Приведенные данные относятся в первую очередь к подвижным опорным частям трубопроводов. Но многие из полученных результатов могут быть использованы и при разработке опорных частей для конструкций других сооружений (мостов, зданий), так как предъявляемые требования и условия работы в значительной мере идентичны.
1. Общие требования. Условия работы антифрикционных элементов в опорных частях трубопроводов большого диаметра характеризуются рядом особенностей. Прежде всего, они требуют обеспечения надежной работы конструкции в течение всего срока эксплуатации – порядка 10-20 лет для магистральных трубопроводов. Эксплуатация опорных частей происходит на открытом воздухе при относительной влажности, которая может доходить до 100%, в условиях значительного перепада температур (от -60 до +40 °С), при непосредственном воздействии дождя, снега, пыли. Причем эксплуатационное обслуживание конструкций (особенно при прокладке в отдаленных и малонаселенных районах) затруднено.
На опорные части трубопроводов могут передаваться значительные нагрузки: вертикальная до 100 тс, горизонтальная до 20 тс (значения их зависят прежде всего от диаметра трубопровода). Антифрикционные элементы обеспечивают главным образом возвратно-поступательные перемещения, а также в большинстве случаев и небольшие угловые перемещения трубы. Амплитуда продольных (вдоль оси трубы) перемещений может доходить до 0,5-0,7 м, а поперечных (для непрямолинейных прокладок по рис. 1) – до 2-3 м и более. Представляет интерес оценка возможной длины скольжения за весь срок службы опорной части. Если перепаду температур в 100 оС соответствует перемещение в 1 м, то при среднесуточном изменении температуры на 15 оС длина пути скольжения за год будет равна 0,01*15*365 = 50 м . 
Таким образом, за 20 лет эксплуатации длина пути скольжения для продольных перемещений составляет до 1 км, а для поперечных – до 5 км. (Заметим, что полученная длина пути характерна и для мостов. При длине пролетного строения 100 м, коэффициенте линейного расширения 1*10-5 том же суточном перепаде температур в 15 оС и сроке службы длина пути скольжения 100*10-5*15*365*100 ≈ 500 м). В тех условиях даже при перепаде температур 10 оС в час скорость скольжения не превышает 0,1 мм/с.
Кроме того, для строительных конструкций характерна значительно меньшая, по сравнению с машиностроением, точность изготовления деталей, а для трубопроводов, работающих по схеме многопролетной неразрезной балки, возможно значительное изменение опорных реакций из-за неравномерной осадки опор.
И, наконец, следует ограничить верхнее значение коэффициента трения для того, чтобы избежать утяжеления несущих конструкций и передачи на трубу больших реактивных нагрузок. Представляется, что это значение не должно превышать 0,1 для худших условий эксплуатации. В таком случае сопротивления перемещениям не будут существенно превышать тех, которые могут возникать в опорных частях каткового и роликового типов (с учетом возможных перекосов, упора в направляющие и ограничители и т.д.).
Наряду с этими особенностями при проектировании антифрикционных элементов следует учитывать и общие положения, обеспечивающие нормальную работу узлов трения. Так, в принципе возможно два вида сочетаний элементов трущейся пары: с одинаковой и различной твердостью.
Применение пары из твердых материалов при сухом трении целесообразно, так как практически невозможно обеспечить ее контакт по большой площади; при этом контактные давления существенно возрастают, происходит местное разрушение одного из элементов пары и соответствующее значительное увеличение сопротивления сдвигу. Характерным примером может служить пара: сталь – закаленное стекло или шлакоситалл. При небольших нагрузках эта пара весьма эффективна и даже была принята в ГДР для опорных частей трубопроводов [33]. Но проведенные НИИСКом исследования показали практическую непригодность такой конструкции даже при умеренных нагрузках [88].
