Modelling of Wear under the Conditions of High Sliding Speeds

The paper presents a probabilistic model of the wear process of machine elements under the conditions of high-speed friction using the thermo-kinetic theory of fracture. The definition of model parameters is based on the probabilistic-physical approach. The model is presented in a discrete form and adapted for using computer simulation methods that require spatio-temporal sampling of computational models. The analysis of calculation results shows that the dominant factor that affects the stress-strain state, and therefore the wear of the tribological system processes, is the rate of change of the friction coefficient from static to dynamic values. The rate of change in the friction coefficient was proposed as an effectiveness criterion of using methods for increasing the wear resistance of systems under the conditions of high-speed friction.

W pracy omówiono probabilistyczny model procesu zużywania elementów maszyn w warunkach dużych prędkości tarcia z wykorzystaniem termokinetycznej teorii destrukcji. Określanie parametrów modelu opiera się na probabilistyczno-fizycznym podejściu. Model przedstawiono w dyskretnej formie i dostosowano do wykorzystania metod modelowania komputerowego, które potrzebują czasoprzestrzennej dyskretyzacji modeli obliczeniowych. Analiza wyników obliczeń wykazuje, że dominującym czynnikiem, który wpływa na stan naprężeń i odkształceń, a więc i na procesy zużywania badanego systemu tribologicznego, jest prędkość zmiany wartości współczynnika tarcia od wartości statycznej do wartości dynamicznej. Zaproponowano jako kryterium oceny skuteczności zastosowania metod zwiększenia odporności na ścieranie systemów pracujących w warunkach dużych prędkości tarcia, używać prędkość zmiany współczynnika tarcia.