Коэффициент износа формула: Коэффициент износа основных средств. Формула, пример расчёта

Содержание

Норма финансового износа формула - Юридическая консультация

Ни одно предприятие не обходится без основных средств зданий, сооружений, оборудования, машин, приборов, инструментов и иных объектов, без которых невозможно осуществление хозяйственной деятельности. Объекты ОС изнашиваются, ремонтируются, заменяются на новые — и все эти операции должны быть отражены в бухгалтерском балансе. Одним из показателей, связанных с учетом ОС, является коэффициент годности основных средств. Основные средства предприятий амортизируемые имеют свойство изнашиваться и со временем утрачивать эксплуатационные свойства. Внутри предприятия целесообразно регулярно оценивать уровень износа имущества, а помогают в этом коэффициент износа демонстрирующий, насколько объект изношен и самортизирован и коэффициент годности дающий дополнительную информацию о состоянии фондов компании. Следует пояснить смысл соотношения остаточной и первоначальной стоимости.

ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Амортизация (износ) #FactorAcademy#Амортизация#Износ

Дорогие читатели! Наши статьи рассказывают о типовых способах решения юридических вопросов, но каждый случай носит уникальный характер.

Если вы хотите узнать, как решить именно Вашу проблему - обращайтесь в форму онлайн-консультанта справа или звоните по телефонам, представленным на сайте. Это быстро и бесплатно!

Финансовый анализ

Поговорим про коэффициент износа основных средств , который используется для анализа состояния основных средств. Коэффициент показывает, насколько амортизированы основные средства. Он равен отношению суммы амортизационных отчислений к первоначальной стоимости основных средств. Основные средства в процессе своей эксплуатации подвергаются износу моральному и физическому.

Для определения степени износа и вычисляется коэффициент износа основных средств. Коэффициент рассчитывается по данным из бухгалтерского баланса. Для расчета коэффициента износа основных средств необходимо рассчитать амортизацию и первоначальную стоимость основных средств. Амортизация — это процесс перенесения стоимости основных средств на производимую продукцию с целью полного восстановления их стоимости. Амортизационные отчисления включаются в себестоимость производимой продукции.

Для расчета амортизационных отчислений необходимо знать первоначальные затраты на основные средства и срок их полезного использования. Основные средства предприятия — это средства труда, которые участвуют в производственном процессе производстве товаров или оказании услуг. Срок их использования должен быть более 12 месяцев. Предприниматель, спикер в бизнес-школе РГГУ, автор книг-бестселлеров "Финансовый анализ предприятия с помощью коэффициентов и моделей", "Инвестиционная оценка проектов и бизнеса", "Прогнозирование доходности и риска инвестиций на фондовом рынке".

Лауреат государственной премии за комплекс монографий в сфере экономики и управления предприятиями авиационной промышленности на базе информационных технологий. Лауреат премии Всероссийского конкурса на лучшую научную книгу года от Фонда развития отечественного образования. Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев. Коэффициент износа основных средств формула расчета. Содержание статьи. Формула по балансу. Формула расчета по балансу. Оцените качество статьи.

Нам важно ваше мнение:. Поделиться с друзьями. Автор статьи Василий Жданов. Формула расчета в Excel Коэффициент оборачиваемости оборотных средств активов. Нажмите, чтобы отменить ответ. Читайте ранее: Финансовый анализ Газпрома.

Что такое коэффициент износа основных средств и как его рассчитать?

Коэффициент физического износа используется в принятии управленческих решений, определении порядка начисления амортизации и получения налоговых вычетов. Его значение показывает, насколько эффективно используются основные фонды и когда нужно проводить модернизацию. Существует 2 формулы расчета индикатора: для целей бухгалтерского и управленческого учета.

Поговорим про коэффициент износа основных средств , который используется для анализа состояния основных средств. Коэффициент показывает, насколько амортизированы основные средства. Он равен отношению суммы амортизационных отчислений к первоначальной стоимости основных средств.

И менеджер, и владелец стремятся контролировать собственность, которой управляют или владеют. Одна из сторон контроля — забота о сохранности объектов, находящихся в собственности или под управлением и для этого в финансовом менеджменте, применяют показатель — коэффициент износа. О чем эта статья :. Также возможно не физическое ухудшение потребительских свойств, а их несоответствие текущему уровню технологических потребностей, например, когда речь идет о компьютерной технике — мощностей компьютера двухлетней давности покупки может не хватить для нового графического редактора или качество изображения исправного кинескопного монитора не соответствует аналогичным TFT-мониторам и уже не удовлетворяет дизайнера.

Что такое коэффициент физического износа и как его рассчитать?