Наиболее распространены трущиеся пары с элементами различной твердости. При этом меньшую твердость имеет антифрикционный материал. В процессе скольжения он часто «намазывается на поверхность контртела, что в ряде случаев улучшает условия скольжения. При таком решении следует использовать так называемую «обратную пару», когда деталь с меньшей твердостью всегда полностью перекрыта более твердой деталью. Иначе (при «прямой паре») возможно вмятие более твердого материала в мягкий, что приводит в пределе к срезу последнего при сдвиге. Аналогичное отрицательное явление возможно и при использовании пары из двух мягких материалов. Использование мягких антифрикционных материалов целесообразно также с точки зрения компенсации неровностей контртела, снижения вибраций, сокращения приработочного периода.
Следует заметить, что в настоящее время не существует возможности подобрать антифрикционную пару расчетным путем. В лучшем случае на основе экспериментальных данных можно лишь подобрать благоприятное сочетание материалов. Значения же эксплуатационных характеристик следует уточнять опытным путем для принятой конструкции и в заданных условиях работы.
Изложенное позволяет сформулировать следующие требования к элементам антифрикционной пары:
- верхний предел значений коэффициента трения при неблагоприятных условиях эксплуатации и скорости смещения не более 0,1 мм/с не должен превышать 0,1;
- долговечность не менее 20 лет при эксплуатации в условиях атмосферных воздействий при диапазоне изменения температур от -60 до +40 оС;
- обеспечение ресурса работы при длине пути скольжения в пределах 5 км;
- малая чувствительность к перегрузкам и местному увеличению давления из-за неровностей поверхностей контактирующих элементов;
- использование преимущественно различных по твердости элементов пары;
- применение самосмазывающихся антифрикционных материалов для уменьшения потребности в эксплуатационном обслуживании.
2. Выбор антифрикционного материала и контртела. Изложенные выше требования накладывают достаточно жесткие условия на выбор антифрикционного материала и контртела. Отмечается, что обычные конструкционные строительные материалы при сухом трении не могут составить такую пару. Поэтому прежде всего следует обратиться к синтетическим антифрикционным материалам.
Антифрикционный материал. Среди антифрикционных материалов, выпускаемых промышленностью, удовлетворительные значения коэффициентов трения в определенных условиях обеспечивают только графит и графитопласты, твердые смазки, фторопласт-4 и материалы на его основе.
Использование наиболее привычного антифрикционного материала – графита в чистом виде ограничивается его низкой прочностью. Известно большое число материалов, наполненных графитом [51, 60, 103, 124-127, 135]. В паре с металлом, коэффициент трения для них в зависимости от условий эксплуатации изменяется от 0,05 до 0,20. Эти материалы имеют высокую прочность при сжатии (до 1000-3000 кгс/см2), но в 5-10 раз меньшую прочность при растяжении и небольшие (порядка 1%) предельные деформации. Хрупкость ограничивает рабочее давление на материал значениями 30-100 кгс/см2. Неблагоприятным свойством является увеличение значения коэффициента трения вслед за повышением давления из-за включения в работу материала основы. Графитопласты обычно хорошо противостоят химической агрессии и работоспособны в широком диапазоне температур – от -200 до +500 оС. Однако, по имеющимся данным [76, 182], применение графитовых материалов в опорных частях строительных конструкций (при сухих чистых контактных поверхностях) может обеспечить значение коэффициента трения не ниже 0,2. Кроме того, многие такие материалы весьма чувствительны к общим и местным перегрузкам из-за своей значительной хрупкости.
Аналогичными показателями обладают твердые смазки на базе графита, дисульфида молибдена и нитрида бора [106, 123, 143, 144]. Они также чувствительны к перегрузкам из-за своей хрупкости. Приготовляются такие смазки в виде суспензий, наносятся обычно тонким слоем (0,05-0,5 мм), сохранность которого может быть обеспечена только при высокой чистоте обработки контртела (не ниже 10 класса) и весьма тщательной защите от засорения абразивными частицами. В противном случае долговечность смазочного слоя оказывается весьма незначительной.
