotrong kho¶¶ng thêi gian ng thêi gian hohoÆÆc trc trªªnn mméét qut qu··ngng ®−®−êngêng ma sma s¸̧t nt nµµo o ®®ã (mm, mg, mmã (mm, mg, mm33……)) of 107

TTèèc c ®é®é mmßßnn: : §§¹¹o ho hµµm cm cñña la l−î−îng mng mßßn theo thêi gian hon theo thêi gian hoÆÆc theo c theo

ququ··ng ng ®−®−êng ma sêng ma s¸̧t, tgt, tgαα

CC−−êngêng ®é®é mmßßnn: (I) : (I) LLµµ ®¹®¹i li l−−îîngng ®¸®¸nh ginh gi¸̧ mmßßn n trtrªªnn mméétt ®¬®¬nn vÞ vÞ chiÒuchiÒu ddµµii ququ··ngng ®−®−êngêng ma sma s¸̧tt theo ththeo thÓÓ tÝchtÝch,, hohoÆÆc khc khèèii ll−−îîng ng hohoÆÆcc ®é®é cao lcao lííp p mmßßnn

CC−−êngêng ®é®é mmßßn khn kh««ng thng thøø nguynguyªªn: (n: (IIhh)) KhKh««ng phô thung phô thuéécc vvµµo o ®¬®¬nn vÞvÞ ®®oo ddïïngng ®Ó®Ó ®¸®¸nh ginh gi¸̧ ququ¸̧ trtr××nh mnh mßßnn, x, x¸̧c c ®®ÞnhÞnh dd¹¹ngng biÕnbiÕndd¹¹ng,ng, hohoÆÆcc so sso s¸̧nh vnh vííi qui qu¸̧ trtr××nh mnh mßßn tin tiªªuu chuchuÈÈnn..

LL−−îîng mng mßßn gin giííii hh¹¹n:n: [U] [U] –– LLµµ ll−î−îngng mmßßnn mmµµ nÕu tiÕp tôc snÕu tiÕp tôc söödông sdông sÏÏ gg©©yy rara hh−− hhááng hong hoÆÆc khc kh««ng cã hing cã hiÖÖu quu qu¶¶ kinh kinh tÕ, ltÕ, lµµ cc¨̈n n ccøø cc¬¬ bb¶¶n n ®Ó®Ó xx¸̧c c ®®Þnh tuÞnh tuææi thi thää ccñña ca cÆÆp ma sp ma s¸̧t ([U]t ([U]↑↑, T, T↑↑, nh, nh−−ng ng khkh««ng thng thÓÓ tt¨̈ng [U] mng [U] m··i i ®−î®−îc )c )

dldu;

dtdu

of 107

1.1. SSùù phô thuphô thuééc cc cñña qua qu¸̧ trtr××nh mnh mßßn theo thêi gian hon theo thêi gian hoÆÆc c theo qutheo qu··ngng ®−®−êngêng ma ma ss¸̧tt

Khi cKhi cÆÆp ma sp ma s¸̧t bt b¾¾t t ®Ç®Çu lu lµµm vim viÖÖc sc sÏÏ diÔn ra qudiÔn ra qu¸̧ trtr××nh chynh chyÓÓn tõ n tõ trtr¹¹ng thng th¸̧i bÒ mi bÒ mÆÆt ban t ban ®Ç®Çu u ⇒⇒ trtr¹¹ng thng th¸̧i bÒ mi bÒ mÆÆtt llµµm vim viÖÖc. c. ⇒⇒ ququ¸̧trtr××nh chnh ch¹¹y ry rµµ quyÕt quyÕt ®®Þnh tÝnh chÊt cÞnh tÝnh chÊt cñña bÒ ma bÒ mÆÆt lt lµµm vim viÖÖc.c.PhPh©©n chia sn chia sùù phô thuphô thuééc cc cñña ma mßßn thn thµµnh ba giai nh ba giai ®®oo¹¹n: chn: ch¹¹y ry rµµ, , mmßßn n ææn n ®®Þnh vÞnh vµµ mmßßn khn khèèc lic liÖÖtt

0

U

L (t)

Umax

II IIiI

§§åå thÞ sthÞ sùù phô thuphô thuééc cc cññaa ll−−îîng mng mßßnn UU vvµµoo thêi gianthêi gian tt hayhayququ··ngng ®−®−êngêng ma sma s¸̧t t LL

of 107

QuQu¸̧ trtr××nh mnh mßßn gn gååmm 33 giaigiai ®®oo¹¹nn(I)(I) GiaiGiai ®®oo¹¹n chn ch¹¹y ry rµµ: L: Lµµ giaigiai ®®oo¹¹nn khkh««ngng cc©©n bn b»»ng cng cñña qua qu¸̧trtr××nh mnh mßßnn,, giaigiai ®®oo¹¹n nn nµµy ny n»»mm trong tutrong tuææi thi thää chung cchung cñña thêi giana thêi gianllµµmm viviÖÖc vc vííi tiÕp xi tiÕp xóóc nhc nháá. . §§−−îîcc ®®ÆÆc trc tr−−ng bng bëëi ti tèècc ®é®é mmßßn gin gi¶¶mmddÇÇn theo thêi n theo thêi gian.gian.⇒⇒ §¶§¶m bm b¶¶o quo qu¸̧ trtr××nh tiÕp xnh tiÕp xóóc c ®µ®µn hn hååi trong i trong khkhííp ma sp ma s¸̧t diÔn ra mt diÔn ra méét ct c¸̧ch tch tùù phph¸̧tt

↓↓dldU

dtdU hoÆc

0 2 4 6 8 10

1

2

3

4

5

Rz (µm)

Thêi gian (h)

Sù thay ®æi cña bÒ mÆt h×nh häc trong qu¸tr×nh ch¹y rµ cña mÉu thÐp 45 vµ hîp kim БPOцC 5–5-5 trong ®iÒu kiÖn ma s¸t giíi h¹n p0 = 30 kgf/cm2, v = 5m/s, vµ ®énhÊp nh« ban ®Çu nh− nhau.

⇒⇒DDùù kiÕn nhÊp nhkiÕn nhÊp nh«« ththøø cÊp cÊp ⇒⇒BiBiÖÖn phn ph¸̧p cp c««ng nghng nghÖÖ phphïï hhîîpp

((IIII)) GiaiGiai ®®oo¹¹nn mmßßn n æænn ®®ÞnhÞnh: : LLµµ giaigiai ®®oo¹¹n dn dµµii nhÊt vÒ mnhÊt vÒ mÆÆt thêi t thêi giangian vvµµ ®−®−îîcc ®®ÆÆc trc tr−−ng bng bëëi si sùù æænn ®®Þnh cÞnh cñña ta tèècc ®é®é mmßßn theo thêi n theo thêi gian gian

constdLdUconst

dtdU

== hoÆc of 107

− ∆tu: Dù do ®o¸n gi¸ trÞ tèi −u phô thuéc p, v

– æn ®Þnh nhiÖt, dù kiÕn T(III) Giai ®o¹n mßn khèc liÖt: Lµ giai ®o¹n ®Æc tr−ng bëi sùt¨ng vät cña tèc ®é mßn – Khi U ®¹t ®Õn giíi h¹n nhÊt ®Þnh lµm thay ®æi chÕ ®é l¾p

ghÐp cÆp ma s¸t ⇒ChÊt l−îng bÒ mÆt xÊu ®i

dLdUhay

dtdU

Ra (µm)

0 30 60 90 120 150 t (ph)

0,04

0,08

0,12

0,16

0,20

0,24 910

1112

3

2

1

§é

nh½n

¶nh h−ëng cña c¸c qu¸ tr×nh ch¹y rµ kh¸c nhau ®Õn mßn bÒ mÆt l¾p ghÐp cña chi tiÕt m¸y

Sù thay ®æi nhÊp nh« bÒ mÆt trôc khuûu phô thuéc vµo thêi gian ch¹y rµ ; 1, 2, 3 t−¬ng øng víi tèc ®é 100, 800, 1700 v/p. of 107

§§ 2 2 CC¸̧c c ®¹®¹i li l−−îîngng ®®ÆÆc trc tr−−ng ng ccñña qua qu¸̧ trtr××nh mnh mßßnn

1.1. §§ÆÆc trc tr−−ng vng vÜÜ mm«« ccñña qua qu¸̧ trtr××nh nh mmßßn:n:

∆∆H: GiH: Gi¸̧ trÞ mtrÞ mßßn vn vÜÜ mm««2.2. §§ÆÆc trc tr−−ngng vi mvi m«« ccñña qua qu¸̧ trtr××nh mnh mßßnn::

nnguyªthøkh«ngmßndéC−êng:LHIh

∆=

vÞ don mßn dé C−êng:d.AV

dhi

rh

22

∆=

∆=

∆h: Gi¸ trÞ mßn vi m«∆v = ∆h. Ard1≈ d2 = d

d1: KÝch th−íc trung b×nh vÕt tiÕp xóc theo h−íng tr−îtd2: KÝch th−íc trung b×nh vÕt tiÕp xóc theo ph−¬ng vu«ng gãc víi h−íng tr−ît

LGIg

∆=

a

rh

a

rhh A

AiAAiI ×≈××=

π4

Ngoµi hai ®Æc tr−ng c¬ b¶n nµy, mét sè tr−êng hîp cßn sö dôngC−êng ®é mßn theo khèi l−îng:

of 107

C−êng ®é mßn theo thÓ tÝch:

∆V, ∆G: ThÓ tÝch vµ khèi l−îng mßn t−¬ng øng trªn LmsC−êng ®é mßn ®¬n vÞ thÓ tÝch:

– N: T¶i träng ph¸p tuyÕn; Lms: §−êng tr−îtQuan hÖ gi÷a c−êng ®é mßn kh«ng thø nguyªn vµ c−êng ®é mßn®¬n vÞ thÓ tÝch

pa- ¸p lùc danh nghÜa trªn bÒ mÆt tiÕp xóc:C−êng đé mßn kh«ng thø nguyªn cña cÆp ma s¸t cã thÓ ®−îc x¸cđÞnh theo kÝch th−íc thay đæi cña nã hay theo khèi l−îng víi c¸ctÝnh to¸n h×nh häc cña ma s¸t theo c«ng thøc:

Theo kÝch th−íc:

LVI v

∆=

L.NV

Iv

∆=

a

h

pI

W =

LAVI

th .

∆=

of 107

•Theo thÓ tÝch:

•Theo khèi l−îng:L.A

GIa

h∆

×ρλ

=

At – DiÖn tÝch bÒ mÆt ma s¸t cña chi tiÕt

t

a

AA

=λ T−¬ng quan gi÷a diÖn tÝch danh nghia vµ diÖn tÝch bÒ mÆt ma s¸t

r – Khèi l−îng riªng cña vËt liÖu mßn.C−êng ®é mßn cña c¸c vËt liÖu nãi chung n»m trong kho¶ng

Ih = 10-3 …10-13

LH

Ih∆

=

of 107

§§ 33 PhPh©©n lon lo¹¹i di d¹¹ng mng mßßnnSù ®a d¹ng cña vËt liÖu vµ ®iÒu kiÖn lµm viÖc sÏ quyÕt ®Þnh tÝnh ®a d¹ng cña qu¸ tr×nh mßn cÆp ma s¸t

1. Mßn h¹t mµi: Lµ qu¸ tr×nh mßn khi cã m«i tr−êng h¹t mµi trong vïng ma s¸t.

Mßn h¹t mµi x¶y ra khi: Hk/Hm ≤ 0,6. D¹ng mßn nµy kh«ng ®−îc phÐp x¶y ra.

Hk: §é cøng cña kim lo¹i Hm: §é cøng cña h¹t mµi.

M« h×nh cÊu tróc cña c¸c líp bÒ mÆt trong tr−êng hîp chÞu mµi mßn d¹ng I (a)& d¹ng II(b)

of 107

2. Mßn «xy hãa: Lµ qu¸ tr×nh mßn cña chi tiÕt ma s¸t do t−¬ng t¸c gi÷a çc líp kim lo¹i bÒ mÆt ho¹t tÝnh bÞ biÕn d¹ng dÎo víi oxy cña kh«ng khÝ hay cña dÇu b«i tr¬n hÊp thô trªn bÒ mÆt g©y ra.

ThÓ hiÖn ë sù h×nh thµnh çc líp mµng vµ sù bong t¸ch cña çc líp mµng Êy ra khái bÒ mÆt ma s¸tMßn oxy hãa lµ qu¸ tr×nh æn ®Þnh cña c©n b»ng ®éng gi÷a ph¸hñy vµ phôc håi cña çc líp mµng oxÝt, ®Æc tr−ng cho ®iÒu kiÖn ma s¸t b×nh th−êng

⇒ Mßn Oxy ho¸ lµ d¹ng mßn quan träng nhÊt cña mßn c¬ ho¸.3. Trãc: Lµ qu¸ tr×nh h− háng kh«ng cho phÐp cña bÒ mÆt ma s¸t do

kÕt qu¶ cña sù h×nh thµnh mèi liªn kÕt kim lo¹i côc bé, biÕn d¹ng vµph¸ hñy çc liªn kÕt Êy kÌm theo viÖc bong t¸ch çc h¹t kim lo¹i Êy hay b¸m dÝnh çc h¹t Êy lªn bÒ mÆt tiÕp xóc.

Trãc lo¹i I: XuÊt hiÖn khi ma s¸t tr−ît víi vËn tèc dÞch chuyÓn t−¬ng ®èi nhá vµ ¸p suÊt lín h¬n giíi h¹n ch¶y trªn nh÷ng vïng tiÕp xóc thùc khi kh«ng cã dÇu b«i tr¬n vµ trong ch©n kh«ng (víi c¶ tr−êng hîp ma s¸t l¨n) ⇒ BiÕn d¹ng dÎo kh«ng nhiÖt cña vËt liÖu

of 107

4.4. Trãc nhiTrãc nhiÖÖtt:: LLµµ ququ¸̧ trtr××nh hnh h−− hhááng cng cñña bÒ ma bÒ mÆÆt ma st ma s¸̧t vt vííi si sùù xuÊt xuÊt hihiÖÖn cn ç̧c lic liªªn kÕt kim lon kÕt kim lo¹¹i do bÞ nung nãng, li do bÞ nung nãng, lµµm mÒm, biÕn dm mÒm, biÕn d¹¹ng vng vµµtiÕp xtiÕp xóóc cc cñña bÒ ma bÒ mÆÆt thut thuÇÇn khiÕt tn khiÕt t¹¹o no nªªn.n.

