Особливості фрактального аналізу поверхні руйнування гумових футерівок, що працюють в умовах абразивно-втомного зносу

Abstract

Наводяться результати досліджень локальності утворення подряпин на поверхні гумових футерівок, що працюють в умовах абразивно-втомного зносу та дії на поверхневий шар агресивного середовища у вигляді підвищеної температури та хімічно активних речовин. Зразки гуми були отримані в процесі ревізійного огляду барабанного млина і досліджувались на оптичному мікроскопі. В результаті проведених досліджень встановлено стохастичний процес появи та самоподібність подряпин поверхневого шару футерівки, утворених в наслідок дії завантаження барабанного млина. Розглянуто методику та проведено визначення фрактальної розмірності масивних гумових деталей, що працюють в умовах абразивно-втомного зносу за результатами якого встановлено величину фрактальної розмірності гумової футерівки яка становить 1,8125. Наведено залежності її зміни за час експлуатації, а також доведено збільшення фрактальної розмірності зі збільшенням часу експлуатації футерівки, тобто наявності збільшених подряпин та каверн, які виникають внаслідок втомного руйнування (деструкції) поверхневого шару футерівки. Встановлено залежність між фрактальною розмірністю поверхні гумової футерівки та коефіцієнтом Пуасона. Використання методу фрактального аналізу поверхонь руйнування дозволяють отримати узагальнені співвідношення між механічними характеристиками гуми та параметрами Наводяться результати досліджень локальності утворення подряпин на поверхні гумових футерівок, що працюють в умовах абразивно-втомного зносу та дії на поверхневий шар агресивного середовища у вигляді підвищеної температури та хімічно активних речовин. Зразки гуми були отримані в процесі ревізійного огляду барабанного млина і досліджувались на оптичному мікроскопі. В результаті проведених досліджень встановлено стохастичний процес появи та самоподібність подряпин поверхневого шару футерівки, утворених в наслідок дії завантаження барабанного млина. Розглянуто методику та проведено визначення фрактальної розмірності масивних гумових деталей, що працюють в умовах абразивно-втомного зносу за результатами якого встановлено величину фрактальної розмірності гумової футерівки яка становить 1,8125. Наведено залежності її зміни за час експлуатації, а також доведено збільшення фрактальної розмірності зі збільшенням часу експлуатації футерівки, тобто наявності збільшених подряпин та каверн, які виникають внаслідок втомного руйнування (деструкції) поверхневого шару футерівки. Встановлено залежність між фрактальною розмірністю поверхні гумової футерівки та коефіцієнтом Пуасона. Використання методу фрактального аналізу поверхонь руйнування дозволяють отримати узагальнені співвідношення між механічними характеристиками гуми та параметрами її структури. Також в статті встановлено взаємозв’язок між фрактальною розмірністю та напрацюванням гумової футерівки. The results of studies of locality of scratching the surface of rubber lining operating in conditions of abrasive and fatigue wear and impact on the surface layer of aggressive environment in the form of high temperature and chemically active substances. Samples of rubber were obtained in the process of the revision of the inspection drum of the mill and were investigated on an optical microscope. The result of the conducted researches, the stochastic process of the emergence and self-similarity scratches the surface layer of the lining formed as a result of the action of the loading drum of the mill. The technique and the determination of the fractal dimension of a massive rubber parts, working in conditions of abrasive and fatigue wear the results of which established the fractal dimension of the rubber lining, which is 1,8125. Given the dependence of its changes during the operation and also proved the increase in fractal dimension with increasing time of operation of the lining, i.e. the presence of increased scratches and cavities that arise as a result of fatigue damage (destruction) of the surface layer of the lining. The dependence between the fractal dimension of the surface of the rubber lining and coefficient of Poisson. Using the method of fractal analysis of fracture surface allow to obtain the generalized correlation between the mechanical characteristics of the rubber and the parameters of its structure. Also in the article the interrelation between fractal dimension and the life of the rubber lining.