Увеличение шероховатости контактирующих поверхностей ведет к росту ВА излучения.

Рост шероховатости означает рост размера микронеровностей, вступающих во взаимодействие при трении. Это ведет к росту силовых импульсов, возникающих при соударении, определяющих мощность ВА излучения в широком частотном диапазоне. Средняя частота следования силовых импульсов с ростом шероховатости должна снижаться, что наоборот уменьшает поступление ВА энергии, но при этом растет К_ВА за счет разрушения адгезионных связей силовыми импульсами. Переходя к анализу влияния шероховатости поверхностей на адгезионные характеристики контакта, надо отметить, что в работе [28] приводится зависимость фактической площади контакта (ФПК) от R_max (R_max – расстояние между линиями выступов и впадин профиля), где ФПК обратно пропорциональна R_max^2/5. Здесь же можно напомнить общеизвестный факт, что чем выше класс шероховатости сопрягаемых поверхностей, т.е. чем меньше R_max, тем жестче стык. Следовательно, уменьшение ФПК при росте шероховатости снижает суммарную прочность адгезионных связей в контакте. При взаимодействии неровностей это способствует уменьшению доли пластической деформации, увеличивая долю упругих деформаций, релаксация которых порождает ВА энергию.

Ограничиваясь качественной оценкой факторов, определяющих влияние шероховатости на излучаемую ВА энергию, можно сослаться на эксперименты, где при прочих равных условиях увеличение шероховатости всегда способствовало росту энергии ВА сигнала. Однако к такому утверждению всегда надо подходить дифференцировано по частотным диапазонам.

На рис. 2.6.5 показаны октавные спектры амплитуды ускорения ВА сигнала, возникающего при контакте алмазного наконечника с цилиндрической поверхностью шлифованной детали при разных значениях R_a (R_a – среднее отклонение профиля).

Рис. 2.6.5. Изменение октавного спектра ВА сигнала при увеличении шероховатости поверхности детали из стали 45 при контакте с алмазным наконечником:1 – R_a=0,8-1,0 мкм; 2 – R_a=1,3-1,5 мкм

 

Сказанное выше о шероховатости относится к тому диапазону условий, где рекомбинация пятен фактического контакта происходит относительно спокойно, без ударов и рывков, вызывающих одновременный разрыв всех адгезионных мостиков.