Phô thuPhô thuééc vc vµµo tÝnh chÊt nhio tÝnh chÊt nhiÖÖt lý ct lý cñña va vËËt lit liÖÖu ma su ma s¸̧t (phô thut (phô thuééc c vvµµo bo b¶¶n chÊt vn chÊt vËËt lit liÖÖu): TÝnh u): TÝnh ææn n ®®Þnh nhÞÞnh nhÞªªt, t, ®é®é ccøøng, nhing, nhiÖÖt t dung,dung,……Trãc nhiTrãc nhiÖÖt lt lµµ hihiÖÖn tn t−î−îng khng kh¸̧ phphææ biÕn vbiÕn vµµ nguy hinguy hiÓÓm.m. ⇒⇒ tÝnh dtÝnh dÎÎo o nhinhiÖÖtt

5.5. MMßßnn dodo mmááii:: LLµµ ququ¸̧ trtr××nhnh hh−− hháángng dodo mmáái xuÊt hii xuÊt hiÖÖnn ëë nhnh÷÷ngng chichi tiÕt tiÕt chÞuchÞu ma sma s¸̧t lt l¨̈n,n, kÕt qukÕt qu¶¶ ccñña sa sùù phph¸̧ hoho¹¹i mi m··nh linh liÖÖtt cç̧cc llííp kimp kim lolo¹¹ii bÒ bÒ mmÆÆtt trongtrong ®®iÒu kiiÒu kiÖÖnn ®®ÆÆc bic biÖÖt ct cññaa trtr¹¹ngng thth¸̧ii øøng suÊtng suÊt..

§§ÆÆc trc tr−−ng chng chññ yÕuyÕu llµµ cç̧cc ququ¸̧ trtr××nh biÕnnh biÕn dd¹¹ngng ddÎÎo lo lÆÆpp ®®ii llÆÆpp ll¹¹i, i, llµµmm mÒmmÒm, l, lµµmm bÒnbÒn vvµµ gigi¶¶mm bÒnbÒn cç̧cc llííp bÒ mp bÒ mÆÆt kimt kim lolo¹¹i phi ph¸̧ttsinhsinh cç̧cc øøng suÊtng suÊt dd−− vvµµ cc¶¶ ssùù mmááii ®®ÆÆc bic biÖÖttSSùù phph¸̧ hoho¹¹ii bÒ mbÒ mÆÆt tht thÓÓ hihiÖÖn bn bëëii cç̧cc vÕt nvÕt nøøt tÕt tÕ vi, cvi, ç̧c rc r··nh tròngnh tròngphph©©nn nhãmnhãm hay hay ®®ééc lc lËËpp

6.6. MMßßnn FrettingFretting:: LLµµ ququ¸̧ trtr××nh xuÊt hinh xuÊt hiÖÖn khi cãn khi cã ma sma s¸̧tt trtr−−îît vt vííi i nhnh÷÷ng chuyng chuyÓÓnn ®®ééng tÞnh tiÕn khng tÞnh tiÕn khøø hhååi rÊt nhi rÊt nháá vvµµ khi cãkhi cã tt¸̧cc dông cdông cññaatt¶¶ii trträängng ®®ééngng..

VVËËn tn tèèc mc mßßnn frettingfretting nhnháá nhÊtnhÊt llµµ vvËËnn tt««cc gigiííii hh¹¹n, dn, d−−ííi vi vËËn tn tèèc c gigiííii hh¹¹n nn nµµyy ququ¸̧ trtr××nh mnh mßßnn frettingfretting khkh««ngng xx¶¶yy rara..XuÊt hiXuÊt hiÖÖn trong nhn trong nh÷÷ng bng béé phphËËnn vvµµ ccÆÆpp ll¾¾pp ghÐp rÊt khghÐp rÊt kh¸̧cc nhaunhau,,ngayngay cc¶¶ trong nhtrong nh÷÷ng bng béé phphËËnn vvµµ ccÆÆpp ll¾¾pp ghÐp khghÐp kh««ngng llµµmm viviÖÖcc of 107

7.7. MMßßn Ðp ln Ðp lóónn: : LLµµ ququ¸̧ trtr××nh biÕn dnh biÕn d¹¹ng dng dÎÎo tho thÓÓ tÝch vtÝch vÜÜ mm«« ccñña kim loa kim lo¹¹i i gg¾¾n liÒn vn liÒn vííi si sùù thay thay ®æ®æi hi h××nh dnh d¹¹ng vng vïïng vng vííi ci ç̧c tc t¶¶i tri trääng lng líín hn h¬¬n gin giííi i hh¹¹n chn ch¶¶y.y.

BiÕn dBiÕn d¹¹ng, Ðp lng, Ðp lóón cã thn cã thÓÓ nn»»m trm trªªn ton toµµn bn béé hay mhay méét pht phÇÇn ln líín thn thÓÓtÝch ctÝch cñña chi tiÕt ma chi tiÕt m¸̧y.y.KÝch thKÝch th−í−íc cc cñña chi tiÕt ma chi tiÕt m¸̧y thay y thay ®æ®æi nhi nh−−ng khng khèèi li l−î−îng vng vÉÉn gin gi÷÷nguynguyªªn.n.

8.8. BBµµoo mmßßn kimn kim lolo¹¹i:i: LLµµ ququ¸̧ trtr××nhnh phph¸̧ hoho¹¹ii ccññaa cç̧c chic chi tiÕttiÕt mm¸̧y vy vµµ cc¬¬cÊucÊu dd−−ííii tt¸̧cc dông vadông va ®®ËËp lp lÆÆpp ll¹¹ii nhiÒu lnhiÒu lÇÇn cn cñña nha nh÷÷ng dng dßßng tia chÊt ng tia chÊt khokho¸̧ngng vvµµ ®®ÊtÊt ®¸®¸, d, d−−ííii tt¸̧cc dông cdông cñña giãa giã vvµµ nn−−íícc…… (Ngo(Ngoµµii ra cra cßßn cãn cãbbµµoo mmßßnn ®®iiÖÖnn).).

9.9. Xãi mXãi mßßnn: : LLµµ ququ¸̧ trtr××nhnh phph¸̧ hoho¹¹ii bÒ mbÒ mÆÆt ct cññaa cç̧c chic chi tiÕttiÕt mm¸̧yy tiÕp xtiÕp xóóc c vvííi chÊt li chÊt lááng chuyng chuyÓÓnn ®®ééng vng vííi vi vËËn tn tèèc biÕn thic biÕn thiªªn.n. SSùù phph¸̧ hhññyy dodo xãi xãi mmßßnn gg©©yy ra cã tÝnh ra cã tÝnh chÊt côcchÊt côc bbéé ththÓÓ hihiÖÖnn ëë viviÖÖcc hh××nh thnh thµµnhnh cç̧cc vÕt lâmvÕt lâmvvµµ cç̧cc llçç hhææng.ng.

Xãi mXãi mßßn bin biªªn dn d¹¹ng: XuÊt nhing: XuÊt nhiÖÖn khi cã sn khi cã sùù tt¸̧ch rêi dch rêi dßßng chng ch¶¶y ly líín n chch¶¶y ra khy ra kháái bÒ mi bÒ mÆÆt bit biªªn dn d¹¹ng chng ch¶¶yyXãi mXãi mßßn khe hn khe hëë: XuÊt hi: XuÊt hiÖÖn khi tn khi tèèc c ®é®é ddßßng chng ch¶¶y ly líín chn ch¶¶y qua y qua nhnh÷÷ng khe hng khe hëë mmµµ chÊt lchÊt lááng cã thng cã thÓÓ xuyxuyªªn quan quaXãi mXãi mßßn gin gi¸̧n n ®®oo¹¹n: XuÊt hin: XuÊt hiÖÖn khi dn khi dßßng chng ch¶¶y gy gÆÆp nhp nh÷÷ng chng chçç cc¶¶n n trtrëë mÊp mmÊp m«« phph¶¶i chi ch¶¶y vy vßßng qua nã.ng qua nã. of 107

10.10. MMßßn Hyn Hy®®roro:: Cã mCã mÆÆt trong tÊt ct trong tÊt c¶¶ cç̧c dc d¹¹ng mng mßßn vn vííi mi møøc c ®é®é Ýt hay Ýt hay nhiÒu.nhiÒu.

MMµµi mi mßßn Hyn Hy®®ro lro lµµ kÕt qukÕt qu¶¶ ccñña sa sùù xuÊt hixuÊt hiÖÖn Hyn Hy®®ro trro trªªn bÒ mn bÒ mÆÆt kim t kim lolo¹¹i vi vµµ llµµm dm dßßn hãa bÒ mn hãa bÒ mÆÆt nt nµµy trong quy trong qu¸̧ trtr××nh ma snh ma s¸̧t.t.

Phô thuPhô thuééc vc vµµo co ç̧c quc qu¸̧ trtr××nh diÔn ra trong vnh diÔn ra trong vïïng ma sng ma s¸̧t:t:

CC−−êng êng ®é®é tt¸̧ch Hych Hy®®ro ra khro ra kháái hi hîîp chÊt cp chÊt cñña nã khi ma sa nã khi ma s¸̧t.t.

KhKh¶¶ nn¨̈ng hÊp thô vng hÊp thô vµµo bÒ mo bÒ mÆÆt ma st ma s¸̧t.t.

DD¹¹ng phng ph¸̧ hhññy bÒ my bÒ mÆÆt lt lµµ ssùù phph¸̧t trit triÓÓn hn hµµng long lo¹¹t ct ç̧c vÕt nc vÕt nøøt tÕ vi t tÕ vi trong vtrong vïïng bÞ biÕn dng bÞ biÕn d¹¹ng vng vµµ tÝch tô HytÝch tô Hy®®ro. Nã nhanh chãng tro. Nã nhanh chãng t¹¹o ra o ra cç̧c phc phÇÇn tn töö cã dcã d¹¹ng bng b««t mÞn ct mÞn cñña va vËËt lit liÖÖuu

of 107

§§ 4. 4. bb¶¶n chÊt qun chÊt qu¸̧ trtr××nh mnh mßßnnccññaa ccÆÆpp ma sma s¸̧tt

QuQu¸̧ trtr××nh mnh mßßnn cç̧cc bÒ mbÒ mÆÆtt ma sma s¸̧tt cã chuycã chuyÓÓnn ®®ééngng tt−¬−¬ngng ®®èèi vi vííi nhau i nhau thth−−êng xuyêng xuyªªn xn x¶¶yy rara cc¾¾t,t, bbÎÎ ggÉÉy nhÊp nhy nhÊp nh««, t, t¹¹oo ththµµnhnh cç̧cc nhÊp nhnhÊp nh««mmííii, l, lµµmm nhnh½½n cn ç̧cc bÒ mbÒ mÆÆt hot hoÆÆc nÐn Ðpc nÐn Ðp cç̧cc bÒ mbÒ mÆÆtt gg©©yy biÕnbiÕn dd¹¹ng, lng, lµµm m tt¨̈ng nhing nhiÖÖtt ®é®é, t, t¨̈ngng tt¸̧cc dôngdông phph¶¶nn øøngng hoho¸̧ hhääc vc vííii mm««ii trtr−−êngêng bbªªnnngongoµµii……⇒⇒ ququ¸̧ trtr××nh mnh mßßn ln lµµ ssùù kÕt hkÕt hîîp p ®å®ång thêi cng thêi cñña hia hiÖÖn tn t−î−îng bong ng bong tt¸̧ch vch vµµ hihiÖÖn tn t−î−îng nÐn Ðp cng nÐn Ðp ç̧c bÒ mc bÒ mÆÆt nhÊp nht nhÊp nh««

QuQu¸̧ trtr××nh mnh mßßn bao gn bao gååm ba him ba hiÖÖnn tt−−îîngng: T: T−¬−¬ngng tt¸̧cc gigi÷÷a ca ç̧cc bÒ mbÒ mÆÆtt ma ma ss¸̧t,t, thaythay ®®ææii xx¶¶yy ra trong lra trong lííp bÒ mp bÒ mÆÆtt, v, vµµ ssùù phph¸̧ huhuûû chchóóngng.. Ba quBa qu¸̧trtr××nhnh nnµµyy khkh««ngng ngõngngõng xx¸̧oo trtréénn vvµµ ¶¶nhnh hh−−ëëng lng lÉÉn n nhau.nhau.

1.1. SSùù tt−¬−¬ngng tt¸̧cc gigi÷÷a ca ç̧cc bÒ mbÒ mÆÆtt ma sma s¸̧t.t.TT−¬−¬ngng tt¸̧c cc c¬¬ hhääcc:: SSùù thth©©mm nhnhËËpp vvµµ mãc nmãc nèèi ci cññaa cç̧cc nhÊp nhnhÊp nh««bÒ bÒ mmÆÆt t ⇒⇒ CÇ̧c nhÊp nhc nhÊp nh«« bÞ biÕn dbÞ biÕn d¹¹ng (ng (®µ®µn hn hååi hoi hoÆÆc dc dÎÎo) o) ⇒⇒ cc¶¶n n trtrëë chuychuyÓÓn n ®é®éng ng ⇒⇒ FFchch

TT−¬−¬ngng tt¸̧c phc ph©©nn ttöö:: SSùù bb¸̧mm dÝnhdÝnh vvµµ khuyÕch tkhuyÕch t¸̧nn llííp bÒ p bÒ mmÆÆt.t.HHµµn dÝnh cn dÝnh ç̧c nhÊp nhc nhÊp nh««HiHiÖÖn tn t−î−îng chuyng chuyÓÓn dêi vn dêi vËËt lit liÖÖu u ⇒⇒ FFptpt

of 107

2.2. SSùù thay thay ®æ®æi diÔn ra trong li diÔn ra trong lííp bÒ mp bÒ mÆÆt:t:Do biÕn dDo biÕn d¹¹ng, do tng, do t¨̈ng nhing nhiÖÖt t ®é®é, do t, do t¸̧c c ®é®éng hong ho¸̧ hhääc cc cñña ma m««i i trtr−−êng bêng bªªn ngon ngoµµi, do vi, do vËËn chuyn chuyÓÓn vn vËËt lit liÖÖu, do mu, do mááii……

a.a. Do biÕn dDo biÕn d¹¹ng:ng:BiÕn dBiÕn d¹¹ng ng ®µ®µn hn hååi.i.