Финансовый анализ предприятия позволяет получить набор показателей, которые описывают финансовое состояние организации. На основании финансового анализа руководитель делает выводы об эффективности функционирования предприятия, принимает решения о том, как достичь нужного финансового состояния и формирует задания для структурных подразделений и сотрудников. Наш сайт содержит более статей по финансовому анализу и вопросам с ним связанным. С помощью поиска можно быстро получить необходимую информацию из всех разделов сайта. В разделе Финансовые коэффициенты описано более финансовых коэффициентов с формулами расчета по данным бухгалтерской отчетности. В разделе есть коэффициенты рентабельности, ликвидности, оборачиваемости, рыночной и финансовой устойчивости. В разделе Библиотека публикации сгруппированы по темам:. Финансовый словарь содержит более терминов по финансам и анализу финансового состояния. Мы разработали программу для финансового анализа - ФинЭкАнализ , которая ускоряет и упрощает процесс анализа по данным бухгалтерской отчетности. Программа делает анализ финансовых результатов, анализ финансовой устойчивости и использует другие методы финансового анализа.

Коэффициенты износа и годности основных средств в 2019 году

Коэффициент износа основных средств позволяет оценить необходимость модернизации оборудования ввиду его морального устаревания и технологического изнашивания. С ним связаны расчет амортизации основных фондов и определение налоговых вычетов. В процессе использования основных фондов предприятия происходит два необратимых процесса — их фактическое старение и моральное устаревание, связанное с появлением новых более продуктивных их аналогов. При этом любая компания должная определить для себя величину амортизационных отчислений на восстановление и модернизацию основного капитала, что требует использования специального количественного индикатора износа.

.

Коэффициент износа: формулы и примеры расчетов

.

.

Коэффициент годности основных средств. Формула. Расчет

.

Коэффициент физического износа основных фондов (Кф) определяется следующим Расчет нормы амортизации (Н) проводится по следующей формуле: В целях создания финансовых условий для ускорения внедрения в.

.

Коэффициент износа основных средств (формула расчета)

.

.

.

.

.

Износ контактных поверхностей | Расчет торцовых уплотнений роторов насосов АЭС

Процесс изнашивания смазанных трущихся поверхностей настолько сложен, что до настоящего времени нет надежных методов его прогнозирования. Даже для одних и тех же материалов интенсивность изнашивания может изменяться на несколько порядков при изменении режима эксплуатации: при изменении давления уплотняемой жидкости, окружной скорости, температуры, осевых и угловых вибраций. Пока что оценки показателей износа базируются на опыте эксплуатации и от них нельзя требовать большой степени достоверности.

Наиболее обоснованные и приемлемые для инженерных расчетов формулы для интенсивности изнашивания приведены в фундаментальном справочнике [15], однако входящие в эти формулы специальные физико-механические характеристики (параметр кривой фрикционной усталости; поправочный коэффициент к числу циклов, соответствующих отделению частицы износа; коэффициент, характеризующий напряженное состояние на пятне контакта, и др.) частично систематизированы лишь для некоторых наиболее распространенных конструкционных материалов в условиях сухого трения. Для антифрикционных материалов пар трения торцовых уплотнений при наличии промежуточной пленки уплотняемой жидкости таких характеристик пока нет.

В литературе приводятся и более простые степенные [27] и линейные [И, 28] зависимости скорости изнашивания от контактного давления и скорости скольжения. Например, в [29] анализируется формула Арчарда
ү = k0pcωrc/H,
где Н — твердость поверхности, определяемая методом вдавливания; k0 — коэффициент износа, который нужно определять экспериментально для каждого сочетания материалов пар трения и уплотняемой жидкости, а также для конкретных условий эксплуатации, включая режим трения, температуру, наличие вибраций, абразивных частиц и т. д. Таким образом, внешняя простота формулы достигнута ценой потери ее общности: для определения коэффициента износа нужно экспериментально измерить скорость износа, а если скорость износа определена, то формула становится ненужной.

Пока что единственный путь прогнозирования износа проектируемых уплотнений — использование результатов, полученных для близких по конструкции прототипов, работающих в сходных условиях. Задача облегчается лишь тем, что износ представляет собой интегральную среднестатистическую характеристику, сравнительно мало чувствительную к случайным изменениям отдельных параметров, от совокупности которых она зависит. Благодаря этому в [11] на основании обширных исследований приведена скорость изнашивания (рис. 5.23) в зависимости от режима (коэффициента) трения пары углеграфит-металл для уплотнений первых двух групп табл. 5.1. В монографии А. И. Голубева |14] приведены данные по  износу всех четырех групп уплотнений, причем скорость изнашивания пар силицированный графит по силицированному графиту для четвертой группы уплотнений не превышает 0,001 мкм/ч. На рис. 5.24 приведены данные Вильямса, иллюстрирующие зависимость коэффициента трения и скорости изнашивания от уплотняемого давления в уплотнениях питательных насосов тепловых и атомных электростанций.

