«с
шах Тт; Тт = / т ds;
о
min Iv; /v = Iv (Af); Af = Af (u, r, Ss); й = и (/); т = т (/); Ss = Ss if);
причем / = f (и).
С использованием численного моделирования [37] были пол учены расчетные оценки изменения объемного износа Iv в зависимости от TT/N при различном соотношении коэффициентов трения покоя /0 и скольжения fs = /0 + А/. Установлено, что износ нелинейно зависит от коэффициента сцепления TT/N. При А/ < 0 на зависимости I (Гт/Л0 можно выделить два участка — пологий, соответствующий малым значениям TjN, и участок резкого увеличение износа при соотношении Tr/N, близком к предельному. Отмеченный результат согласуется с данными экспериментов по измерению потерь энергии при осциллирующей тангенциальной нагрузке.
Более резкое возрастание предельного усилия и величины износа Iy(f) с повышением тягового усилия Гт, характерное для случая А/ > 0, объясняется одновременным увеличением длины зоны проскальзывания и тангенциальных контактных напряжений в ней, что отсутствует при А/ < 0. Это подтверждается явлением самопрекращающегося боксования [30], наблюдаемым в интервале скоростей движения локомотивов от 0 до 70 км/ч (зафиксировано значение А/ = 0,8/0). Такая кинетическая зависимость, очевидно, связана с повышением адгезионного взаимодействия поверхностей вследствие удаления антифрикционных пленок (пыли, окислов, влаги, смазки) и образования наслоений частиц износа. Можно прогнозировать, что при надлежащем выборе параметров контактирования этот полезный эффект будет проявляться при проскальзывании колес модуля СТС в соответствующем диапазоне скоростей движения. Для выбора параметров трения/0 и А/в реальных условиях эксплуатации необходимо установить функциональную связь указанных характеристик с состоянием поверхности до и после проскальзывания.
Особенности фрикционного воздействия в устройствах передачи тяги канатных дорог, подъемниках и т.д., использующих гибкую направляющую, рассматриваются в [49]. Полученные авторами соотношения описывают граничные случаи упругого скольжения канатного шкива для различных пар контактирующих поверхностей.
Электропроводность. Как указано в [14], для повышения работоспособности сильноточных скользящих контактов следует применять металлические контакты со смазкой, наполненной дисперсными электропроводными наполнителями или композиционные металлсодержащие материалы. Оптимизация свойств контакта, достигаемая при использовании металлизированных твердых смазок, введенных в состав композита, позволяет эксплуатировать такие токосъемники при скорости скольжения до 100 м/с.
Менее напряженным оказывается токосъем в контакте качения для запитки электропривода модуля СТС (подобно колесу электровоза) . Непрерывное “обновление” зоны контакта при качении улучшает условия теплоотвода, что создает предпосылки для увеличения скорости. Вместе с тем, следует провести, с одной стороны, исследования напряженно-деформированного состояния контакта тел, имеющих поверхностный слой со сложной композитной структурой и работающего в условиях упругогидродинамической смазки с учетом прохождения электрического тока (прочностной аспект). С другой — важно исследовать роль напряженного состояния контакта в прохождении электрического тока и теплообразовании (электрический и температурный аспект) .
Температура. Особенностью фрикционного взаимодействия между колесом и направляющей струнной транспортной линии являются высокие скорости проскальзывания, например, при аварийном торможении модуля. Такие скорости в настоящее время создаются при
разгоне специальных тележек на ракетных треках. Треки позволяют воспроизвести дозвуковые и сверхзвуковые скорости (до 2500 м/с), при которых температура поверхности трения может достичь температуры плавления трущихся тел [1, 19].