Trãc mTrãc máái bÒ mi bÒ mÆÆt khi ma st khi ma s¸̧t lt l¨̈n do sn do sùù khkh««ng hong hoµµn thin thiªªn n ccñña cÊu tra cÊu tróóc.c.Rêi rRêi r¹¹c cÊu trc cÊu tróóc do nhÊp nhc do nhÊp nh«« bÒ mbÒ mÆÆt biÕn dt biÕn d¹¹ng nhiÒu lng nhiÒu lÇÇn n khi ma skhi ma s¸̧t trt tr−î−ît t ⇒⇒ llÆÆp p ®®i li lÆÆp lp l¹¹i i ⇒⇒ Ma sMa s¸̧t mt mááii

BiÕnBiÕn dd¹¹ngng ddÎÎo (cho (chØØ ®−î®−îc phÐp xc phÐp x¶¶y ra trong quy ra trong qu¸̧ trtr××nh chnh ch¹¹y ry rµµ⇒⇒ CC−−êng êng ®é®é mmßßn ln líínn))

LLµµmm thaythay ®®ææi cÊu tri cÊu tróóc cc cñña va vËËt lit liÖÖu lu lííp bÒ mp bÒ mÆÆtt do 4do 4 ququ¸̧ trtr××nhnh::TrTr−−îît theot theo cç̧cc bÒ bÒ mmÆÆt pht ph¼¼ngng tinh thtinh thÓÓ..SongSong tinh thtinh thÓÓLLÖÖch nguych nguyªªnn ttöö ra khra kháái vÞ trÝi vÞ trÝ cc©©n bn b»»ngng,, chuychuyÓÓnn ®®ééng nhing nhiÖÖt t ccñña cha chóóngngSSùù phph¸̧ huhuûû cÊu trcÊu tróócc..

BiÕnBiÕn dd¹¹ng dng dÎÎoo ëë nhinhiÖÖtt ®é®é << nhinhiÖÖtt ®é®é kÕt kÕt tinh ltinh l¹¹ii ⇒⇒ biÕn cbiÕn cøøngng llµµm m bÒn lbÒn líípp bÒ mbÒ mÆÆtt..§§éé ccøøng cng cññaa cç̧cc ththµµnh phnh phÇÇn cÊu trn cÊu tróóc khc kh¸̧cc nhaunhau dd−−ííii tt¸̧cc dông dông ccññaa tt¶¶i mi mßßnn trtrªªnn nÒn mÒmnÒn mÒm, , ¸̧pp suÊtsuÊt cç̧cc ththµµnh phnh phÇÇn cn cøøngng tt¨̈ng Ðpng Ðpvvµµo tho thµµnhnh phphÇÇn mÒmn mÒm ⇒⇒ phph¸̧ vvìì vvµµ dÞch chuydÞch chuyÓÓn chn chóóngng ⇒⇒ llµµmm gigiµµuucÊu trcÊu tróócc..

of 107

1 – CÊu tróc ban ®Çu ; 2 – §iÖn tö ph¸t ra3 – macma Plasma; 4 - CÊu tróc nãng ch¶y

b.b. Do tDo t¨̈ng nhing nhiÖÖt t ®é®é::NhiNhiÖÖt t ®é®é llííp mp mßßn bÒ mn bÒ mÆÆt > nhit > nhiÖÖt t ®é®é kÕt tinh lkÕt tinh l¹¹i i ⇒⇒ hãa mÒm hãa mÒm (l(lµµm phm ph¼¼ng, lng, lµµm nhm nh½½n) n) ⇒⇒ XX¶¶y ra try ra trªªn ton toµµn bn béé hohoÆÆc mc méét tht thµµnh nh phphÇÇn cn cñña ha hîîp kimp kimNhiNhiÖÖt t ®é®é cao + biÕn dcao + biÕn d¹¹ng dng dÎÎo o ⇒⇒ thuthuËËn ln lîîi cho qui cho qu¸̧ trtr××nh nh khuyÕch tkhuyÕch t¸̧n n TT¨̈ng nhing nhiÖÖt côc bt côc béé, l, lµµm lm l¹¹nh nhanh chãng do khnh nhanh chãng do khèèi kim loi kim lo¹¹i i bao quanh bao quanh ⇒⇒ cÊu trcÊu tróóc tc t««iiBiÕn dBiÕn d¹¹ng dng dÎÎo o ⇒⇒ tt¨̈ng gradian nhing gradian nhiÖÖt t ®é®é, biÕn , biÕn ®æ®æi cÊu tri cÊu tróóc, c, øøng suÊt trong vng suÊt trong vËËt lit liÖÖu u ViVi mm««:: NhiNhiÖÖtt ®é®é caocao, t, t¶¶ii trträäng caong cao ⇒⇒ tt¹¹oo ththµµnhnh cÊu trcÊu tróóc c mm¸̧cmacma plasmaplasma vvííii cc¸̧c tc t−¬−¬ngng tt¸̧c xc x¶¶yy ra trong thêi gianra trong thêi gian ccùùc c ngng¾¾n tõ 10n tõ 10--77 ®®ÕnÕn 1010--88 gigi©©y, y, ®®Þnh luÞnh luËËt ct cææ ®®iiÓÓn khn kh««ngng ¸̧pp dôngdông®−®−îîcc ⇒⇒ kÌm theo hikÌm theo hiÖÖnn tt−−îîngng phph¸̧tt rara ®®iiÖÖn tn töö..

of 107

c.c. Do tDo t¸̧c dông hãa hc dông hãa hääc cc cñña ma m««i tri tr−−êng xung quanhêng xung quanhKim loKim lo¹¹i nÒn vi nÒn vµµ oxÝt cã toxÝt cã t¸̧c dông cc dông c¬¬ hhääc lc lÉÉn nhau: n nhau: ⇒⇒ oxÝt bÞ oxÝt bÞ nÐn, nÐn, ⇒⇒ kim lokim lo¹¹i nÒn bÞ kÐoi nÒn bÞ kÐoMM««i tri tr−−êng khêng kh««ng khÝ + bÒ mng khÝ + bÒ mÆÆt kim lot kim lo¹¹i trong qui trong qu¸̧ trtr××nh mnh mßßn n ⇒⇒ mmµµng oxÝt, bng oxÝt, b¶¶o vo vÖÖ bÒ mbÒ mÆÆt trong ma st trong ma s¸̧t kht kh««ng bng b««i tri tr¬¬n, bn, b««i i trtr¬¬n nn nööa a −í−ít, git, giííi hi h¹¹n, ln, lµµm gim gi¶¶m cm c−−êng êng ®é®é mmßßn rÊt nhiÒun rÊt nhiÒuCÇ̧c hoc ho¹¹t chÊt trong dt chÊt trong dÇÇu + bÒ mu + bÒ mÆÆt KL t KL ⇒⇒ mmµµng hng hîîp chÊt hãa p chÊt hãa hhääc c ⇒ ⇒ bb¶¶o vo vÖÖ bÒ mbÒ mÆÆt cht chèèng mng mßßnnPhPh©©n hn hññy chÊt by chÊt b««i tri tr¬¬n n ëë nhinhiÖÖt t ®é®é cao cao ⇒⇒ bÒn hãabÒn hãa bÒ mbÒ mÆÆt t bb»»ng cacbonng cacbonChÊt lChÊt lááng, khÝ hong, khÝ ho¹¹t t ®é®éngng ⇒⇒ tt¨̈ng cng c−−êng êng ®é®é mmßßnn

d.d. DoDo vvËËn chuyn chuyÓÓn vn vËËt lit liÖÖu giu gi÷÷a ca ç̧cc bÒ mbÒ mÆÆtt..Cã mCã mÆÆt trong tÊtt trong tÊt cc¶¶ cç̧c dc d¹¹ng ma sng ma s¸̧tt trõtrõ bb««ii trtr¬¬n n −í−ít: ct: c¾¾t, tt, t¸̧n n vvµµ ll¾¾p ghÐp bp ghÐp b»»ng bu lng bu l««ng.ng.Phô thuPhô thuéécc vvµµoo kÝch thkÝch th−−ííc trungc trung bb××nh cnh cññaa phph©©nn ttöö vvµµ ®®iÒu kiiÒu kiÖÖnnma sma s¸̧t.t.KhKh««ngng ®®ÆÆc trc tr−−ng cho mng cho mßßnn,, chchØØ chuychuyÓÓn dÞchn dÞch sangsang bÒ mbÒ mÆÆtt ®®èèi i øøng. Mng. Mßßn chn chØØ xx¶¶y ra khi cy ra khi ç̧c phc phÇÇn tn töö mmßßn chuyn chuyÓÓn dÞch ra khn dÞch ra kháái i vvïïng ma sng ma s¸̧ttLLµµ ®®iÒu kiiÒu kiÖÖn cn cÇÇn n thiÕtthiÕt ccññaa phph−¬−¬ngng phph¸̧p dÞchp dÞch chuychuyÓÓn chn chään n llääcc..

of 107

e.e. Do mDo máái.i.LLííp bÒ mp bÒ mÆÆt chi tiÕt chÞu chuyt chi tiÕt chÞu chuyÓÓn n ®é®éng lng lÆÆp p ®®i li lÆÆp lp l¹¹i i ⇒⇒ ®æ®æi dÊu i dÊu ccñña a øøng suÊt.ng suÊt.MMßßn cn cñña va vËËt rt r¾¾n do mn do máái gii gièèng sng sùù phph¸̧ hhññy khi my khi máái, tuy nhii, tuy nhiªªn n mmßßn quan sn quan s¸̧t dÔ dt dÔ dµµng cng cßßn phn ph¸̧ hhññy do my do máái bii biÓÓu hiu hiÖÖn bn b»»ng sng sùùccèè bÊt ngê.bÊt ngê.

4.4. SSùù phph¸̧ hhññy cy ç̧c bÒ mc bÒ mÆÆt ma st ma s¸̧t.t.Cã 5 dCã 5 d¹¹ng phng ph¸̧ hhññy cy c¬¬ bb¶¶n.n.CC¾¾t vi mt vi m««:: PhPhÇÇn tn töö ccøøng, hng, h¹¹t mt mµµi, hi, h¹¹t mt mßßnn…… thth©©m nhm nhËËp p ®®Õn Õn ®é®é ss©©u nhÊt u nhÊt ®®Þnh Þnh ⇒⇒ cc¾¾t vi mt vi m«« (th(th−−êng Ýt xêng Ýt x¶¶y ra)y ra)TT¹¹o vÕt xo vÕt x−í−íc:c: PhPhÇÇn tn töö thth©©m nhm nhËËp khi trp khi tr−î−ît t ⇒⇒ ®È®Èy vy vËËt lit liÖÖu su s¹¹ng ng hai bhai bªªn, n, ®È®Èy vÒ phÝa try vÒ phÝa tr−í−íc, Ðp xuc, Ðp xuèèng dng d−í−íi i ⇒⇒ vÕt xvÕt x−í−íc, gc, gÇÇn nhn nh−−song song vsong song vííi i ®−®−êng hêng h−í−íng trng tr−î−ît.t.Bong tBong t¸̧ch:ch: VVËËt lit liÖÖu bÞ chu bÞ ch¶¶y dy dÎÎo o ®È®Èy vÒ my vÒ méét phÝa trt phÝa trµµn ln lªªn mn mµµng ng ««xit, mÊt lixit, mÊt liªªn kÕt vn kÕt vííi KL gi KL gèèc c ⇒⇒ dÔ bong tdÔ bong tÈÈchchTiÕp xTiÕp xóóc c ®®iiÓÓm, m, ®−®−êng êng øøng suÊt theo chiÒu sng suÊt theo chiÒu s©©u u ⇒⇒ bÒn mbÒn máái i ⇒⇒bong tbong t¸̧ch ch ëë dd¹¹ng nng nµµy.y.TrãcTrãc:: DoDo øøng ng suÊt,suÊt, nhinhiÖÖtt ⇒⇒ trãctrãc cç̧cc phphÇÇn tn töö ccøøngng,, phphÇÇn tn töö KLKLchchèèngng ma sma s¸̧tt chchññ yÕu trongyÕu trong ma sma s¸̧t t ll¨̈n. n. ⇒⇒ Do Do øøng suÊt vng suÊt vµµ do do nhinhiÖÖttBBøøtt ss©©u:u: LLµµ hhËËu quu qu¶¶ ccñña ma mèèi lii liªªnn kÕtkÕt bb¸̧mm dÝnh khi mdÝnh khi mèèi lii liªªnn kÕtkÕtnnµµyy cãcã tt−¬−¬ngng tt¸̧c phc ph©©nn ttöö bÒnbÒn vv÷÷ngng hh¬¬n KLn KL tham giatham gia ma ma ss¸̧t.t.