Эти особенности явились, очевидно, основной причиной того, что названные материалы не нашли широкого применения в подвижных опорных частях строительных конструкций. Для этих целей уже давно начали использовать полимер тетрафторэтилена, который под названием фторопласт-4 выпускается отечественной промышленностью [2]. Товарное его название фторолон-4. Аналогичные полимеры в США называют тефлоном, в Англии флюоном, в ФРГ хостафлоном Т, во Франции сорефлоном, в Италии алгофлоном. В зарубежной технической литературе наиболее часто встречаются названия тетрафторэтилен, тефлон, PTFE.
Основные свойства фторопласта-4, методы его получения и переработки, области и условия применения довольно полно изучены и систематически описаны применительно к машиностроению [51, 53, 54, 62, 114, 156, 162, 164]. Фторопласт-4 является диэлектриком, исключительно стоек к химическим воздействиям, не впитывает жидкости. Он работоспособен в широком диапазоне температур (от близкой к абсолютному нулю и до примерно 330 оС, когда происходят необратимые изменения его структуры). Физико-механические свойства фторопласта в значительной мере зависят от условий эксплуатации, и, прежде всего, от температуры.
Этот материал обладает невысоким пределом текучести и значительной деформативностью (табл. 1). Коэффициент трения фторопласта-4 в паре с твердым контртелом изменяется от исчезающе малых значений до 0,5. Значение коэффициента трения увеличивается при увеличении скорости скольжения сверх 1 мм/с (рис. 1), уменьшении давления (во всяком случае до 50 кгс/см2) и снижения температуры (ниже +20 оС). При скорости скольжения не более 1 мм/с, давлении в пределах 100-400 кгс/см2 и интервале температур от -60 до +40 оС в литературе указывается диапазон изменения значений коэффициента трения 0,008-0,15.
Таблица 1. Физико-механические характеристики фторопласта-4 марки А и Б (для незакаленных образцов) [156, 164]
|
Характеристика |
Единица измерения |
Температура, оС |
Значение характеристики |
|
Плотность |
г/см3 |
- |
2,2 |
|
Предел прочности при растяжении |
кгс/см2 |
+20 |
200 |
|
|
|
0 |
300 |
|
|
|
-40 |
350 |
|
Относительное удлинение при разрыве |
% |
+20 |
470 |
|
|
|
0 |
150 |
|
|
|
-40 |
70 |
|
Модуль упругости при сжатии |
кгс/см2 |
+20 |
7000 |
|
|
|
0 |
11000 |
|
|
|
-40 |
17000 |
|
Сжимающее напряжение, вызывающее относительную деформацию 5% |
кгс/см2 |
+25 |
130 |
|
|
0 |
260 |
|
|
|
-50 |
390 |
|
|
Ударная вязкость, не менее |
кгс/см/см2 |
- |
100 |
|
Коэффициент термического линейного расширения, среднее значение |
град.-1 |
от -50 до +25 |
1,4*10-6 |
|
Горючесть |
- |
- |
не горит |
|
Влагопоглощение за 24 часа |
- |
- |
нет |
|
Удельная теплоемкость |
кал/г*град. |
|
0,25 |
Многолетний опыт эксплуатации в машинах (более 25 лет) и в опорных частях мостов (более 10 лет), а также специальные исследования [156, 164, 173, 175] свидетельствуют о высокой долговечности фторопласта-4 без ухудшения свойств во времени, что подтверждается его исключительно высокой коррозионной стойкостью [156]. Стоимость изделий из рассматриваемого материала составляет 10-15 руб. за 1 кг.