Таким образом, если задан предельно допустимый износ контактных поверхностей U*, то по средней скорости изнашивания можно оценить ресурс уплотнения Т = U*/ү. Например, если U* = 2 мм, а средняя скорость изнашивания ү = 0,1 мкм/ч, то Т = 2·104 ч, т. е. даже для сравнительно большой скорости изнашивания ресурс пары трения настолько велик, что надежность узла может ограничиваться вторичными уплотнениями, поводками и нажимными элементами.

Во всяком случае опыт показывает, что при правильном выборе материалов пар трения и конструкции можно обеспечить достаточно высокий ресурс механических торцовых уплотнений, если степень эксплуатационной нагруженности p1ν < 100 МПа·м/с. Для более высоких параметров нужно применять термогидродинамические уплотнения, предложенные Э. Майером [11], или гидростатические уплотнения с гарантированным саморегулируемым торцовым зазором.


Рис. 5.23. Скорость изнашивания пар трения углеграфит — металл
Рис. 5.24. Зависимость коэффициента трения и скорости изнашивания от давления уплотняемой жидкости (пара углеграфит — металл, уплотняемая жидкость—вода, окружная скорость 5 м/с)

Особое мнение об одном распостраненном способе расчета износа материальных объектов. Зайцев Ю.С.

Полемический характер названия данной статьи обусловлен несогласием ее автора с одним из способов расчета совокупного износа при оценке недвижимости, машин и оборудования затратным подходом. Суть этого способа характеризуется формулой:

Иоб = 1- (1-Иф)*(1-Ифун)*(1-Ив), (Формула 1)

 

где:
Иоб - общий или совокупный износ;
Иф - физический износ;
Ифун - функциональный износ;
Ив - внешний износ.

Износы всех видов выражаются в долях единицы.

Автор прочитал об этом способе в книге Э.Б.Саприцкого "Методология оценки стоимости промышленного оборудования" 1, где отмечено, что впервые данная формула была приведена в статье Саприцкого Э.Б., Любарева А.Э. "Некоторые методические вопросы оценки рыночной стоимости промышленного оборудования" 2 в 1996 г. Каких-либо обоснований структуры формулы в статье не обнаружено.
Эта же формула встречалась автору в различных публикациях и позже. Например, в бюллетене "Российский Оценщик" № 9 -10 (49) от сентября-октября 1999 г. в статье "Аттестация оценщиков Российского общества оценщиков и сертификация оценочных фирм и индивидуальных предпринимателей" приведен ряд типичных ошибок, встречающихся в отчетах оценщиков. В пункте 5.4. статьи указано буквально следующее: "При оценке недвижимости получение сводной оценки величины износа как совокупности физического, функционального и внешнего, как правило, производится методом суммирования относительных значений износов различных видов. Такой метод расчета возможен при небольших значениях износов (5-10%), но при больших значениях суммарное значение износов может превысить 100%. Поэтому, по нашему мнению, целесообразно общее значение износа рассчитывать по формуле Иоб = (1-(1-Иф)*(1-Ифун)*(1-Ио))".
Эта же формула применялась в ряде отчетов, авторы которых предлагали нам свои услуги в качестве оценщиков. При обсуждении правомерности ее применения авторы отчетов ссылались иногда на вышеприведенную выдержку из бюллетеня РОО.
Учитывая, что эта формула стойко применяется в течение ряда лет, автор посчитал целесообразным высказаться по данному вопросу публично.
Чтобы вникнуть в существо вопроса, вначале вспомним определения видов износа материальных объектов, которые могут быть объектами оценки 3. Физический износ характеризует уменьшение стоимости имущества вследствие потери его элементами своих первоначальных свойств. Функциональный износ характеризует уменьшение стоимости имущества вследствие потери им способности использоваться по своему прямому назначению. Внешний износ характеризует уменьшение стоимости имущества вследствие изменения условий окружающей среды.
Как видим, указанные износы имеют различную природу своего возникновения и их величины могут быть вычислены отдельно друг от друга.
Если в качестве объекта оценки рассматривать здание, то примером физического износа может быть снижение стоимости здания вследствие уменьшения оставшегося срока его службы до прекращения эксплуатации по отношению к полному сроку службы нового здания. Этот износ может быть выражен напрямую в деньгах.
Примером функционального износа может быть недостаточная теплозащита здания по сравнению с современными аналогами. Он может быть выражен в деньгах путем капитализации денежных потерь, вызываемых необходимостью дополнительного обогрева здания в течение оставшегося срока службы здания.
Примером внешнего износа может быть изменение условий окружения, приведшее к снижению ставки арендной платы, по которой реально сдавать в аренду площади здания в будущем. Он может быть выражен в деньгах путем капитализации денежных потерь из-за указанного снижения ставки аренды в течение оставшегося срока службы здания.
Таким образом, совокупный износ СИ может быть вычислен в стоимостном выражении по формуле:

