1. Согласно теории систем, структура системы характеризуется элементами
или деталями, их необходимыми свойствами и их взаимосвязями. Простейшая
структура триботехнической системы состоит из двух твердых тел 1 и 2,
обменивающихся механическими входами и выходами через поверхность
раздела в области их контакта.
Оболочка системы
Основные элементы триботехнической системы:
1 – трибоэлемент (движущийся); 2 – трибоэлемент (неподвижный); 3 – промежуточный элемент
(смазка); 4 - окружающая среда (атмосфера)

2. Общее представление системы в виде черного ящика

3. Схема трибологического процесса: плоскости параметров и процессов в
триботехнической системе

4. Основой исследования работоспособности сложных триботехнических
систем является математико-физическое моделирование (МФМ),
позволяющее благодаря аналитически полученным масштабным
коэффициентам перехода (МКП) от модели к натуре на малогабаритных
лабораторных образцах – объектах исследования воспроизводить силовые
и тепловые поля, характерные для реальных условий трения и
изнашивания. Эти поля по модальным значениям тождественны натурным,
а процессы здесь могут протекать в сжатом масштабе времени.
Первая теорема подобия: подобные явления имеют одинаковые
критерии подобия. Под критериями подобия подразумевают безразмерный
комплекс физических величин, имеющих тот или иной физический смысл.
Вторая теорема подобия: всякое уравнение физического процесса
может быть представлено в виде функциональной зависимости между
критериями подобия, т.е. ψ1 = Ф(π1; π2;…;πs;…;πn) (где n – число критериев,
определяющих физический процесс).
Согласно π – теореме из m параметров физических величин), входящих в
уравнение связи, можно составить не более m = k – n критериев подобия
(где k – число параметров независимой размерности).
Третья теорема подобия: подобные явления – это те, которые имеют
одинаковые определяющие критерии и подобные условия однозначности.

5. В соответствии с приведенными теоремами подобия
критерии подобия определяются в основном двумя способами:
первый заключается в приведении уравнений физического
процесса к безразмерному виду. Следовательно, чтобы его
применять, нужно иметь уравнение исследуемого процесса;
второй базируется на применении π – теоремы. Им можно
воспользоваться в случаях, когда известны только параметры,
участвующие в исследуемом процессе, а уравнения процесса
неизвестны.
Способ относительных единиц является модификацией
первых двух способов. Наиболее существенные параметры,
выраженные в долях от базисных, можно рассматривать как
своего рода критерии подобия, действующие в данных
конкретных условиях.

7. Течение вязкого смазочного материала в зазоре подшипника
скольжения при смешанной смазке.

8. В практике встречаются, однако, такие случаи, когда
сложность явления не дает возможности не только решить,
но и составить уравнение процесса. Между тем
экспериментальное изучение явления дает фактический
материал, обработка которого позволяет установить
определенную форму зависимости между переменными
величинами, обусловливающими процесс. Такая задача
решается приемом, основанным на анализе размерностей
этих величин.
Анализ размерностей можно применить, когда известно,
какие именно величины существенны в данном случае и в
какой системе единиц они выражены.

9. Модели могут быть простыми и сложны­ми. Простая модель
описывает один вид движения материи (например,
механическое) или является условным образом явления, при
рассмотрении которого не учитываются дополнительные
эффекты. Сложная модель состоит из двух и более подсистем,
она, как правило, описывает несколько видов движения
материи. Например, система подшипник – вал представляет
сложную систему и состоит из семи подсистем. Она описывает
не менее двух видов движения: механическое и тепловое. В
ряде случаев приходится учитывать еще электрические и
химические явления в зоне контакта одной пары трения.
Компьютерное моделирование основано на математическом
описании процессов в узлах трения и используется для
определения взаимного влияния на них параметров
триботехнической системы, в которую эти узлы входят,
прогнозирования показателей надежности узлов трения, а
также их оптимизации по выбранным критериям.

10. Триботехническую систему можно представить в виде схемы
– направленного графа связи основных ее величин, например,
для системы вал – подшипники скольжения. С помощью такого
графа можно уяснить взаимосвязь исследуемых процессов,
оценить сложность модели трибосистемы и варианты
усложнения или упрощения системы. Суть метода графов
связей – физические и технические системы могут быть
представлены многомерными сетями в данной области
пространства, напоминающими связи атомов в сложных
химических молекулах (автор – Пейнтер).

11. Граф связи основных величин в модели триботехнической системы
коленчатый вал – подшипники скольжения дизельного двигателя тепловоза:
число вершин графа – 10; число связей – 22; порядок системы - 3