Приведенные данные свидетельствуют о перспективности применения фторопласта-4 в узлах трения и целесообразности детального исследования его эксплуатационных возможностей. Перспективность этого материала возрастает вследствие того, что на его основе разработаны и освоены промышленностью композитные материалы. Так, введение во фторопласт-4 наполнителей приводит к повышению прочности и жесткости материала, к некоторому увеличению коэффициента трения (рис. 2) и к резкому повышению износостойкости. Стоимость изделий из таких материалов составляет 25-30 руб. за 1 кг. Освоено также производство металлофторопластовой ленты. На стальную полосу толщиной 0,7-2,5 мм, покрытую слоем меди, наносят бронзовый подслой толщиной 0,05-0,35 мм и пленку из смеси фторопласта-4 с дисульфидом молибдена, которая имеет толщину 0,02-0,06 мм (за рубежом выпускают аналогичные материалы «Глэсир-ДИ» и «Глэсир-ДР» [49, 162]).
Контртело. В качестве контртела (направляющей) могут использоваться различные материалы. Однако, например, древесина (даже модифицированная) имеет недостаточную прочность при нагружении поперек волокон даже если давление на антифрикционную прокладку будет достигать 100-150 кгс/см2. Стекловидные материал (например, шлакоситалл) в лабораторных испытаниях дают неплохие результаты. Но такие материалы плохо обрабатываются и слишком хрупки, что исключает их применение для рассматриваемых целей. Поэтому практически направляющие можно выполнять только металлическими. Проведенные машиностроителями исследования [40, 41, 62] показали, что антифрикционные свойства контртела незначительно зависят от физико-химических свойств материала контртела, но эта поверхность должна быть незагрязненной и гладкой [17, 184, 186]. Это подтверждается и результатами испытаний НИИСКа (табл. 2), которые показали также, что в тех же условиях коэффициент трения фторопласта-4 в паре со стальной заржавленной поверхностью (без обработки после проката) достигает значений 0,3-0,6.
Таблица 2. Значение коэффициентов трения фторопласта-4 при давлении 140-160 кгс/см2 и комнатной температуре
|
Состояние рабочей поверхности контртела |
Диапазон опытных значение при материале контртела |
||
|
сталь-3 |
нержавеющая сталь |
шлакоситалл |
|
|
Без обработки после проката |
0,09-0,6 |
0,11-0,18 |
0,12-0,14 |
|
Шлифованная |
Не определялся |
- |
0,16-0,17 |
|
Полированная |
То же |
0,03-0,04 |
0,03-0,07 |
Рабочая поверхность контртела может быть защищена антикоррозионным покрытием (табл. 3). Однако большинство из исследованных покрытий не может быть использовано практически. Так, эмалевое и силиконовое покрытия легко повреждаются из-за их хрупкости. Наиболее твердое из металлических покрытий – хромирование (применялось в опорных частях мостов в ФРГ и ГДР) нельзя считать достаточно долговечным: тонкий защитный слой легко повреждается в результате механических воздействий [115]. Полимерные покрытия могли бы стать весьма эффективными, как как сами часто имеют антифрикционные свойства. При непродолжительной эксплуатации они оказались приемлемыми [30]. Но долговечность таких покрытий не изучена. Во всяком случае некоторые из них пропускают влагу [156], сталь под покрытием ржавеет, покрытие отслаивается.
Таблица 3. Значение коэффициента трения фторопласта при давлении 100-200 кгс/см2 и комнатной температуре
|
Материал покрытия рабочей поверхности контртела |
Диапазон опытных значений |
Источник |
|
Силиконовое |
0,04-0,1 |
НИИСК |
|
Хромирование |
|
[113, 169, 170, 177, 184, 186] |
|
после полирования |
0,03-0,1 |
|
|
через 1 год |
0,07-0,12 |
|
|
Полиамидный материал |
0,015-0,03 |
[169, 170, 184, 186, 187] |
|
Фторпластовая пленка |
0,03-0,08 |
[76] |
Большой интерес представляют фторопластовые покрытия поверхности контртела. (В ЦР УОСНТ проведен комплекс экспериментальных работ по изучению свойств фторопластовых покрытий, по результатам которых можно утверждать, что они действительно представляют большой интерес. – Прим. переписчика) Но, к сожалению, использование металлофторопластового листа исключается из-за его большой дефицитности и высокой стоимости (около 250 руб/м2); кроме того, у нас такой материал изготавливается только в виде узкой ленты шириной до 100 мм. Натягивание и механическое закрепление фторопластовой пленки на большой поверхности направляющих практически невозможно, а покрытие из листов толщиной 2-3 мм не только расточительно, но и создает «прямую пару». В связи с этим практически наиболее эффективным является покрытие направляющей слоем нержавеющей стали. В НИИСе была сделана попытка напыления тонкого (толщиной до 0,3-0,5 мм) слоя из такой стали.