СИ = Ф + ФУН + В, (Формула 2)

 

где:
Ф - физический износ, в стоимостном выражении;
ФУН - функциональный износ, в стоимостном выражении;
В - внешний износ, в стоимостном выражении.

 

Этот износ затем может быть вычтен из стоимости нового объекта и получена искомая итоговая оценка стоимости объекта с учетом износов всех видов:

С = Св - СИ, (Формула 3)

 

где:
С - стоимость объекта после учета износов всех видов;
Св - полная восстановительная стоимость оцениваемого объекта;
СИ - совокупный износ в стоимостном выражении

Пропагандисты формулы 1 предлагают иное, а именно:

  • выразить каждый вид износа в виде доли единицы: Иф - физический износ, Ифун - функциональный износ, Ив - внешний износ;
  • ввести эти доли в формулу Иоб = 1- (1-Иф)*(1-Ифун)*(1-Ив) и вычислить совокупный износ в долях единицы;
  • вычислить стоимость объекта оценки за вычетом совокупного износа по формуле

С = Св (1- Иоб ). (Формула 4)

 

Заменив параметр Иоб его выражением по формуле 1, получим известную формулу:

С = Св (1-Иф)(1-Ифун)(1-Ив). (Формула 5)

 

Чтобы проанализировать ее, преобразуем формулу следующим образом:

С = Св (1-Иф)(1-Ифун)(1-Ив) = Сф(1-Ифун)(1-Ив) = Сф,фун (1-Ив), (Формула 6)

 

где:
Сф = Св*(1-Иф) - стоимость объекта после учета физического износа;
Сф,функ = Св*(1-Иф)*(1-Ифун) - стоимость объекта после учета физического и функционального износов.

 

Теперь подходим к главному. Как определить значения коэффициентов износа Иф, Ифун, Ив?. Поскольку они выражены в долях единицы, значит должна существовать база отсчета, принимаемая за единицу, и после определения этой базы могут быть определены величины коэффициентов износа. . Поскольку каждый из видов износа имеет свою собственную природу, естественно предположить, что указанная база (для всех видов износа или три базы, по одной для каждого вида износа) должна / должны соответствовать природе только своего конкретного вида износа и не зависеть от износов других видов. При умножении этой базы, выраженной в деньгах, на соответствующий коэффициент износа (Иф, Ифун, Ив) должна быть получена величина износа в денежном выражении. Выполняется ли данное условие в формуле 1? Проверим это.
Как видим, базой для определения величины Иф в долях единицы является стоимость Св, базой для определения величины Ифунк в долях единицы является стоимость Сф (которая зависит от Св и Иф), а базой для определения величины Ив в долях единицы является стоимость Сф,функ (которая зависит от Св, Иф, Ифун). Фактически функциональный износ в денежном выражении лишь косвенно связан с неустранимым физическим износом тем, что он уменьшается по мере уменьшения оставшегося срока службы материального объекта. Но использование величины Сф в качестве базы для расчета параметра Ифун не корректно, ибо физический износ может состоять из неустранимого и устранимого износов. Внешний износ в денежном выражении также косвенно связан с неустранимым физическим износом тем, что он уменьшается по мере уменьшения оставшегося срока службы материального объекта. Но он не имеет никакой связи с функциональным износом, поэтому использовать величину Сф,функ в качестве базы для расчета параметра Ив не корректно.
Учитывая вышеприведенное, автор осмеливается сделать вывод, что формула 1 не отражает экономических реалий. Она лишь имеет одно кажущееся достоинство: с ее помощью всегда можно получить совокупный износ Иоб материального объекта меньше единицы при любых величинах Иф, Ифун, Ив меньших единицы. Но указанное достоинство - лишь иллюзия, ибо, по мнению автора, не всегда совокупный износ материального объекта меньше единицы.
Предположим, что оценивается земельный участок и расположенное на нем здание, пришедшее в негодность. Рыночная стоимость здания обуславливается разницей между доходом, который можно получить от продажи материалов, из которых построено здание, после его демонтажа, и расходами на этот демонтаж. Не всегда эта разница больше нуля. Если она меньше нуля, то стоимость объекта недвижимости оказывается меньше стоимости незанятого земельного участка. Если вспомнить формулу для расчета рыночной стоимости объекта недвижимости 4, предусматривающую добавление стоимости земельного участка (как свободного от улучшений) к стоимости улучшений после учета износов всех видов, то в рассмотренном выше случае получается, что уменьшение стоимости объекта недвижимости по отношению к стоимости незанятого земельного участка может быть отнесено на совокупный износ здания, который оказывается в данном случае больше единицы или 100%.
Иной пример. В некоторый отдаленный район, например, в тайге, завезено оборудование, которое затем использовалось какое то время и достаточно износилось. Далее, экономическая ситуация ухудшилась и некоторое оборудование оказалось не нужно здесь. Его собственник готов продать оборудование кому-либо, но покупатель не находится, поскольку затраты на вывоз оборудования больше, чем доход, который можно получить от его последующего использования. В этом случае совокупный износ ненужного оборудования больше единицы. В случае необходимости освободить земельный участок, на котором расположено оборудование, его собственнику придется заплатить за вывоз ненужного оборудования без надежды компенсировать все истраченные деньги за счет последующей продажи оборудования.
Подводя итог, автор считает, что формула 1 есть искусственное математическое образование, не отражающее действительную зависимость совокупного износа материальных объектов от составляющих этого износа: физический износ, функциональный износ, внешний износ. Более плодотворным является расчет совокупного износа в денежном выражении суммированием упомянутых составляющих, также вычисленных в денежном выражении. Поскольку физический износ зданий согласно сложившейся практике его расчета по ВСН 53-86 (р) 5 вначале определяется в процентах от величины стоимости постройки, то затем с целью учета в совокупном износе он может быть выражен в деньгах.