SS¶¶n phn phÈÈm mm mßßn ln lµµ cç̧c hc h¹¹t cã t cã ththÓÓ ttííi mm cã thi mm cã thÓÓ bÞbÞ ®Ë®Ëp ra, dÝnh kÕt p ra, dÝnh kÕt vvííi nhau hoi nhau hoÆÆc bc b¸̧m dÝnh vm dÝnh vµµo bÒ mo bÒ mÆÆt lt l¾¾p ghÐpp ghÐp

of 107

§§ 55 nhnh÷÷ngng ®®Þnh luÞnh luËËtt cc¬¬ bb¶¶n n Phô thuPhô thuéécc vvµµoo yÕu tyÕu tèè tt¸̧c c ®®ééngng cc¬¬ hhääcc bbªªnn ngongoµµi (p,v), ti (p,v), t¸̧cc dông hãa lý dông hãa lý ccññaa mm««ii trtr−−êngêng,, tÝnh chÊt ctÝnh chÊt cññaa cç̧cc vvËËt lit liÖÖu chÞuu chÞu ma sma s¸̧t,t, ququ¸̧ trtr××nhnh ma sma s¸̧ttcã thcã thÓÓ llµµ nhnh÷÷ng tng tææ hhîîp cp cññaa cç̧cc ququ¸̧ trtr××nhnh cc¬¬ hhääcc,, vvËËt lýt lý, ho, ho¸̧ hhääc khc kh¸̧ccnhaunhau.. KhiKhi ®®ãã thth««ng thng th−−êng mêng méét trong nht trong nh÷÷ng qung qu¸̧ trtr××nhnh nnµµyy ssÏÏ chiÕmchiÕm −−uuthÕthÕ,, ccßßnn cç̧cc ququ¸̧ trtr××nh khnh kh¸̧cc kÌm theo skÌm theo sÏÏ cãcã ¶¶nhnh hh−−ëëng ng nhnháá ®®Õn qÕn qóóa a trtr××nhnh..1.1. ®®Þnh luÞnh luËËt tht thøø nhÊtnhÊt

CÇ̧cc ququ¸̧ trtr××nh diÔn ra trnh diÔn ra trªªnn bÒ mbÒ mÆÆt qut qu¸̧ trtr××nhnh ma sma s¸̧t t ®−®−îîc ký c ký hihiÖÖuu: P: P11, P, P22, P, P33,,…… PPnn vvííi vi vËËn tn tèècc tt−¬−¬ng ng øøngng: v: vp1p1, v, vp2p2, v, vp3p3,,…… vvpnpn..DD¹¹ngng mmßßnn ®−®−îîc quyÕtc quyÕt ®®Þnh bÞnh bëëi qui qu¸̧ trtr××nh Pnh Pjj diÔn ra trdiÔn ra trªªnn bÒ mbÒ mÆÆttma sma s¸̧tt vvííi ti tèècc ®é®é llíín nhÊt vn nhÊt vpjpj..

vvpjpj ≥≥ vvpipi (i = 1..n)(i = 1..n)KhiKhi mmßßnn llµµ æænn ®®ÞnhÞnh,, ttèècc ®é®é phph¸̧ hhññyy cç̧cc bÒ mbÒ mÆÆtt llµµmm viviÖÖcc ((ttèècc ®é®émmßßnn)) khkh««ng thng thÓÓ llíínn hh¬¬nn ttèècc ®é®é ccñña qua qu¸̧ trtr××nh quyÕtnh quyÕt ®®ÞnhÞnh dd¹¹ngngmmßßnn..

vvmmßßnn ≤≤ vvpjpj

HHÖÖ ququ¶¶:: §§iÒu kiiÒu kiÖÖnn ®®¶¶m bm b¶¶oo ssùù ttåånn tt¹¹ii ccñña ma mßßnn oxy hãaoxy hãa::vvoxox ≥≥ vvmmßßnn

GiGi¶¶m tm tèèc c ®é®é ququ¸̧ trtr××nh mnh mßßnnTT¨̈ng tng tèèc c ®é®é ququ¸̧ trtr××nh oxy hãanh oxy hãa

of 107

2. ®Þnh luËt thø hai:TÝnh chèng mßn khi mßn «xy hãa ®−îc quyÕt ®Þnh bëi c−êng ®é h×nh thµnh vµ tÝnh chÊt cña c¸c cÊu tróc thø cÊp xuÊt hiÖn trong qu¸ tr×nh ma s¸t.

HÖ qu¶:Khi mßn «xy hãa cÇn cè g¾ng ®¶m b¶o:

vox ⇒ minGi¶m thiÓu biÕn d¹ng dÎo vµ ph¸ hñyCùc tiÓu trÞ sè ∆EThay ®æi tÝnh dÎo cña kim lo¹i theo h−íng cã lîiThay ®æi b¶n chÊt cña cÊu tróc thø cÊp

C−êng ®é «xy hãa phô thuéc vµo giíi h¹n ch¶y cña vËt liÖu: vox = f(σch)

Ph©n chia thµnh hai nhãm:Kim lo¹i vµ hîp kim mµ líp mµng cã ®é cøng

t¨ng, ®é gißn nhá, liªn kÕt víi kim lo¹i g«c línKim lo¹i vµ hîp kim mµ líp mµng cã ®é

cøng nhá, ®é gißn cao, liªn kÕt víi kim lo¹i gèc yÕu§iÒu kiÖn ma s¸t

of 107

3. Quy luËt mßn thùc nghiÖmHai yÕu tè chÝnh ¶nh h−ëng ®Õn qu¸ tr×nh mßn: Tèc ®é tr−ît vµ¸p suÊt ph¸p tuyÕn

A. ¶nh h−ëng cña tèc ®é tr−ît.MMèèii quan hquan hÖÖ cã tÝnh nguycã tÝnh nguyªªn tn t¾¾cccho trcho tr−−êng hêng hîîp tp tææng qung qu¸̧tt cã ba cã ba giaigiai ®®ääanan ®®iiÓÓnn hh××nhnh::

GiaiGiai ®®oo¹¹nn æænn ®®Þnh Þnh øøng vng vííi i mmßßnn ««xy hãa trong chÕxy hãa trong chÕ ®é®éma sma s¸̧t bt b××nh thnh th−−êngêng..

GiaiGiai ®®oo¹¹nn khkh««ngng bb××nh nh thth−−êng vêng vííi trãci trãc lolo¹¹i Ii I

GiaiGiai ®®oo¹¹nn khkh««ngng bb××nh nh thth−−êng vêng vííi trãci trãc lolo¹¹i II vi II vµµ ququ¸̧tt¶¶ii nhinhiÖÖt ct cñña va vïïng tiÕp xng tiÕp xóócc..

§§åå thÞ nguythÞ nguyªªn tn t¾¾c cc c−−êngêng ®é®émmßßn phô thun phô thuééc vc vËËn tãcn tãc

0

i

v'th v''th vth

I «®

IIii

Ii

of 107

B. ¶nh h−ëng cña ¸p suÊt ph¸p.Quan hÖ cã tÝnh nguyªn t¾c gi÷a c−êng ®é mßn vµ ¸p suÊt gåm hai giai ®o¹n:

Mßn c¬ hãa b×nh th−êngMßn kh«ng b×nh th−êng(trãc, cµy x−íc,..)

Quan hÖ gi÷a c−êng®é mßn vµ ¸p suÊt

I «®

0

Ii

Pth P

i

i

of 107

§§ 66 mméét st sèè phph−¬−¬ngng phph¸̧pp tÝnhtÝnh cc−−êngêng ®é®é mmßßnn

C−êng ®é mßn cña cÆp ma s¸t phô thuéc vµo vËt liÖu,tÝnh chÊt cña líp bÒ mÆt, ®iÒu kiÖn ma s¸t. Qu¸ tr×nh mßn lµ tæng hîp cña nhiÒu hiÖn t−îng ⇒ rÊt phøc t¹p vµ kh«ng æn ®Þnh.Theo biÕn d¹ng cña bÒ Æmt tiÕp xóc ⇒tiÕp xóc ®µn håi, tiÐp xóc dÎo, c¾t tÕ vi vµ c¸c qu¸ tr×nh kh¸c.Khi tr−ît m« h×nh chám cÇu trªn bÒ mÆt ®µn håi, t¹i vïng tiÕp xóc sÏxuÊt hiÖn øng suÊt ®æi dÊu qua mçi lÇn tiÕp xóc ma s¸t⇒ tÝch tô phÇn tö mßn tr−íc khi t¸ch ra khái bÒ mÆt

0 10 20 30 40 50 60 n

10

20

30h (µm)

1.1. tÝnh mtÝnh mßßn theo kinh nghin theo kinh nghiÖÖmm

Hp

Im

a=

Trong ®ã:Pa - ¸p lùc danh nghÜaH - §é cøngm - chØ sè mßn, th−êng b»ng1.

¸̧pp dông khi biÕndông khi biÕn dd¹¹ng ng ®µ®µnn hhååii, , tt¶¶ii trträäng ng llíín,n, ®é®é ccøøng lng líínn..

ChiÒu s©u cña mÉu phô thuéc vµo sè chu kú chÞu t¶i

of 107

W W -- ThThÓÓ tÝch vtÝch vËËt lit liÖÖu mu mßßnn

Z Z -- KhKh¶¶ nn¨̈ngng tt¸̧ch nguych nguyªªnn ttöö khkháái bÒ mi bÒ mÆÆt khi gt khi gÆÆp bÒ mp bÒ mÆÆtt ®®èèii

Theo Theo J.F.J.F.ArchardArchard

HBN.ZW =

⎟⎠⎞

⎜⎝⎛⋅⎟

⎠⎞

⎜⎝⎛=

HBN

3kW

TheoTheo R.HomeR.Home..

k k –– hhÖÖ ssèè kkÓÓ ®®Õn khÕn kh¶¶ nn¨̈ngng tt¸̧chch cc¸̧cc phphÇÇn tn töö ra khra kháái bÒ mi bÒ mÆÆt t tiÕp tiÕp xxóóc. c. kk = 10= 10--22 ÷÷ 1010--77..

of 107

2.2. tÝnh mtÝnh mßßn theon theo nn¨̈ngng ll−−îîngngPhPhÇÇnn ttöö mmßßn bÞn bÞ tt¸̧ch ra khch ra kháái li lííp bÒ mp bÒ mÆÆtt tt−¬−¬ng ng øøng vng vííi thi thÓÓ tÝch vtÝch vËËt lit liÖÖuunnµµo o ®®ãã tÝch lòytÝch lòy ®ñ®ñ nnééii nn¨̈ng dng dùù trtr÷÷..

PhPhÇÇn ln líínn cc««ng cng cñña la lùùcc ma sma s¸̧t pht ph©©n tn t¸̧n dn d−−ííii dd¹¹ngng nhinhiÖÖtt nn¨̈ngng,,ccßßn mn méét pht phÇÇn nhn nháá 9 9 –– 16%16% tÝch lòy trong vtÝch lòy trong vËËt lit liÖÖuu dd−−ííii dd¹¹ngng nnééiinn¨̈ngng ⇒⇒ nguynguyªªnn nhnh©©n phn ph¸̧ hhññy bÒ my bÒ mÆÆt khit khi ma sma s¸̧tt

KhKh¸̧ii niniÖÖmm nn¨̈ngng ll−−îîngng ¶¶o lo lµµ nn¨̈ngng ll−−îîngng ma sma s¸̧tt bÒ mbÒ mÆÆtt eett**

dT V

We T=∗

WWTT –– CC««ngng ma sma s¸̧t. Wt. WTT = f.N.L= f.N.LVVdd –– ThThÓÓ tÝch vtÝch vËËt lit liÖÖu mu mßßnn

NN¨̈ngng ll−−îîng bÒ mng bÒ mÆÆtt ma sma s¸̧tt cã thcã thÓÓ ®−®−îîcc xx¸̧c c ®®Þnh theoÞnh theo cc−−êngêng ®é®émmßßn n

hT I

e τ=∗

ττ = = f.Pf.Prr –– llùùcc ma sma s¸̧tt ririªªngng

h h –– cc−−êngêng ®é®é mmßßnn..

NN¨̈ngng ll−−îîng bÒ mng bÒ mÆÆtt cc¬¬ bb¶¶nn eeTT** ®−®−îîcc xx¸̧c c ®®ÞnhÞnh bb»»ng tng tûû ssèè gigi÷÷a a

cc««ng ng ccññaa llùùcc ma sma s¸̧t vt vµµ ththÓÓ tÝch vtÝch vËËt lit liÖÖu bÞ biÕnu bÞ biÕn dd¹¹ng ng of 107

§§éét biÕnt biÕn (ph(ph¸̧ hhññyy) x) x¶¶yy ra khi sra khi sèè tt−¬−¬ngng tt¸̧cc tiÕntiÕn ss¸̧tt ttííi gii giííii hh¹¹nn nnkk thth×× cãcãphph−¬−¬ng trng tr××nhnh::

δTek

T

e.ne =

bd

d

VV

=δTrongTrong ®®ã:ã:

VVbdbd:: ththÓÓ tÝch biÕntÝch biÕn dd¹¹ng nng n¬¬ii tÝch lòytÝch lòy nn¨̈ngng ll−−îîngng ma sma s¸̧t.t.

CC−−êngêng ®é®é mmßßnn ®−®−îîc tÝnh theoc tÝnh theo phph−¬−¬ng trng tr××nhnh::

kTe

h neI

..δτ

=kTe

a

h n.e.p.f

Iδ

=hayhay

3.3. tÝnh mtÝnh mßßn theo lý thuyÕtn theo lý thuyÕt cc¬¬ phph©©nn ttööMM«« hh××nh tÝnhnh tÝnh ((vvÜÜ mm««))

NÐn

R

N

KÐo

R

NT

NÐn

SS¬¬ ®å®å ma sma s¸̧tt trtr−−îît ct cñña ma mÉÉu chu cháám m ccÇÇu vu vííi 1/2 chi 1/2 cháám cm cÇÇu chÞu lu chÞu lùùcc of 107

ChCháámm ccÇÇu cu cøøng trng tr−−îît trt trªªnn bÒ mbÒ mÆÆt biÕnt biÕn dd¹¹ng ng ⇒⇒ xuÊt hixuÊt hiÖÖn thn thµµnh phnh phÇÇn n øøng suÊt phng suÊt phøøcc tt¹¹p.p.

PhÝa trPhÝa tr−−ííc tc tåånn tt¹¹ii vvïïng ng øøng suÊt nÐnng suÊt nÐn,,PhÝa sau tPhÝa sau tåånn tt¹¹ii vvïïng ng øøng suÊt kÐong suÊt kÐo..

⇒⇒ BiÕn thiBiÕn thiªªnn øøng suÊt theo chu kng suÊt theo chu kúú trong thtrong thÓÓ tÝch vtÝch vËËt lit liÖÖuu ëë llííp bÒ mp bÒ mÆÆtt,,vvííi gii gi¸̧ trÞtrÞ bibiªªn n ®é®é khkh««ngng vv−−îît qut qu¸̧ gigiííii hh¹¹n n ®µ®µnn hhååi ci cñña va vËËt lit liÖÖuu..

⇒⇒ MMççi chu ki chu kúú tt¸̧c c ®®ééngng llµµmm tÝch lòytÝch lòy cç̧c hc h−− hháángng ⇒⇒ xx¶¶yy ra sra sùù phph¸̧ hhññy y vvËËt lit liÖÖuu dodo mmßßnn..