Поверхность напыленного слоя получается бугристой и требует механической обработки, что вполне выполнимо. Однако сам слой не плотен и не обеспечивает долговечной защиты стальной конструкции от коррозии. Толстолистовая конструкционная сталь, односторонне планированная нержавеющим слоем толщиной 1-1,5 мм, весьма дефицитна и дорога (около 80 руб./м2 при общей толщине 20 мм). Таким образом, практически наиболее доступно и надежно покрытие направляющей тонким (1-2 мм) листом нержавеющей стали в виде облицовки. Такие листы выпускаются некоторыми металлургическими заводами с полированной поверхностью. Стоимость их порядка 20 руб./м2, что не обременительно. Недостатком является некоторая сложность крепления облицовки к направляющим, а также стыкование листов по длине поперечной направляющей.
На основании изложенного для дальнейших исследований конструктивной разработки принято покрытие направляющих облицовкой из тонколистовой нержавеющей стали с полированной рабочей поверхностью (обработка не ниже 8 класса чистоты).
3. Антифрикционные свойства фторопласта-4. Предварительно выбранный антифрикционный материал требует более детального рассмотрения с привлечением опубликованных результатов исследований.
Литературные данные. Опубликовано довольно много результатов исследования фторопласта-4, но обобщающих работ нет. Это связано, по-видимому, с тем, что отдельные исследования выполнены по различным методикам и часто в 
несопоставимых условиях (по давлению, скорости, температуре, чистоте обработки контртела). Между тем, имеется ряд работ (некоторые из них проведены параллельно с исследованиями НИИСКа), результаты которых могут рассматриваться совместно (табл. 4).
При исследовании применения фторопласта в строительных конструкциях установлено, что значения коэффициента трения покоя fп заметно превышает то же значение f при скольжении. Причем отношение их не остается постоянным, а приближается к единице при повторных смещениях (рис. 3).
Большинство источников содержит опытные данные о значениях f и (в несколько раз меньшем объеме) fп1 при положительной температуре (рис. 4 и 5, соответственно). Значительная ширина диапазона опытных значений объясняется разницей в условиях испытаний и характеристик поверхности трения контртела (материала, твердости и чистоты обработки). Максимальные значения коэффициентов трения находятся в пределах:
|
p, кгс/см2 |
200 |
400 |
600 |
800 |
|
f ……. |
0,04 |
0,03 |
0,02 |
0,015 |
|
fп1 …… |
0,07 |
0,05 |
0,025 |
0,02 |
Гораздо меньше известно о влиянии температуры на значение коэффициента трения (рис. 6). Известные данные относятся только к трению скольжения, в большинстве ограничены температурой не ниже -45 оС и охватывают давления не более 300 кгс/см2. Здесь также наблюдается широкий диапазон опытных данных. Во всяком случае видно, что снижение температуры от +20 до -60 оС может привести к увеличению коэффициента трения в три-четыре раза и более.
Приведенные данные подтверждают существенное влияние на значение f давления и температуры, позволяют оценить диапазон возможных значений f и свидетельствуют о необходимости проведения дополнительного исследования.