Зайцев Ю.С.,
Руководитель департамента оценки
"Консультационного агентства "ИНФО-ПАРК",
кандидат технических наук
тел. 254-4567, 254-7026,
E-mail: [email protected]


 

ЛИТЕРАТУРА

1. Э.Б.Саприцкий. Методология оценки стоимости промышленного оборудования. - М.: Институт промышленного развития (Информэлектро), 1996, - 64 с.
2. Саприцкий Э.Б., Любарев А.Э. " Некоторые методические вопросы оценки рыночной стоимости промышленного оборудования". "Вопросы оценки", январь-март 1996 г.
3. Международные стандарты оценки. Кн. 1, Г.И. Микерин и др. - М.: ОАО "Типография "НОВОСТИ", 2000. - 264 с.
4. Оценка рыночной стоимости недвижимости. Серия "Оценочная деятельность". Учебное и практическое пособие. - М. Дело, 1998. - 384 с.
5. Правила оценки физического износа жилых зданий ВСН 53-86 (р), Москва 1990.

Статистика основных фондов | univer-nn.ru

Основной капитал участвует многократно в процессе производства и переносит свою стоимость на готовый продукт постепенно. Наличие основных фондов в целом и их отдельных видов может быть определено на определенную дату и за период среднем. В течение года происходит движение основных фондов, связанное с их поступлением и выбытием. С учетом этого стоимость основных фондов на конец периода ОФк определяется по формуле:

ОФк = ОФн + ОФп – ОФвгде ОФн – стоимость основных фондов на начало периода,
ОФп, ОФв – стоимость поступивших и выбывших основных фондов.

Фондоотдача и Фондоемкость

Характеризуют эффективность использования основных производственных фондов.

1. Фондоотдача Фо определяется по формуле:

2. Фондоотдача активной части основных фондов определяется по формуле: где Q – стоимость произведенной продукции,
ОФа – среднегодовая стоимость активной части основных фондов.

3. Фондоемкость рассчитывается по формуле:

4. Фондовооруженность Фв определяется отношением средней годовой стоимости основных фондов к средней численности рабочих, занятых в наиболее заполненной смене.

Стоимость основных фондов

Средняя стоимость основных фондов определяется по формуле средней хронологической. Так как основные фонды поступают и выбывают в течение года неравномерно, то среднегодовая стоимость определяется по формуле:

где ОФп, ОФв среднегодовая стоимость поступивших и выбывших основных фондов,
mi — число полных месяцев неработы выбывших фондов с момента выбытия до конца года;
ni – число полных месяцев работы поступивших фондов с момента поступления до конца года.

