Разрушение материалов при трении

[Genius_V40% 57]

День добрый, уважаемые форумчане!

Любопытства ради, интересует следующая задача (картинка ниже):
Колесо рабочее упёрлось в стенку корпуса насоса, вращается с известной частотой, выдает известные характеристики (расход, напор), известная осевая сила (F, которая прижимает колесо к корпусу), известны материалы корпуса и колеса, известна температура перекачиваемой среды на входе в колесо.
Так вот, возможно ли посчитать с какой скоростью будет происходить разрушение материалов?
Как рассчитывать – не важно: аналитически, с рядом допущений и упрощением или же с помощью МКЭ.
Буду благодарен за информацию, всякая информация может натолкнуть на хорошую мысль! Может по литературе или ПО в котором возможно такое рассчитать.

 

P.S. Любопытство конечно появилось неспроста. На одном действующем насосе отвернулась гайка (фиксатор колеса), благодаря осевой силе (F) колесо начало вдавливать в корпус. Покрывной диск практически полностью «стёрло», корпусу тоже знатно досталось. Стало любопытно, как долго насос мог проработать в таком режиме. Т.к. эксплуатант уверяет, что никаких посторонних шумов не слышал. Эксплуатацию остановили т.к. колесо уже полностью заклинило, точнее автоматика сама вырубила его.

 

Скрытый текст

 

[Fedor 1 597]

"Так вот, возможно ли посчитать с какой скоростью будет происходить разрушение материалов?" возможно , не знаю как сейчас, а раньше в планетарных коробках передач изучались диски трения и у них происходил износ. Сцепления автомобилей истираются...

https://www.elibrary.ru/title_about.asp?id=9621   даже журнал по этим вопросам есть 

 

https://lib-bkm.ru/12658

 

https://lib-bkm.ru/publ/45-1-0-2622

Изменено 23 ноября 2021 пользователем Fedor

[Genius_V40% 57]

@Fedor  спасибо, с этого и начну

[Борман 2 375]

Этот тип износа называется как-то вроде. Забыл.

[jtok 814]

Абразивный?

[karachun 2 038]

@Genius_V40% Если через МКЭ то может вот это то что вам нужно.
https://www.youtube.com/watch?v=XNQnmWROBB4

 

Но я бы для уверенности еще поискал подобные расчеты в учебниках и сперва посчитал бы по аналитике.

Вот первое что выдал гугл:

https://elar.rsvpu.ru/bitstream/123456789/6929/1/Karjavin_Zimin_2003.pdf

http://www.kgau.ru/sveden/2017/mech/metod_350306_16.pdf

Изменено 23 ноября 2021 пользователем karachun

[Genius_V40% 57]

@karachun  Спасибо! Видео любопытное!  И за литературу благодарю ! Буду изучать!

МКЭ не ключевое для меня, в начале разобраться, что да как, а потом уже к красивым картинкам перейду.

@Fedor  отдельное спасибо за библиотеку "lib-bkm", много полезного нашел для себя.

 

Как считаете, данную задачу возможно упростить до задачи трения диска о поверхность со смазкой ? Пренебречь тем, что корпус и колесо постоянно охлаждаются водой.

[Fedor 1 597]

Наверное да. Если без охлаждения, то может сваривание трением произойти, а так смазка будет охлаждать можно считать.