Таблица 4. Основные сведения об используемых литературных источниках по опытным значениям коэффициента трения
|
Источник |
Контртело |
Условия испытания |
|||
|
материал |
чистота обработки |
V, мм/с |
диапазон |
||
|
p, кгс/см2 |
t, оС |
||||
|
[76] |
Нержавеющая сталь |
7 |
Медленное смещение |
70-800 |
+20 |
|
|
Сталь-3 |
9 |
То же |
50-350 |
+20 |
|
[42] |
Сталь |
8-9 |
0,4 |
30-300 |
+100 |
|
[17] |
Нержавеющая сталь |
8 |
Медленное смещение |
100-300 |
+20, -45 |
|
[113] |
Хромированная сталь |
Полировка |
0,004 |
20-210 |
+20 |
|
[115] |
То же |
8 |
1,0 |
100-400 |
+16 |
|
Сталь-37 Хромированная ст. Сталь с полиамидным покрытием |
Полировка |
0,1; 1,0 |
50-600 |
+22 |
|
|
[177] |
Сталь аустенитная Хромированная ст. |
Полировка |
1 |
10-300 |
+20, -100 |
|
[184] |
Хромированная ст. Сталь с полиамидным покрытием |
То же |
0,75 |
50-400 |
+22 |
|
То же |
-“- |
0,11; 0,17; 0,56 |
100-600 |
+22 |
|
|
[104] |
Сталь |
8-10 |
0,4 |
60-70 |
+20 |
|
[94] |
Нержавеющая сталь |
7-8 |
1,0 |
90-100 |
+20 |
Прежде всего, необходимо получить больше сведений при высоких давлениях (400 кгс/см2 и более) даже при положительной температуре. При низких температурах эти данные просто отсутствуют. Во-вторых, следует детально изучить изменения отношения fп:f – в различных условиях. И, наконец, известен еще ряд факторов, которые могут влиять на значение коэффициента трения (длительность контакта, смазка, засорение и др.).
Методика исследования. Для исследования образцов из фторопласта-4 разработана и изготовлена специальная испытательная установка (рис. 7), обеспечивающая постоянную силу обжатия образца с помощью пружины, компенсирующей его деформации. Сдвигающая нагрузка создается за счет температурных деформаций нагреваемого элемента и передается образцу через шарнирно-рычажную систему. Размеры рабочей части установки допускают помещение ее в климатическую камеру. Основные технические характеристики установки следующие: максимальная прижимающая нагрузка – 15 тс; сдвигающая – 5 тс; скорость сдвига – 0,03 и 0,12 мм/с; масса установки (с трансформатором) – 450 кг.
Значение прижимающей нагрузки определяли с погрешностью не более 1% по осадке загрузочной пружины, которая была заранее протарирована вместе с рычажной системой. Значение сдвигающей нагрузки определяли по показаниям образцового динамометра, включенного в силовую цепь. При испытаниях в климатической камере температуру определяли как в самой камере, так и в зоне контакта испытываемого образца с контртелом. В последнем случае использовали термопары, помещенные в паз контртела на расстоянии 1 
мм от поверхности трения.
Испытываемые образцы устанавливали на катковую опору, значение сопротивления перемещению в которой не превышало 0,005 прижимающей нагрузки. Это сопротивление определено опытным путем и учитывалось при обработке результатов испытаний.
Испытываемые образцы фторопласта-4 выполняли цилиндрической формы с площадью рабочей поверхности 12,8 (при давлении не более 600 кгс/см2) и 6,3 см2 (при давлении более 600 кгс/см2). Для предотвращения изменения формы при давлениях, превышающих предел текучести материала, образцы помещали в жесткую стальную обойму. В качестве контртела использовали нержавеющую сталь (марки Х18Н10Т) с обработанной до 8 класса чистоты поверхностью (полировка).
Во всех случаях непосредственно перед испытанием рабочие поверхности образца и контртела тщательно очищали ацетоном и бензином.
Испытания проводили при возвратно-поступательном движении с периодическими тремя-четырьмя остановками. Общая длина пути скольжения составляла при этом 40-60 мм. Использованное нагрузочное устройство обеспечивало плавное (без «скачков») скольжение. Температура +20, -30 и -60 оС в диапазоне давлений от 100 до 800 кгс/см2.