Показатели движения основных фондов

1. Коэффициент поступления Кп рассчитывается по формуле:

2. Коэффициент обновления Кобн определяется по формуле: где ОФнов – стоимость новых фондов

3. Коэффициент выбытия Кв рассчитывается по формуле:

4. Коэффициент ликвидации Кл определяется по формуле: где ОФл – стоимость ликвидированных фондов.
Показатели состояния основных фондов

1. Коэффициент износа Ки характеризует долю части основных фондов, которая перенесена на продукт и рассчитывается по формуле:

2. Коэффициент годности Кг характеризует неизношенную часть фондов: где И – сумма износа фондов,
ОФполн – полная стоимость фондов,
ОФост – остаточная стоимость фондов. Ки + Кг = 100 %

Как расчитывается коэффициент износа

Содержание страницы Определение Условность коэффициента износа Зачем его определяют Формула для расчёта коэффициента износа основных средств Интерпретация Дополнительный показатель — коэффициент годности. При учете состояния основных средств используются различные методы начисления амортизации , у которых есть общая черта — для всех их необходимо использовать специальный промежуточный показатель — коэффициент износа. Что отражает этот показатель, от чего зависит его вычисление, как именно его производить, а также о чем может свидетельствовать опытному глазу его динамика, мы поговорим в этой статье. Условный показатель, определяющий оценку состояния основных фондов предприятия, несущий аналитическое значение, называется коэффициентом износа основных средств, иначе — коэффициентом амортизации.

Дорогие читатели! Наши статьи рассказывают о типовых способах решения юридических вопросов, но каждый случай носит уникальный характер.

Если вы хотите узнать, как решить именно Вашу проблему - обращайтесь в форму онлайн-консультанта справа или звоните по телефонам, представленным на сайте. Это быстро и бесплатно!

Коэффициент износа

Основные средства производства являются необходимой составляющей деятельности любого предприятия. От состояния основных средств и уровня их производительности зависят производственные показатели организации. Для анализа состояния основных средств используют коэффициент износа. Сегодня мы поговорим в статье о том, что подразумевает под собой коэффициент износа основных средств, как его рассчитать, какие нормы для него установлены, а также расскажем, какие аналитические данные можно получить на основании коэффициента износа основных средств.

В процессе ведения деятельности все субъекты хозяйствования используют основные средства ОС. Количество основных средств и их стоимость зависит от специфики работы предприятия, объема производства, сферы деятельности и т. К основным средствам относят не только оборудование, которое принимает непосредственное участие в процессе производства продукции, но и:.

Основные средства, учитываемые на балансе предприятия, подлежат амортизации. В результате ежемесячных отчислений часть стоимости оборудования списывается в счет износа, таким образом баланс отражает остаточную реальную стоимость имущества исходя из срока его использования.

Для того, чтобы определить степень износа производственных фондов, используют коэффициент, который определяется как отношение суммы начисленной амортизации к первоначальной стоимости имущества. Коэффициент износа можно определять в разрезе:. Коэффициент износа показывает степень амортизации основных фондов, значение показателя демонстрирует, насколько самортизированы основные средства той или иной в группе и по предприятию в целом.

Иными словами, коэффициент износа дает представление о состоянии основных фондов и определяет объем изношенного оборудования в общем количестве основных средств.

На основании показателя коэффициента износа можно провести анализ состояния основных фондов, принять решение относительно необходимости замены производственного оборудования или увеличения его количества. Для расчета коэффициента износа основных средств Вам потребуются два показателя: первоначальная стоимость имущества и сумма начисленной амортизации.

Формула расчета коэффициента выглядит так:. Отметим, что при расчете коэффициента используется первоначальная стоимость имущества с учетом проведенных улучшений и модернизации, если таковые имели место быть.

В марте проведена модернизация 2-х станков из ти, вследствие чего стоимость 2-х единиц увеличилась на Законодательными актами не предусмотрено нормативное значение для коэффициента износа. Показатель нормы каждое предприятие определяет индивидуальное, его значение фиксируется в положениях учетной политике.

Что это значит? В данном случае результат говорит о высокой степени износа основных средств данной группы и необходимости их скорейшей замены. В данном случае целесообразно осуществить подробный анализ состояния имущества.

К примеру, можно провести технический осмотр каждой единицы оборудования или проанализировать состояние имущества в разрезе групп основных средств. Это позволит получить более конкретную информацию о состоянии основных фондов в разрезе их структуры. Для получения полной картины о состоянии и структуре основных фондов предприятия, наряду с коэффициентом износа, рассчитывают показатель годности имущества.

Для этого используют следующую формулу:. Если коэффициент износа показывает, насколько самортизировано оборудование, то показатель годности демонстрирует долю остаточной стоимости основных средств в отношении суммы оборудования по балансовому первоначальному учета. На основании этих коэффициентов можно в целом судить о техническом и моральном состоянии основных фондов.