CC¬¬ ssëë tÝnhtÝnh..MMèèi quani quan hhÖÖ gigi÷÷a ma sa ma s¸̧t t ®¬®¬nn vÞvÞ vvµµ biÕnbiÕn dd¹¹ngng ccñña tha thÓÓ tÝch vtÝch vËËt t liliÖÖu trong vu trong vïïng tiÕp xng tiÕp xóóc thc thùùcc..TT¸̧c c ®®ééngng tt−¬−¬ng hng hçç khikhi ma sma s¸̧t lt lµµ phph©©n tn t¸̧n, cn, ç̧cc tiÕp xtiÕp xóócc xx¶¶yy ra ra trtrªªn cn ç̧cc phphÇÇn rin riªªng bing biÖÖt gt gääii llµµ didiÖÖn tÝch tiÕp xn tÝch tiÕp xóóc thc thùùcc..BÒBÒ mmÆÆt nhÊp nht nhÊp nh«« dd−−ííii tt¸̧cc dông cdông cññaa tt¶¶i phi ph¸̧pp tuyÕn stuyÕn sÏÏ thth©©mmnhnhËËpp vvµµoo nhau honhau hoÆÆc bÞc bÞ ®®ÌÌ bbÑÑpp.. VVïïng vÕt tiÕp xng vÕt tiÕp xóóc thc thùùcc ®−®−îîcchh××nh thnh thµµnhnh tt−¬−¬ng ng øøng vng vííi i øøng suÊtng suÊt vvµµ biÕnbiÕn dd¹¹ng.ng.Trong quTrong qu¸̧ trtr××nhnh ma sma s¸̧tt ththÓÓ tÝch vtÝch vËËt lit liÖÖu côc bu côc béé nn»»m m ëë dd−−ííi li lííp p bÒ mbÒ mÆÆt chÞut chÞu tt¸̧c c ®®ééngng tt−¬−¬ng hng hçç llÆÆpp ®®ii llÆÆpp ll¹¹ii nhiÒu lnhiÒu lÇÇnnSSèè chu kchu kúú ddÉÉnn ®®ÕnÕn phph¸̧ hhññy phô thuy phô thuéécc vvµµo bio biªªn n ®é®é øøng suÊtng suÊt tt¸̧ccdôngdông llµµ hhµµm:m:

t

constnτ

=

t t –– SSèè mò cmò cññaa ®−®−êngêng congcong mmááii ®−®−îîcc xx¸̧c c ®®ÞnhÞnh tõtõ ththùùc nghic nghiÖÖmm of 107

§§ 77 TÝnhTÝnh toto¸̧nn mmßßn theo lý n theo lý thuyÕtthuyÕtmmáái kragelsskyi kragelssky

CC−−êngêng ®é®é mmßßn cn cñña ca cÆÆpp ma sma s¸̧tt phô thuphô thuéécc vvµµoo tÝnh chÊttÝnh chÊt cc¬¬ lýlý ccñña va vËËt t liliÖÖuu, , ®®iÒu kiiÒu kiÖÖnn llµµmm viviÖÖcc ccñña ca cÆÆpp ma sma s¸̧t (p, v, Tt (p, v, T°°,, bb««ii trtr¬¬n, mn, m««ii trtr−−êngêng……),),®®ÆÆc tÝnh nhÊp nhc tÝnh nhÊp nh«« ccñña bÒ ma bÒ mÆÆtt. Ngo. Ngoµµii rara ®Æ®Æcc ®®iiÓÓm kÕt cÊu còngm kÕt cÊu còng ®®ãng vai ãng vai trtrßß quan trquan träängng..

CC−−êngêng ®é®é mmßßn khn kh««ngng ®®ææi vi vííii ®®iÒu kiiÒu kiÖÖnn::

n

n

i

i

nv

nv

nv

v∆

=⋅⋅⋅∆

=∆

=∆1

1

TrongTrong ®®ãã

∆∆vvii ThThÓÓ tÝch phtÝch phÇÇn tn töö mmßßn bÞn bÞ tt¸̧ch rach ra

nnii SSèè chu kchu kúú tt¸̧c c ®®ééngng ®Ó®Ó tt¸̧ch thch thÓÓ tÝch vtÝch vËËt lit liÖÖu u ∆∆vvii

∆∆vv ThThÓÓ tÝch phtÝch phÇÇn tn töö mmßßnn tt−¬−¬ng ng øøng vng vííi mi méétt tt−¬−¬ngng tt¸̧c ma sc ma s¸̧tt

ThThÓÓ tÝch phtÝch phÇÇn tn töö mmßßn n ∆∆vvii bb»»ng thng thÓÓ tÝchtÝch vvËËtt liliÖÖu nhu nháá nhÊt VnhÊt Vbb tham giatham giavvµµoo biÕnbiÕn dd¹¹ng tng t¹¹i i ®®iiÓÓm tiÕp xm tiÕp xóócc..

KhKh¶¶oo ss¸̧tt trtr−−êng hêng hîîpp: Ma s: Ma s¸̧tt ccñña hai va hai vËËtt rr¾¾n,n, mméét tuyt tuyÖÖtt ®®èèii phph¼¼ngng vvµµbiÕnbiÕn dd¹¹ng ng ®µ®µnn hhååii,, ccßßn vn vËËt kia tuyt kia tuyÖÖtt ®®èèii rr¾¾n vn vµµ cã nhÊp nhcã nhÊp nh«« thaythay ®®ææii. . BÒBÒ mmÆÆt nhÊp nht nhÊp nh«« ®−®−îîcc mm«« hh××nhnh hoho¸̧ bbëëii cc¸̧cc chcháám cm cÇÇuu ®¬®¬nn llÎÎ cãcã bb¸̧nnkÝnh nhkÝnh nh−− nhaunhau, , cãcã ®−®−êngêng congcong phph©©nn bbèè nhnh−− ccñña bÒ ma bÒ mÆÆt tht thùùcc..

of 107

GiGi¶¶ thiÕtthiÕt chchØØ cã thcã thÓÓ tÝch bÞ mtÝch bÞ mßßn tham gian tham gia vvµµo co c¸̧cc tiÕp xtiÕp xóóc nhÊp nhc nhÊp nh««..

ThThÓÓ tÝch vtÝch vËËt lit liÖÖu Vu Vbb ®−®−îîc tÝnhc tÝnh toto¸̧nn vvííi vii viÖÖc sc söö dôngdông ®−®−êngêng cong cong phph©©nn bbèè: t: tpp = = b.b.εευυ

l

hi

1

h / Rmax

tp

1

r

νtp = b.e

i

ChiÒu dµi kh¶o s¸t theo tiªu chuÈn GOST 2789 - 73

Rm

ax

h i

MM«« hh××nh tiÕp xnh tiÕp xóóc cc cñña va vËËtt rr¾¾nn tuytuyÖÖtt ®®èèi cã nhi cã nh¸̧mm vvííi bÒ mi bÒ mÆÆtt phph¼¼ng ng ccññaa vvËËt lit liÖÖu biÕnu biÕn dd¹¹ng ng ®µ®µnn hhååii

TrongTrong ®®ãã

maxRh

=ε §§éé dÞch gdÞch gÇÇnn tt−¬−¬ngng ®®èèi i of 107

hh –– khokho¶¶ngng cc¸̧ch tõ mch tõ mÆÆtt phph¼¼ngng ®®ang xÐt tang xÐt tííi mi mÆÆtt phph¼¼ngng ®®i i qua qua ®®ØØnh nhÊp nhnh nhÊp nh«« cao nhÊtcao nhÊt

bb, , υυ –– ThTh««ng sng sèè ccññaa ®−®−êngêng cong phcong ph©©nn bbèè

RRmaxmax –– ChiÒu cao lChiÒu cao líín nhÊt cn nhÊt cñña profin nhÊp nha profin nhÊp nh««

ThThÓÓ tÝch VtÝch Vbb ®−®−îîcc xx¸̧c c ®®Þnh theoÞnh theo phph−¬−¬ng ng trtr××nh:nh:

110

1

0 +=

+=== ∫∫

+

νε

νεεε

ε νν .R.A.b.R.Ad..b.R.Adh.AV maxrmaxc

maxc

h

rb

CC−−êngêng ®é®é mmßßnn ®−®−îîc thc thÓÓ hihiÖÖnn::

VVííi:i: ( ) n.dh

n.d.Ah.A

n.d.AVi

d.AVi

r

r

r

bh

rh 1

11 +

=×+

==⇒∆

=νν

VVííi mi m«« hh××nh chnh cháám cm cÇÇu: u: rh,

dh;rhd 702 ≈≈

nPr..K

Ai.I

r

a

a

rhh

11 ⋅⋅=⋅= αα

TrongTrong ®®ã:ã:

KK11 –– HHÖÖ ssèè ®−®−îîcc xx¸̧c c ®®ÞnhÞnh do hdo h××nhnh dd¹¹ng hng h××nh hnh hääcc vvµµ ssùù phph©©nnbbèè theotheo ®é®é cao ccao cññaa cc¸̧cc nhÊp nhnhÊp nh«« ®¬®¬nn trtrªªnn mmÆÆt vt vËËt tht thÓÓ ccøøngng, , KK11≈≈ 0,20,2

n: Sn: Sèè chu kchu kúú ddÉÉn n ®®Õn tÕn t¸̧ch phch phÇÇn tn töö mmßßn n ∆∆vv

PhA

a

r

AA

=α hhÖÖ ssèè trtrïïng khÝtng khÝt; ; αα = 0,5= 0,5 khi tiÕp xkhi tiÕp xóócc ®µ®µnn hhååii, , αα = 1= 1khi tiÕp xkhi tiÕp xóóc dc dÎÎoo..

of 107

BB¶¶ngng 3.3 :3.3 : Quan hQuan hÖÖ cÊpcÊp cc−−êngêng ®é®é mmßßnn vvµµ cc¸̧cc nhãm biÕnnhãm biÕn dd¹¹ng ng

CÊp O I II III IV V VI VII VIII IX

lgImin -13 -12 -11 -10 -9 -8 -7 -6 -5 -4

lgImax -12 -11 -10 -9 -8 -7 -6 -5 -4 -3

CÊpCÊp I I ®®ÕnÕn V:V: Nhãm biÕnNhãm biÕn dd¹¹ng ng ®µ®µnn hhååiiCÊpCÊp VI VI ®®ÕnÕn VII:VII: NhãmNhãm ®µ®µnn ddÎÎooCÊpCÊp VIII VIII ®®ÕnÕn IX:IX: NhãmNhãm cc¾¾tt tÕtÕ vivi

1.1. TÝnhTÝnh toto¸̧n cn c−−êngêng ®é®é mmßßn cho tiÕp xn cho tiÕp xóócc ®µ®µnn hhååiiQuQu¸̧ trtr××nh chnh ch¹¹y ry rµµ llµµ ququ¸̧ trtr××nh biÕn nh biÕn ®æ®æi di dÇÇn dn dÇÇn tõ tiÕp xn tõ tiÕp xóóc cc cñña bÒ a bÒ mmÆÆt ct c««ng nghng nghÖÖ sang tiÕp xsang tiÕp xóóc c ®µ®µn hn hååi ci cñña bÒ ma bÒ mÆÆt lt lµµm vim viÖÖc c


¸̧pp suÊt tiÕp xsuÊt tiÕp xóóc thc thùùcc ®−®−îîc tÝnh theoc tÝnh theo cc««ng thng thøøcc::

ff

t

b

ptrcah

f.k..P.P.P...KI ⎟⎟

⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛σ

∆α= ν−−

νν 21

211

21

21

1 2

121

12122

50 +ν+νν

+νν

∆= cr p..E.,p of 107

¸̧pp suÊt côc bsuÊt côc béé khi khkhi kh««ng kng kÓÓ ®®ÕnÕn ¶¶nhnh hh−−ëëng cng cñña nha nh¸̧m m ®®Õn sãngÕn sãng®−®−îîc tÝnh theoc tÝnh theo cc««ng thng thøøc c

TiÕp xTiÕp xóóc cc cñña ca ç̧c bÒ mc bÒ mÆÆt kht kh««ng chng ch¹¹y ry rµµ vvµµ khkh««ng cã ng cã sãng thsãng th×× ppcc = p= pa. a. TrTr−−êng hêng hîîp cp ç̧c dông cô c dông cô ®®o, co, c¬¬ cÊu cÊu ®å®ång hng håå, ch, chèèt t then, mthen, mèèi ghÐp ren, cam, bi ghÐp ren, cam, b¸̧nh xe vnh xe vµµ ®−®−êng rayêng ray……

2040

8020 ,a

,,

c p.RbHb

.E.,p ⎟⎠⎞

⎜⎝⎛=

Trong ®ã:E: M« ®un ®µn håiHb: ChiÒu cao sãngRb: B¸n kÝnh sãng

GiGi¸̧ trÞ ctrÞ cñña pc thay a pc thay ®æ®æi theo di theo d¹¹ng tiÕp xng tiÕp xóóc cc cñña ca ç̧c nhÊp nhc nhÊp nh«« bÒ bÒ mmÆÆt.t.

ft

b

pft.ft.ft

tvhf.k

..E.PK..KI ⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛∆= +

−⎥⎦⎤

⎢⎣⎡

+++

σα ν

ννν

ν 121

122

121

2

121

211

2 250 K..,Kft

νν⎟⎠⎞

⎜⎝⎛ −−

=ëë ®©®©y:y:

VVííii cç̧cc bÒ mbÒ mÆÆt cã giat cã gia cc««ng lng lÇÇn cun cuèèii ((υυ = 2)= 2)

ft

b

pftftft

tvhf.k

..E.PK..KI ⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛∆=

−⎥⎦⎤

⎢⎣⎡

+

σα 5

215

45

12 of 107

TiÕp xTiÕp xóóc cc cññaa cç̧cc bÒ mbÒ mÆÆt nhÊp nht nhÊp nh«« cã sãngcã sãng vvµµkhkh««ngng chch¹¹y ry rµµ, p, paa ≠≠ppcc.. Trong cTrong ç̧c cc c¬¬ cÊu cÊu ®−®−êng dêng dÉÉn hn h−í−íng ng mm¸̧y cy c««ng cô, mng cô, m¸̧ phanh, ly hphanh, ly hîîp ma sp ma s¸̧tt……

( )( )

( )( ) ft

b

p

ft

ft.ftft

tvhf.k

.RbHb.E.PK..KI ⎟⎟

⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛⎟⎠⎞

⎜⎝⎛⋅∆=

+

+−

++

++

σα

ν

νν

νν

ν125

2

121

125252

1251

3

TrongTrong ®®ã :ã :122023

+ν=

ft

,.KK

BBáá qua cqua ç̧c c ®¹®¹i li l−î−îng vng v«« cung bÐ cung bÐ ¶¶nh hnh h−ë−ëng ng ®®Õn IÕn Ihh vvµµ ppa:a:

ft

b

pft,

b

bft,ft

tvh )kf

()RH.(.E.p.K..KI

σα 10401

3 ∆= −

TiÕpTiÕp xxóóc cc cññaa cç̧cc bÒ mbÒ mÆÆtt ®·®· chch¹¹y ry rµµ:: Trong trTrong tr−−êng hêng hîîppnnµµyy bao gbao gååmm cç̧c chic chi tiÕt cã kÕt cÊu bÊt ktiÕt cã kÕt cÊu bÊt kúú, m, mµµ trtrªªnn bÒ mbÒ mÆÆtt ma ma ss¸̧tt nhÊp nhnhÊp nh«« ttèèii −−u u ®·®· ®−®−îîc thiÕt lc thiÕt lËËpp..