Сопротивление скольжению. Значение коэффициента трения скольжения f является основной характеристикой антифрикционной пары.
На рис. 8 приведены опытные значения и аппроксимирующие их графики зависимости f при первом проходе по дорожке трения (до приработки) от давления. Установлено, что значение f заметно снижается только до давления около 600 кгс/см2, а затем практически стабилизируется. При этом на полированной поверхности контртела наблюдается образование рисок вдоль направления перемещения образца. Представляется, что поверхностная твердость примененной стали недостаточна при давлениях свыше 600 кгс/см2.
Полученные значения f находятся вблизи верхней границы значений, установленных другими исследователями. Это свидетельствует о достоверности результатов и о том, что принятые условия испытаний не являются излишне благоприятными.
Сопротивление сдвигу. Однако приведенные данные еще недостаточны для оценки значений сопротивлений, которые возникают в антифрикционном узле (см. рис. 3).
При исследовании были получены опытные значения коэффициента трения покоя fп1 при первом сдвиге (рис. 9). Они также не противоречат данным, полученным другими исследователями. Обработка опытных данных показала, что среднее значение отношения fп1:f практически не зависит от давления и может быть описано зависимостью fп1:f = 2,3+0,015*t, определенной в интервале p = 100-800 кгс/см2 и t от +20 до -60 оС. Таким образом, превышение fп1 над f весьма значительно при положительной температуре, но снижается до 1,3 в расчетном случае при t = -60 оС.
Приведенные выше данные относятся к первому сдвигу при первом проходе по «дорожке трения», т.е. могут иметь место лишь один раз за время эксплуатации опорной части.
При том же первом проходе уже второй сдвиг характеризуется значительным уменьшением fп, хотя значение f остается практически постоянным, так что в среднем
|
t, оС |
+20 |
-30 |
-60 |
|
fп2:f |
1,12 |
1,05 |
1,02 |
В [170] при контртеле с хромированным покрытием для давления 100 кгс/см2 и t = 22 оС получено fп2:f = 1,1.
Приработка и выдержка. Повторные проходы по одной дорожке трения приводят к снижению значений fп и f, которые постепенно стабилизируются (эффект «приработки»). Так, в работе [187] после пяти проходов получены значения fп:f, равные при положительной температуре 1,15 и 1,05 для давлений 100 и 400 кгс/см2; в [170] при контртеле с полиамидным покрытием для давления 300 кгс/см2 и t = 22 оС после 100 проходов - fп:f = 1,1; в [186] получены снижение f в два-три раза после прохода на 0,1-0,2 м и неизменное нижнее значение на длине пути 200 м. В опытах [174] значение fп после первоначальной приработки сохранялось неизменным на протяжении 4 тыс. проходов.
Приведенные выше значения fп получены при выдержке под прижимающей нагрузкой от 0,2-1 час до двух-четырех суток. Заметное влияние выдержки на fп и f не обнаружено. Этот результат не покажется неожиданным, если вспомнить об исключительной инертности фторопласта.
Влияние смазки. Описанные испытания проводились при тщательной очистке и обезжиривании контактных поверхностей. В литературе часто отсутствуют сведения о такой очистке. Возможно, этим и объясняется относительно низкие значения f и fп, полученные отдельными исследователями.
Хотя фторопласт является самосмазывающимся материалом, его антифрикционные свойства улучшаются при наличии дополнительной смазки. В работе [94] отмечено, что первоначальное значение f = 0,05 при p = 90-100 кгс/см2 и v = 1 мм/с уменьшается до 0,03 при смачивании контактных поверхностей водой. В [104] для p = 60-70 кгс/см2 и v = 0,4 мм/с при влажной поверхности получено f = 0,04. Значения f при трении тефлонового покрытия лыж по снегу и льду изменялись от 0,02-0,03 при 0 оС до 0,08-0,1 при морозе в 20-30 оС [