Результаты расчета представил в виде ведомости:. На основании проведенного расчета можно сделать следующие выводы:. Однако, учитывая специфику отрасли, показатель не будет отражать реальной картины состояние основных фондов данной группы. Законодательство не содержит прямых требований относительно замены основных средств в случае, если коэффициент износа не соответствует нормативным показателям.

Основные средства. Новости бухгалтерии. Основные понятия бухучета. Особенности расчета коэффициента износа основных средств.

Нравится статья 11 1 Поделитесь статьей. Добавить комментарий. Нужно ли хранить Z-отчеты онлайн-кассы Основные средства. Как рассчитать валюту баланса Основные средства. Баланс предприятия- оценка, структура, ликвидность Новости бухгалтерии. Синтетический учет основных средств: типовые проводки Основные понятия бухучета. Амортизация здания: как расчитать и налогообложение Основные средства.

Особенности расчета коэффициента износа основных средств

В мире нет ничего вечного. Всё на свете стареет, приходит в негодность — и вещи, и, к сожалению, люди тоже. Но бухгалтеров интересуют не общефилософские рассуждения, а вполне конкретные стоимостные категории. Он выражается в цифрах, обозначающих абсолютные величины, или процентах, если рассчитывается доля реальной цены по отношению к первоначальному её значению. Вероятно, тем, кто никогда не получал специального бухгалтерского образования будет интересно узнать о параметрах, по которым можно судить о степени новизны, пригодности к эксплуатации и степени износа основных фондов, а также о методиках их расчёта.

Коэффициент износа - коэффициент равный отношению суммы начисленной амортизации к первоначальной стоимости основных средств. Исходные данные для расчета - бухгалтерский баланс. Коэффициент износа рассчитывается в программе ФинЭкАнализ в блоке Анализ состояния основных средств и их воспроизводства как Коэффициент износа основных средств.

И менеджер, и владелец стремятся контролировать собственность, которой управляют или владеют. Одна из сторон контроля — забота о сохранности объектов, находящихся в собственности или под управлением и для этого в финансовом менеджменте, применяют показатель — коэффициент износа. О чем эта статья :. Также возможно не физическое ухудшение потребительских свойств, а их несоответствие текущему уровню технологических потребностей, например, когда речь идет о компьютерной технике — мощностей компьютера двухлетней давности покупки может не хватить для нового графического редактора или качество изображения исправного кинескопного монитора не соответствует аналогичным TFT-мониторам и уже не удовлетворяет дизайнера. Расчет износа основных средств.

Коэффициент износа основных средств

Основные средства производства являются необходимой составляющей деятельности любого предприятия. От состояния основных средств и уровня их производительности зависят производственные показатели организации. Для анализа состояния основных средств используют коэффициент износа. Сегодня мы поговорим в статье о том, что подразумевает под собой коэффициент износа основных средств, как его рассчитать, какие нормы для него установлены, а также расскажем, какие аналитические данные можно получить на основании коэффициента износа основных средств. В процессе ведения деятельности все субъекты хозяйствования используют основные средства ОС. Количество основных средств и их стоимость зависит от специфики работы предприятия, объема производства, сферы деятельности и т. К основным средствам относят не только оборудование, которое принимает непосредственное участие в процессе производства продукции, но и:.

Коэффициент износа основных средств (формула расчета)

Поговорим про коэффициент износа основных средств , который используется для анализа состояния основных средств. Коэффициент показывает, насколько амортизированы основные средства. Он равен отношению суммы амортизационных отчислений к первоначальной стоимости основных средств. Основные средства в процессе своей эксплуатации подвергаются износу моральному и физическому. Для определения степени износа и вычисляется коэффициент износа основных средств.

Коэффициент износа основных средств - коэффициент равный отношению суммы начисленной амортизации к первоначальной стоимости основных средств.

В мире нет ничего вечного. Всё на свете стареет, приходит в негодность — и вещи, и, к сожалению, люди тоже. Но бухгалтеров интересуют не общефилософские рассуждения, а вполне конкретные стоимостные категории.

Коэффициент износа: формулы и примеры расчетов

Коэффициент обновления основных средств. Виды износа основных средств. Чем отличается износ от амортизации? Классификатор основных средств по амортизационным группам.

.

Коэффициенты износа и годности основных средств в 2019 году

.

Коэффициент износа основных средств определяет долю утраченной в Типы износа; Как рассчитать коэффициент износа; Коэффициент годности.

.

Метод определения коэффициента износа основных средств

.

Коэффициент износа основных средств – формула расчета

.

.

.

.