β+⎟⎠⎞

⎜⎝⎛ ατ

⋅≈E.

,f H041

KhKh««ng phô thung phô thuééc vc vµµo to t¶¶i vi vµµ ®¹®¹i li l−î−îng ng ®Æ®Æc trc tr−−ng hng h××nh hnh hääc tÕ vic tÕ vi of 107

NhÊp nhNhÊp nh«« bÒ mbÒ mÆÆt sau khit sau khi chch¹¹y ry rµµ ®¹®¹tt gigi¸̧ trÞ trÞ æænn ®®ÞnhÞnh::

45

21

54

45

015

h.P.E

.

α

τ≈∆

TrongTrong trtr−−êng hêng hîîpp chch¹¹yy rrµµ, c, c−−êngêng ®é®é mmßßnn ®−®−îîc tÝnh theoc tÝnh theo cc««ng thng thøøc c

fff t

b

p

T

t

tv

t

hf.k

.E.P.K...KI ⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛σ

⋅α

⋅τα=⎥⎦⎤

⎢⎣⎡ −

212

1

0

125

2

2115

Trong trTrong tr−−êng khiêng khi cc¶¶ hai bÒ mhai bÒ mÆÆtt ®®Òu cã giaÒu cã gia cc««ng lng lÇÇn cun cuèèii vvµµ gigi¸̧ trÞ ttrÞ tææhhîîp cp cñña nhÊp nha nhÊp nh«« bÒ mbÒ mÆÆtt ®−®−îîc tÝnhc tÝnh::

( )( )4

1

2121

21

2121 61

b.br

R.R,

,

maxmax, ⋅=∆

Khi tÝnh nKhi tÝnh n¨̈ng cng cñña hai chi tiÕt ta hai chi tiÕt t−¬−¬ng ng ®−¬®−¬ng thng th××::21

2121 rr

r.rr , +=

21

21

EEE.EEtd +

=

NÕuNÕu cc¸̧cc bÒ mbÒ mÆÆt cãt cã ®é®é nhÊp nhnhÊp nh«« khkh¸̧cc nhaunhau hh¬¬n 2n 2 cÊp bÒ mcÊp bÒ mÆÆt tht th×× ®é®énhÊp nhnhÊp nh«« ccñña bÒ ma bÒ mÆÆtt phph¼¼ngng hh¬¬nn cã thcã thÓÓ bbáá qua.qua.

CC¸̧c cc c««ng thng thøøc tÝnhc tÝnh cc−−êngêng ®é®é mmßßn trn trªªnn ddùùaa vvµµoo gigi¶¶ thuyÕt vthuyÕt vËËtt rr¾¾nntuytuyÖÖtt ®®èèi tri trªªnn vvËËt tht thÓÓ mÒmmÒm hh¬¬n vn vµµ mmßßnn xx¶¶yy ra trra trªªnn vvËËt tht thÓÓ mÒmmÒm..

of 107

C−êng ®é mßn cña vËt thÓ g©y mßn ®−îc tÝnh theo c«ng thøc: I’ = I.αΜ


( ) ( )βα +

−

+= 12ft

M c1

121+

=v

β

Khi c ⇒ 0 th× α ≈ 1. NÕu m«®un ®µn håi kh«ng kh¸c nhau nhiÒu th×α <1.

: Θ1 – h»ng sè m«®un ®µn håi cña vËt liÖu ®−îc tÝnh mßn. 1

2cΘΘ

=

VÝ dô cÇn x¸c ®Þnh mßn cña vËt thÓ g©y mßn lµ trôc thÐp tiÕp xóc ma s¸t víi æ ®ì cao su. Khi ®ã ch¾c ch¾n cã æ ®ì cao su lµ biÕn d¹ng so víi trôc thÐp, gi¶ thiÕt tf = 2; b = 1/5 ; c = 104.VËy a = 1,6 .10-5

of 107

2.2. TÝnhTÝnh toto¸̧n cn c−−êngêng ®é®é mmßßn cho tiÕp xn cho tiÕp xóóc dc dÎÎoo..§èi víi tiÕp xóc dÎo (sè chu kú mßn nhá), sè chu kú ph¸ huû n phô thuéc vµo gi¸ trÞ biªn ®é biÕn d¹ng:

t0

een ⎟

⎠⎞

⎜⎝⎛=

Trong ®ã :t – Sè mò ®−êng cong ma s¸t do máie0 – Cã gi¸ trÞ xÊp xØ ®é d·n dµi t−¬ng ®èi khi ®øt σb

Gi¸ trÞ cña t dao ®éng trong ph¹m vi hÑp tõ 2 ®Õn 3.Quan hÖ gi÷a n vµ biÕn d¹ng t¹i vïng tiÕp xóc, tÝnh n¨ng c¬ lý,

nhÊp nh« bÒ mÆt, vµ ®Æc tr−ng ma s¸t ®−îc x¸c ®Þnh d−íi ®©y :

tvT

T0 KHB.f.2HB.f.2

de.r.2n ⋅⎟⎟

⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛+−

⋅=σσ

HB.2f Tσ

<

– Trong ®ã :– r : B¸n kÝnh cong cña c¸c ®Ønh nhÊp nh«– d : §−êng kÝnh trung b×nh vÕt tiÕp xóc

– f : HÖ sè ma s¸t, of 107

σσTT –– gigiííii hh¹¹n n chch¶¶yy

KKtvtv –– hhÖÖ ssèè

HB: HB: §§éé ccøøng Brinenng Brinen

( ) ⎟⎠⎞

⎜⎝⎛ +

⎟⎠⎞

⎜⎝⎛ +

=

211.v

21v

Ktv

ΓΓ

Γ

t1t1

a.c

t

0

df2

t1t1t1

a21

eK

HBP2I β

βββ

η∆ −++

−+

⋅⋅⎟

⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛⋅⋅⎟

⎠⎞

⎜⎝⎛⋅=

⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛−+

=HB.f.2HB.f.2K

1

1df σ

σ

Thay thÕ giThay thÕ gi¸̧ trÞ ctrÞ cñña n va n vµµo pho ph−¬−¬ng trng tr××nh (3.43) cnh (3.43) c−−êng êng ®é®é mmßßn khi n khi tiÕp xtiÕp xóóc dc dÎÎo o ®−î®−îc bic biÓÓu thÞ nhu thÞ nh−− sau:sau:

Trong Trong ®®ã :ã :

a

ca,c A

A=η

of 107

NhNh−− vvËËyy cc−−êngêng ®é®é mmßßn tn tûû llÖÖ vvííii ¸̧pp suÊtsuÊt vvµµ thth««ng sng sèè bÒ mbÒ mÆÆt tt tææhhîîp vp vííi si sèè mò lmò líínn hh¬¬n 1,n 1, khi hkhi hÖÖ ssèè ma sma s¸̧t ct cµµng cao ng cao thth×× cc−−êngêng ®é®émmßßnn ccµµng lng líínn.. TÝnhTÝnh nn¨̈ngng cc¬¬ lý clý cñña va vËËt lit liÖÖu thu thÓÓ hihiÖÖn trongn trong cc««ng ng ththøøcc (3.66) b(3.66) b»»ng thõa ng thõa ssèè::

1

t0

1t1

e.HB−

−+

⎟⎟

⎠

⎞

⎜⎜

⎝

⎛ββ

of 107

§§ 88. . CC¸̧cc nhnh©©nn ttèè ¶¶nhnh hh−−ëëngng ®®ÕnÕncc−−êngêng ®é®é mmßßnn

1.1. ¸̧pp llùùc danh nghc danh nghÜÜaa:: PPaa

KhKh««ngng chch¹¹y ry rµµ –– ¶¶nhnh hh−−ëëngng phiphi tuyÕntuyÕn ®®ÕnÕn cc−−êngêng ®é®é mmßßnn ((chchØØ ssèèmòmò 1,41,4––3), 3), ®®ÆÆc bic biÖÖt khi At khi Aaa nhnháá: I ~ p: I ~ paa

1,41,4 ÷ ÷ 33

KhKh««ngng chch¹¹y ry rµµ,, cã sãngcã sãng –– gigi¶¶m phim phi tuyÕntuyÕn ((ssèè mòmò 1,08 1,08 ––1,4):1,4):I ~ pI ~ paa

1,08 1,08 ÷÷ 1,41,4

ChCh¹¹y ry rµµ -- ttûû llÖÖ thuthuËËn vn vííii pa (pa (ssèè mòmò 1) I ~ p1) I ~ paa11 ÷ ÷ 33

TrTr−−êng hêng hîîp chung nhÊt chp chung nhÊt chØØ ssèè mò tõmò tõ 11--332.2. MM«« ®®un un ®µ®µnn hhååi vi vËËt lit liÖÖuu: E: E

¶¶nhnh hh−−ëëng lng líínn ®®ÕnÕn cc−−êngêng ®é®é mmßßnn dodo gigi¸̧ trÞ ltrÞ líín nhÊtn nhÊt vvµµ chchØØ ssèè mmøøcc®é®é thaythay ®®ææi ri rééngng..KhKh««ngng chch¹¹y ry rµµ -- ¶¶nhnh hh−−ëëng lng líínn ((ssèè mòmò 0,6 0,6 --7): I ~ E7): I ~ E0,60,6 ÷ ÷ 77

KhKh««ngng chch¹¹y ry rµµ,, cã sãngcã sãng –– tt¨̈ngng phiphi tuyÕntuyÕn ((ssèè mòmò 1,9 1,9 –– 9,6):9,6):I ~ EI ~ E1,91,9 ÷ ÷ 9,69,6

ChCh¹¹y ry rµµ -- khokho¶¶ng thayng thay ®®ææi nhi nháá hh¬¬n (n (ssèè mòmò 00-- 4): I ~ E4): I ~ E00 ÷ ÷ 44

CãCã ssùù ¶¶nhnh hh−−ëëngng qua lqua l¹¹ii vvííii ®®ÆÆc trc tr−−ngng ma sma s¸̧t, t, ®®ÆÆc trc tr−−ngng ®é®é bÒnbÒn vvµµcã licã liªªnn quanquan ®®Õn hÕn hÖÖ ssèè ttææn haon hao dodo trÔtrÔ..

of 107

3. ®Æc tr−ng ®é bÒn vËt liÖu ( σb, tf)¶nh h−ëng trùc tiÕp ®Õn c−êng ®é mßn:

T¨ng σb lµm gi¶m mßn.T¨ng tf- sè chu kú cÇn ®Ó t¸ch phÈn tö mßn cµng lín.

T¨ng ®Æc tr−ng bÒn cña bÒ mÆt vËt liÖu nãi chung lµm t¨ng tÝnh chèng mßn.

4. §Æc tr−ng cña ma s¸t tiÕp xóc (hÖ sè ma s¸t f)¶nh h−ëng ®Ðn c−êng ®é mßn kh«ng tuyÕn tÝnh do f =f(E, ∆, pa, v0, β)Møc ®é ¶nh h−ëng nh− ®Æc tr−ng ®é bÒn víi chØ sè mò lµ tf.

5. ®Æc tr−ng h×nh häc tÕ vi bÒ mÆt: ∆, Hb/Rb¶nh h−ëng lín.

Do ∆ thay ®æi trong kho¶ng: 10-3 < ∆ < 1ChØ sè møc ®é dao ®éng lín (sè mò 0,8- 4)

§é sãng bÒ mÆt: ¶nh h−ën tíi ®é mßn chØ ®Õn bËc 2. Møc ®é¶nh h−ëng <1 vµ kho¶ng thay ®æi chØ ®Õn 4 lÇn.Mßn cña bÒ mÆt ®· ch¹y rµ ®Æc tr−ng tÕ vi kh«ng ¶nh h−ëng.

of 107

TT−¬−¬ngng tt¸̧c phc ph©©nn ttöö tt¹¹ii tiÕp xtiÕp xóócc:: ττο ο , β, β¶¶nhnh hh−−ëëng lng líínn ((ssèè mòmò 22-- 20)20) phô thuuphô thuuéécc vvµµo o ®®Òu kiÒu kiÖÖnn ma sma s¸̧t:t:

BB««ii trtr¬¬nnLLµµm sm s¹¹chch bÒ mbÒ mÆÆttMM««ii trtr−−êng xung quanhêng xung quanhThTh««ng sng sèè ®®ÆÆc trc tr−−ng chong cho trtr¹¹ngng thth¸̧i.i.

CC−−êngêng ®é®é mmßßn thayn thay ®®ææi theo si theo sùù cc¶¶nn trtr−−îît ct cñña la lííp bÒ mp bÒ mÆÆtt vv×× vvËËy sy söödông chÊtdông chÊt bb««ii trtr¬¬nn nhnh»»m tm t¨̈ng tung tuææi thi thää..

NhiNhiÖÖtt ®é®é vvµµ vvËËn tn tèècc::VVËËn tn tèècc

XX¸̧c c ®®Þnh Þnh nhinhiÖÖtt ®é®é tt¹¹i i ®®iiÓÓm tiÕp xm tiÕp xóócc, c, c««ng suÊtng suÊt toto¶¶ nhinhiÖÖtt..Thêi gian tThêi gian tåånn tt¹¹ii ccñña lia liªªnn kÕtkÕt ma sma s¸̧t.t.XX¸̧c c ®®Þnh tÞnh tèècc ®é®é biÕnbiÕn dd¹¹ngng ccñña va vËËt lit liÖÖuu..

NhiNhiÖÖtt ®é®é tt¨̈ngng: (: (thaythay ®®ææi tÝnh chÊti tÝnh chÊt cc¬¬ lýlý hoho¸̧ llííp bÒ mp bÒ mÆÆtt))HHÖÖ ssèè ma sma s¸̧tt thaythay ®®ææi khi kh««ng cã quy lung cã quy luËËtt..ttff khkh««ng râng râ rrµµngng (ph(ph¶¶i xi x¸̧c c ®®ÞnhÞnh ëë ccïïng nhing nhiÖÖtt ®é®é))

Trong quan hquan hÖÖ cc−−êngêng ®é®é mmßßn vn vííi nhii nhiÖÖtt ®é®é,, vvËËn tn tèècc tt¶¶ii trträäng cã nhng cã nh÷÷ngng®®éét biÕn lt biÕn líín khin khi ®¹®¹tt nhinhiÖÖtt ®é®é nhÊtnhÊt ®®ÞnhÞnh ((thaythay ®®ææii bb¶¶nn chÊt vchÊt vËËt lit liÖÖuu))

of 107

10-2

10-1

100

10 N (Kgf)

-1010

10-9

10-8

10-7

10-6

10-5

i (cm /cm)3

Thay ®æi cña c−êng ®é mßn vµo t¶i träng cña thÐp cã 0,25%C víi v = 2,6 m/s.

Ngoµi ra c−êng ®é mßn cßn bÞ ¶nh h−ëng bëi rung ®éng vµ dßng ®iÖn xuÊt hiÖn trong qu¸ tr×nh ma s¸t

of 107

tÝnhtÝnh toto¸̧nn mmßßnnLLµµ bbµµi i toto¸̧n cãn cã tÝnh chÊttÝnh chÊt ®®ÆÆc thc thïï::

ThThøø nhÊtnhÊt:: ThThÓÓ tÝch vtÝch vËËt lit liÖÖu chÞuu chÞu tt¶¶ii trong khtrong khíípp ma sma s¸̧tt khkh««ng cng cèè ®®Þnh Þnh nã thaynã thay ®®ææi phô thui phô thuéécc vvµµoo gigi¸̧ trÞtrÞ ¸̧pp llùùcc, , ®é®é nhÊp nhnhÊp nh«« bÒ mbÒ mÆÆtt vvµµ cç̧ccnhÊp nhnhÊp nh«« ththøø cÊpcÊp nn¶¶yy sinh khi csinh khi cÆÆpp ma sma s¸̧t lt lµµmm viviÖÖcc..ThThøø haihai:: TiÕp xTiÕp xóóc thc thùùc cc cñña va vËËtt rr¾¾n ln lµµ tiÕp xtiÕp xóóc rêic rêi rr¹¹cc ccññaa cç̧cc ththÓÓtÝch tÕtÝch tÕ vivi vvËËt lit liÖÖu bÞ biÕnu bÞ biÕn dd¹¹ng.ng. NãiNãi cç̧ch khch kh¸̧c lc lµµ khkh««ng sng söö dông gidông gi¶¶thuyÕt vÒ tÝnhthuyÕt vÒ tÝnh ®®åång nhÊtng nhÊt vvµµ ®¼®¼ngng hh−−ííng cng cñña va vËËt lit liÖÖuu.. GiGi¶¶ thuyÕtthuyÕt nnµµy y ®−®−îîc sc söö dông rdông rééngng rr··ii trongtrong cc¬¬ hhääc cc cææ ®®iiÓÓn khi nghin khi nghiªªnn ccøøu vu vËËtt rr¾¾nnbiÕnbiÕn dd¹¹ng.ng.ThThøø baba: Ph: Ph©©nn bibiÖÖt tÝnht tÝnh toto¸̧n n ®é®é bÒnbÒn (c(ç̧c c ®®iÒu kiiÒu kiÖÖn khn kh««ngng phph¸̧ huhuûûvvËËt tht thÓÓ)) vvííi tÝnhi tÝnh toto¸̧n mn mµµii mmßßnn ®−®−îîcc ®¸®¸nh ginh gi¸̧ theo stheo sùù ttåånn tt¹¹ii ccññaa cç̧c c ®®ÆÆc trc tr−−ngng phph¸̧ huhuûû chchññ yÕuyÕu..ThThøø tt−−:: TÝnh chÊt cTÝnh chÊt cñña va vËËt lit liÖÖu tham giau tham gia vvµµo ma so ma s¸̧t pht ph©©nn bibiÖÖt rât râ rrµµng ng vvííi tÝnh chÊt ci tÝnh chÊt cñña va vËËt lit liÖÖuu ban ban ®®ÇÇuu,, chchóóng thayng thay ®®ææi trong qui trong qu¸̧ trtr××nhnh ma ma ss¸̧t vt vµµ ®®iÒu kiiÒu kiÖÖnn phph¸̧ huhuûû ccñña va vËËt lit liÖÖu còng thayu còng thay ®®ææii..

of 107

ChCh−¬−¬ng 4ng 4§§éé tin ctin cËËy vy vµµ tutuææi thi thää chi tiÕt mchi tiÕt m¸̧yy

§ 1. Quy luËt mßn cña chi tiÕt m¸y1. tÝnh mßn cho chi tiÕt m¸y ph¶i dùa vµo çc yÕu tè:

Quy luËt vËt lý cña vËt liÖu ®−îc sö dông trong khíp ma s¸t4 B−íc thø nhÊt: T×m ®iÒu kiÖn giíi h¹n nh»m x¸c ®Þnh d¹ng

mßn trong khíp tribo, c¶ d¹ng mßn kh«ng ®−îc phÐp.4 B−íc thø hai: Ph©n tÝch sù phô thuéc cña tèc ®é mßn vµo çc

yÕu tè kh¸c, lµ hµm cña çc biÕn ngÉu nhiªn, mµ mçi th«ng sè ®ã cã xu h−íng ¶nh h−ëng kh¸c nhau ®Õn tèc ®é mßn cïng víi møc ®é ph©n t¸n cña nã.

§iÒu kiÖn lµm viÖc.4 X¸c ®Þnh ph©n bè cña ¸p lùc, gi¶ thiÕt mßn tuyÕn tÝnh ë trªn

bÒ mÆt ®µn håi4 Thay ®æi vÞ trÝ t−¬ng ®èi cña chi tiÕt mÒm lµ do mßn, lµ hµm

sè thay ®æi theo çc côm c¬ cÊu, theo thiÕt kÕ vµ kÝch th−íc.

of 107

2. Quy luËt cña mßn theo thêi gianTrong ®a sè c¸c tr−êng hîp quan hÖ gi÷a thêi gian cña qu¸ tr×nh mßn vµ l−îng mßn U thõa nhËn lµ quan hÖ tuyÕn tÝnh.

γ = U/t = constChÊp nhËn lý thuyÕt mái cña c¸c d¹ng mßn kh¸c nhau (tiÕp xóc ®µn håi, tiÕp xóc dÎo…) c−êng ®é mßn tuyÕn tÝnh phô thuéc vµo ¸p lùc t¹i vïng tiÕp xóc.

I = kpm

1< m< 3; trong tr−êng hîp ch¹y rµ m ≈ 1Trong mßn c¬ hãa, c−êng ®é mßn tuyÕn tÝnh theo thêi gian vµ ¸p lùc cã quan hÖ tuyÕn tÝnh I = kp, ⇒ l−îng mßn tuyÕn tÝnh U kh«ng phô thuéc vµo tèc ®é tr−ît t−¬ng ®èi:

U = kpLChia c¶ hai vÕ cho thêi gian ho¹t ®éng cña khíp tribo t:

γ = kpvHÖ sè ®Æc tr−ng cho:

TÝnh chèng mßn cña vËt liÖu§iÒu kiÖn ho¹t ®éng cña khíp (b«i tr¬n, b¶o vÖ bÒ mÆt, chèng bôi bÈn.)

Tèc ®é mßn theo th¬i g gian (γ), vµ tèc ®é mßn tuyÕn tÝnh I quan hÖvíi nhau b»ng ph−¬ng tr×nh:

γ =v.I of 107

Quy luËt nµy ®−îc sö dông ®Ó tÝnh mßn cho nhiÒu chi tiÕt m¸y nh−§−êng h−íng tr−ît §Üa ly hîp ma s¸tVÝt me ®ai ècR·nh tr−ît trong c¬ cÊu tay quay thanh truyÒn vµ t−¬ng tù

Tr−êng hîp chung tèc ®é mßn theo thêi gian lµ hµm lòy thõa:γ = kpmvn

Cho mßn c¬ hãa: n = 1Gi¸ trÞ k chÞu ¶nh h−ëng trùc tiÕp cña vËt liÖu cÆp tr−ît, h×nh häc tÕ vi bÒ mÆt t¹i ®iÓm tiÕp xóc, ®iÒu kiÖn lµm viÖc

of 107

§§ 22. x. x¸̧c c ®®Þnh lÞnh l−î−îng mng mßßn gin giííi hi h¹¹nnTÝnh toTÝnh to¸̧n tun tuææi thi thää ddùù kiÕn ckiÕn cñña ma m¸̧y mãc thiÕt bÞ phy mãc thiÕt bÞ ph¶¶i xi x¸̧c c ®®Þnh Þnh ®−î®−îc lc l−î−îng ng mmßßn gin giííi hi h¹¹n [U] cn [U] cñña tõng chi tiÕt va tõng chi tiÕt vµµ ccñña tõng ca tõng cÆÆp chi tiÕt:p chi tiÕt:LL−î−îng mng mßßn gin giííi hi h¹¹n [U]n [U] ®−î®−îc xc x¸̧c c ®®Þnh theo ba nhãm tiÞnh theo ba nhãm tiªªu chuu chuÈÈn khn kh¸̧c c nhau:nhau:

1.1. Do hDo hËËu quu qu¶¶ ccñña ma mßßn, thiÕt bÞ khn, thiÕt bÞ kh««ng hong ho¹¹t t ®é®éng ng ®−î®−îc nc n÷÷a:a:44 Dõng mDõng m¸̧y y ®é®ét ngt ngéétt44 KKÑÑtt44 XX¶¶y ra cy ra c¸̧c hc h−− hhááng vÒ cng vÒ c¬¬ khÝ khÝ ……

2.2. Do mDo mßßn thiÕt bÞ, mn thiÕt bÞ, m¸̧y mãc ly mãc lµµm vim viÖÖc trong c trong ®®iÒu kiiÒu kiÖÖn: sn: sÏÏ bÞ hbÞ h−− hhááng ng trong mtrong méét thêi gian ngt thêi gian ng¾¾n:n:44 XuÊt hiXuÊt hiÖÖn va n va ®Ë®Ëpp44 XuÊt hiXuÊt hiÖÖn rung n rung ®é®éng ng 44 BÒ mBÒ mÆÆt t ®µ®µn hn hååi bÞ mi bÞ mßßn rÊt nhanhn rÊt nhanh44 NhiNhiÖÖt t ®é®é ccñña ma m¸̧y ty t¨̈ng lng lªªnn

3.3. Do mDo mßßn cn c¸̧c tÝnh nc tÝnh n¨̈ng cng c¬¬ bb¶¶n cn cñña thiÕt bÞ va thiÕt bÞ v−î−ît qut qu¸̧ chchØØ titiªªu giu giííi i hh¹¹nn44 ChÊt lChÊt l−î−îng sng s¶¶n phn phÈÈm xÊu m xÊu ®®ii44 MÊt nMÊt n¨̈ng suÊtng suÊt44 GiGi¶¶m him hiÖÖu suÊtu suÊt44 TiÕng TiÕng åån tn t¨̈ngng…… of 107

Trong trTrong tr−−êng hêng hîîp tp tææng qung qu¸̧t cht chØØ titiªªu mu mßßn gin giííi hi h¹¹n n ®−î®−îc xc x¸̧c c ®®Þnh Þnh theo hai htheo hai h−í−íng khng kh¸̧c nhau:c nhau:

CCñña chi tiÕt a chi tiÕt ®é®éc lc lËËp trong khp trong khííp tribop tribo

TTææng hng hîîp cp cñña nhiÒu chi tiÕt trong ca nhiÒu chi tiÕt trong c¬¬ cÊu hocÊu hoÆÆc cc c¶¶ mm¸̧y.y.

of 107

§§ 33. X. X¸̧c c ®®Þnh Þnh ®é®é tin ctin cËËy cho cy cho cÆÆp ma sp ma s¸̧tt1.1. CC¸̧c thc th««ng sng sèè liliªªn quan n quan ®®Õn Õn ®é®é tin ctin cËËy cy cñña ca cÆÆp ma sp ma s¸̧t:t:

4 T - Tuæi thä cña khíp tribo4 Umax – L−îng mßn giíi h¹n cña khíp tribo4 γ – Tèc ®é mßn theo thêi gian.

T = UT = Umaxmax//γγTuTuææi thi thää T phô thuT phô thuééc vc vµo biÕn ngÉu nhiªn γ víi kho¶ng dao ®éng

réngC¸c ®èi sè ngÉu nhiªn cña cña qu¸ tr×nh mßn (¶nh h−ëng ®Õn mßn):

44 NhNh©©n tn tèè ngongoµµi ~ li ~ lùùc, tc, tèèc c ®é®é trtr−î−îtt44 CC¬¬ tÝnh vtÝnh vËËt lit liÖÖu ~ u ~ ®é®é ccøøng, ng, ®é®é bÒnbÒn44 §§iÒu kÞiÒu kÞªªn ln lµµm vim viÖÖc.c.

TÝnh tuTÝnh tuææi thi thää ccñña ca cÆÆp ma sp ma s¸̧t dt dùùa va vµµo mo mßßn n ⇒⇒ tÝnh mtÝnh mßßn theo thêi gian n theo thêi gian U cU cïïng vng vííi xi x¸̧c suÊt lc suÊt lµµm vim viÖÖc khc kh««ng hng hááng cng cñña kha khííp tribo P(t).p tribo P(t).

VVííi gii gi¶¶ thiÕt lthiÕt l−î−îng mng mßßn theo thêi gian tun theo thêi gian tu©©n theo quy lun theo quy luËËt tuyÕn tÝnh t tuyÕn tÝnh ⇒⇒ cã phcã ph−¬−¬ng trng tr××nh mnh mßßn:n:

U = U = γγ.t.tγγ LLµµ biÕn ngbiÕn ngÉÉu nhiu nhiªªn tun tu©©n theo lun theo luËËt st sèè llíín n

⇒⇒ MMËËt t ®é®é xx¸̧c suÊt cc suÊt cñña a γ:

BiÕn ngÉu nhiªn

γ: of 107

222222mvmpvp

m

p.v..k)kpv(D

tU

σσσσσ

γ

γ ++==

=

γγm m –– kkúú vvääng tong to¸̧n hn hääc cc cñña ta tèèc c ®é®é mmßßn theo thêi giann theo thêi gianσσ -- §§éé llÖÖch tich tiªªu chuu chuÈÈn (n (®é®é llÖÖch quch qu©©n phn ph−¬−¬ng) cng) cñña ta tèèc c ®é®é mmßßn theo n theo

thêi gianthêi gianPhPh−¬−¬ng trng tr××nh mnh mßßn tuyÕn tÝnh trong trn tuyÕn tÝnh trong tr−−êng hêng hîîp tp tææng qung qu¸̧t:t:

U = a + U = a + γγ.t.ta a –– ThTh««ng sng sèè ban ban ®Ç®Çu cu cñña ca cÆÆp ma sp ma s¸̧t, phô thut, phô thuééc vc vµµo chÊt o chÊt

ll−î−îng bÒ mng bÒ mÆÆt t ®µ®µn hn hååii2.2. TÝnh toTÝnh to¸̧n n ®é®é tin ctin cËËy vy vµµ tutuææi thi thää..

Trong trTrong tr−−êng hêng hîîp tp tææng qung qu¸̧t, vt, vííi lui luËËt mt mßßn tuyÕn tÝnh, tun tuyÕn tÝnh, tuææi thi thää®−î®−îc tÝnh theo cc tÝnh theo c««ng thng thøøcc

T = (UT = (Umaxmax -- a)/a)/γγT phô thuT phô thuééc vc vµµo hai biÕn ngo hai biÕn ngÉÉu nhiu nhiªªn a vn a vµµ γγ

Hai biÕn ngHai biÕn ngÉÉu nhiu nhiªªn a vn a vµµ γγ ®−î®−îc thõa nhc thõa nhËËn ln lµµ tutu©©n theo phn theo ph©©n n bbèè chuchuÈÈn n ⇒⇒ ll−î−îng mng mßßn U n U øøng vng vííi gii gi¸̧ trÞ t = T còng ltrÞ t = T còng lµµ phph©©n bn bèèchuchuÈÈn vn vííi ki kúú vvääng tong to¸̧n hn hääc:c:

UUmm = a= a00 + + γγ.T.TVVííi i ®é®é llÖÖch tich tiªªu chuu chuÈÈn:n:

of 107

aa00 –– KKúú vvääng tong to¸̧n hn hääc cc cñña biÕn nga biÕn ngÉÉu nhiu nhiªªn an a

σσaa –– §§éé llÖÖch tich tiªªu chuu chuÈÈn cn cñña biÕn nga biÕn ngÉÉu nhiu nhiªªn an a..

SS¬¬ ®å®å ®¸®¸nh ginh gi¸̧ ®é®é tin ctin cËËy trong try trong tr−−êng hêng hîîp mp mßßn tuyÕn tÝnhn tuyÕn tÝnh

222 T.au γσ+σ=σ

α = 1 - P(T) = 0,5

[U]

P(T)

σα

σγ = κ√σ2p.σ2

v + σ2p.v2 + σ2

v.p2

Um = ao + γ.t

0 T

α = 1 - P(T)

a 0

Tm

U

L,(t)

σu = √σ2α + σ2

γ.t2

of 107

XX¸̧c suÊt lc suÊt lµµm vim viÖÖc khc kh««ng hng hááng P(t) cng P(t) cñña ca cÆÆp ma sp ma s¸̧t t øøng vng vííi chu ki chu kúúphôc vô t = T lphôc vô t = T lµµ ®Æ®Æc trc tr−−ng cng cñña tua tuææi thi thää vvµµ phô thuphô thuééc vc vµµo o ®Æ®Æc trc tr−−ng ng xx¸̧c suÊt cc suÊt cñña qua qu¸̧ trtr××nh mnh mßßn.n.XX¸̧c suÊt cc suÊt cñña qua qu¸̧ trtr××nh mnh mßßn tn t−¬−¬ng ng øøng bng b»»ng ding diÖÖn tÝch nn tÝch n»»m dm d−í−íi i ®−®−êng cong mêng cong mËËt t ®ä®ä xx¸̧c suÊt cc suÊt cñña U: f(u), trong khoa U: f(u), trong kho¶¶ng Ung Umaxmax ≥≥ U U ≥≥ 0.0.VVííi phi ph©©n bn bèè chuchuÈÈn xn x¸̧c suÊt khc suÊt kh««ng hng hááng ng ®−î®−îc tÝnh nhê toc tÝnh nhê to¸̧n tn tööLaplace:Laplace:

Hai dHai d¹¹ng bng bµµi toi to¸̧n vÒ xn vÒ x¸̧c c ®®Þnh Þnh ®é®é tin ctin cËËy:y:

Cho tuCho tuææi thi thää t = Tt = T11 cô thcô thÓÓ, t, t××m xm x¸̧c suÊt lc suÊt lµµm vim viÖÖc khc kh««ng ng hhááng P(t) nhng P(t) nh−− llµµ ®Æ®Æc trc tr−−ng cng cñña a ®é®é tin ctin cËËy.y.

CC¸̧c thc th««ng sng sèè ®Ó®Ó xx¸̧c c ®®Þnh Þnh ®è®èi si sèè ccñña ha hµµm Laplace m Laplace ®·®· biÕt biÕt vvµµ P(t) P(t) ®−î®−îc tÝnh theo sc tÝnh theo sèè liliÖÖu cu cñña ba b¶¶ng.ng.

Cho cCho c¸̧c c ®®Þnh mÞnh møøc tic tiªªu chuu chuÈÈn cn cñña a ®é®é tin ctin cËËy, thy, th««ng thng th−−êng êng llµµ P(t), tÝnh tuP(t), tÝnh tuææi thi thää TT11 nhnh»»m m ®®¶¶m bm b¶¶o xo x¸̧c suÊt lc suÊt lµµm vim viÖÖc c khkh««ng hng hááng.ng.

TuTuææi thi thääTT11 nn»»m trong bim trong biÓÓu thu thøøc lc lµµ ®è®èi si sèè ccñña ha hµµmm Laplace.Laplace.

⎥⎥⎦

⎤

⎢⎢⎣

⎡

σ+σ

γ−−Φ+=

γ222

050T.

T.aU,)t(P

a

max

of 107

⎥⎥⎦

⎤

⎢⎢⎣

⎡

σ+σ

γ−−Φ=−

γ222

050T.

T.aU,)t(P

a

max

2220

T.

T.aUU

a

max

γα

σ+σ

γ−−=

TuTuææi thi thääT1 nT1 n»»m trong bim trong biÓÓu thu thøøc lc lµµ ®è®èi si sèè ccñña ha hµµm Laplace.m Laplace.

UUαα -- ®è®èi si sèè ccñña ha hµµm m ΦΦ ⇒⇒ ®−î®−îc tra theo bc tra theo b¶¶ng.ng.

T.aU)T.(U maxa γ−−=σ+σ γα 0222

GiGi¶¶i phi ph−¬−¬ng trng tr××nh bnh bËËc hai cc hai cñña T a T ®Ó®Ó xx¸̧c c ®®Þnh tuÞnh tuææi thi thää tt−¬−¬ng ng øøng vng vííi i cc¸̧c xc x¸̧c suÊt lc suÊt lµµm vim viÖÖc khc kh««ng hng hááng P(t)ng P(t)::

XX¸̧c suÊt lc suÊt lµµm vim viÖÖc khc kh««ng hng hááng P(t)ng P(t)XX¸̧c suÊt c suÊt ®Ó®Ó trong gitrong giííi hi h¹¹n n ®·®· cho ccho cñña thêi gian la thêi gian lµµm vim viÖÖc T hc T h−−hhááng cng cñña a ®è®èi ti t−î−îng khng kh««ng xuÊt hing xuÊt hiÖÖnn

λλ(t) c(t) c−−êng êng ®é®é hháángng

∫=t

dttetP 0 )(

)(λ

of 107

TTÇÇn suÊt hn suÊt háángng

0N)t(N

)t(P^

=KhKh««ng hng hááng ng ëë tt00

KhKh««ng hng hááng ng ëë tt

Thêi gian lThêi gian lµµm vim viÖÖc trung bc trung b××nh (knh (kúú vvääng T)ng T)

∫∞

=0

dt)t(PTtb

CC−−êng êng ®é®é hháángng

)t(P)t(f

)t( =λ

P(t) XP(t) X¸̧c suÊt lc suÊt lµµm vim viÖÖc khc kh««ng hng hááng trong thêi gian tng trong thêi gian t

f(t) Mf(t) MËËt t ®é®é phph©©n phn phèèi ci cñña thêi gian la thêi gian lµµm vim viÖÖc c ®®Õn khi hÕn khi háángng

TuTuææi thi thää γ γ %% -- Thêi gian lThêi gian lµµm vim viÖÖc mc mµµ trong trong ®®ã ã ®è®èi ti t−î−îng chng ch−−a a ®¹®¹t t ttííi gii gi¸̧ trÞ trtrÞ tr¹¹ng thng th¸̧i gii giííi hi h¹¹n vn vííi xi x¸̧c suÊt c suÊt γ γ % % ®·®· cho:cho:

FFdd –– HHµµm phm ph©©n phn phèèi ci cñña da dùù trtr÷÷

γ γ % % -- 99,99 99,99 –– 99,975 99,975 –– 99,95 99,95 –– 99,9 99,9 -- 99,7599,75

1001 γ

=− )t(Fd

of 107

VÝ dô tÝnh tuVÝ dô tÝnh tuææi thi thää vvµµ xx¸̧c suÊtc suÊtllµµm vim viÖÖc khc kh««ng hng háángng

1.1. TÝnh tuTÝnh tuææi thi thää ((γγ% tu% tuææi thi thää TTγγ) c) cñña chi tiÕt va chi tiÕt vííi xi x¸̧c suÊt lc suÊt lµµm vim viÖÖc khc kh««ng ng hhááng thay ng thay ®æ®æi tõ 90% i tõ 90% ®®Õn 99,99%:Õn 99,99%:SSèè liliÖÖu ban u ban ®Ç®Çu: Mu: Mßßn U tun U tu©©n theo quy lun theo quy luËËt tuyÕn tÝnht tuyÕn tÝnh

2.2. §§iÒu kiiÒu kiÖÖn ln lµµm vim viÖÖc bc b××nh thnh th−−êng:êng:ppmm = 16 kgf/cm= 16 kgf/cm2 2 ±± 4,5 4,5 ⇒⇒ σσpp =1,5=1,5vvmm = 2m/s = 2m/s ±± 0,6 0,6 ⇒⇒ σσvv = 0,2= 0,2

TuTu©©n theo quy lun theo quy luËËt pht ph©©n bn bèè chuchuÈÈn vn vííi vi vïïng 6 ng 6 σσ3.3. Trong 100 giê lTrong 100 giê lµµm vim viÖÖc vc vííi i ®®iÒu kiiÒu kiÖÖn mn mßßn bn b××nh thnh th−−êng, mêng, mßßn 2 n 2 µµmm

γγmm = 2.10= 2.10--22 µµm/hm/h(Gi(Gi¸̧ trÞ ntrÞ nµµy cã thy cã thÓÓ ththùùc hic hiÖÖn bn b»»ng tÝnh tong tÝnh to¸̧n theo lý thuyÕt cn theo lý thuyÕt c¬¬

phph©©n tn töö).).4.4. TTèèc c ®é®é mmßßn n γγ = k.p= k.pmm

mm.v.vnnm m ⇒⇒ tt××m hm hÖÖ ssèè k (vk (vííi gii gi¶¶ thiÕt m = n = 1)thiÕt m = n = 1)

γγµµ = k.p= k.pmm.v.vm m ⇒⇒ 410256 −=ν

γ= .,

pk

mm

m

5.5. KÝch thKÝch th−í−íc mc mßßn ban n ban ®Ç®Çu au a0: 0: ®−î®−îc chÕ tc chÕ t¹¹o chÝnh xo chÝnh x¸̧c trong khoc trong kho¶¶ng ng ±± 3 3 µµm m ⇒⇒ σσ00 = 1 = 1 µµmm

of 107

6.6. CC¨̈n cn cøø vvµµo o ®®iÒu kiiÒu kiÖÖn ln lµµm vim viÖÖc cc cñña chi tiÕt, la chi tiÕt, l−î−îng mng mßßn gin giííi hi h¹¹n Un Umax max = = 10 10 µµm, lm, l−î−îng mng mßßn nn nµµy y ®−î®−îc tÝnh toc tÝnh to¸̧n cã sn cã sùù ll−−u ý u ý ®®Õn aÕn a00. Trong . Trong trtr−−êng hêng hîîp np nµµy ay a00 = 0= 0GiGi¶¶ii

TuTuææi thi thää trung btrung b××nh cnh cñña chi tiÕt:a chi tiÕt: )h(.

UT

m

maxm 500

10210

2 ==γ

= −

XX¸̧c c ®®Þnh phÞnh ph−¬−¬ng sai cng sai cñña ma mßßn theo p,v:n theo p,v:GiGi¶¶ ssöö cc¸̧c biÕn ngc biÕn ngÉÉu nhiu nhiªªn n ®é®éc lc lËËp nhau ta cã:p nhau ta cã:

[ ])p(D.)v(D.p)v(D).p(Dk)pv(Dk)kpv(DD mm

2222 ν++===γ

Hay:Hay:410256 −====>= ..

v.pkv.p.k

mm

mmm

γγ

KÕt quKÕt qu¶¶ tÝnh totÝnh to¸̧nn

315315345345385385435435T(h)T(h)

3,723,723,093,092,322,321,281,28U(U(αα))

0,99990,99990,9990,9990,990,990,90,9P(T)P(T)

)h/m(.,,.,.,.,.., µσγ34 10772252404025604025210256 −− =++=

222222pmvmvp pk)kpv(D σνσσσσγ ++==

MMÆÆt kht kh¸̧c:c:

Suy ra:Suy ra:

of 107

Bai giang ma_sat

Engineering

Transcript of Bai giang ma_sat