Данные по износостойкости в метрических единицах для соединений полифениленсульфида (PPS) серии RTP 1300

Соединения полифениленсульфида (ПФС) серии RTP 1300 - Метрические единицы

Коэффициент износа (K) является показателем сопротивления материала износу в зависимости от объема потерянного материала, силы (нагрузки) и скорости на границе раздела износа и времени.Это часто определяется с помощью «упорной шайбы» износа устройства ASTM D3702 за, в котором пластиковый образец вращаются против упорной Подложки шайбы под заданным давлением и скорость условий тестирования.

Коэффициент износа рассчитывается по формуле W = K * F * V * T. В этом уравнении W - объем износа (мм 3 ), K - коэффициент износа (мм 3 / Н · м) 10 -8 , F - сила (Н), V - скорость (м / с), и T - истекшее время (сек).

Материал с более низким коэффициентом износа (K) имеет более высокую износостойкость, и эти значения полезны для целей сравнения материалов.

[Просмотреть данные об износе в английских единицах | Вернуться к списку износостойких смол]

Пластик против стали

Продукт RTP Протестировано vs.Сталь (1018 C)
PV 70
Нагрузка 1.80
Скорость 0,25
PV 175
Нагрузка 2,25
Скорость 0.50
PV 350
Нагрузка 9.00
Скорость 0,25
Износ
Коэффициент
µ
Динамический
Износ
Коэффициент
µ
Динамический
Износ
Коэффициент
µ
Динамический
RTP 1378
30% стекловолокно
15% ПТФЭ
UL94 V-0
103 0.44 189 0,41 358 0,34
RTP 1385 TFE 15
30% углеродное волокно
15% ПТФЭ
84 0.33 34 0,50 48 0,59
RTP 1300 AR 15 TFE 15
15% арамидного волокна
15% ПТФЭ
24 0.25 38 0,22 22 0,18
  • Упорная шайба тестирование проводится согласно ASTM D 3702
  • Коэффициент износа: (мм 3 / Н · м) 10 -8
  • PV: КПа м / сек
  • Нагрузка: N
  • Скорость: м / сек

Сравнение конкурентных данных Примечание

  • Компания RTP сообщает о коэффициентах износа на единицу силы (KF) с единицами измерения (мм 3 / Н · м) 10 -8 .Это стандартный в отрасли способ расчета и составления отчета о коэффициенте износа. Некоторые поставщики указывают коэффициент износа на единицу давления (КП) в единицах (мм 3 / Па · м) 10 -11 . Это значение получается путем деления KF на контактную поверхность испытуемого образца 0,00023 или 2,3 -4 м 2 . В результате такого расхождения в отчетах значения коэффициента износа компании RTP оказываются значительно выше. Например, KP, равный 3 (мм 3 / Па · м) 10 -11 , будет равен KF 3/0.00023 = 13 (мм 3 / Н · м) 10 -8 .

Никакая информация, предоставленная компанией RTP, не является гарантией относительно производительности или использования продукта. Любая информация, касающаяся производительности или использования, предлагается только в качестве предложения для исследования использования, основанного на компании RTP или другом опыте клиентов. Компания RTP не дает никаких гарантий, явных или подразумеваемых, относительно пригодности или пригодности любого из ее продуктов для какой-либо конкретной цели.Покупатель несет ответственность за определение того, является ли продукт безопасным, законным и технически подходящим для предполагаемого использования. Раскрытие информации в данном документе не является лицензией на деятельность или рекомендацией нарушать какие-либо патенты.

Лаборатория трибологии Университета Лихай:

Износ материалов

Износ - это сложный процесс, который происходит, когда две поверхности скользят друг относительно друга, что приводит к постепенному удалению одного или обоих материалов.Простой факт износа заключается в том, что он кажется неизбежным, изменяет характеристики механических и биологических систем и, в конечном итоге, приводит к отказу системы. Износ материалов становится все более важным и легко может иметь такие же функциональные и экономические последствия, как трение. Например, во многих промышленных приложениях компоненты изнашиваются и требуют замены. Эти замены могут быть дорогостоящими из-за дорогих компонентов, рабочей силы и времени простоя оборудования во время замены детали.

Исследования износа имеют как фундаментальные, так и прикладные интересы. Одно примечательное наблюдение заключается в том, что износ может варьироваться более чем на восемь порядков в зависимости от системы материалов. Он может варьироваться на несколько порядков для одного и того же материала, просто изменяя окружающую среду или характер контрматериала, по которому материал скользит.

Инженеры-механики обучаются проектированию с учетом критериев структурных, термических и даже экологических отказов, поэтому неудивительно, что многие системы достаточно разработаны в этих областях.Отсутствие знаний о правильном выборе материалов и проектировании трибологических компонентов в сочетании с невысокой доступностью малоизнашиваемых материалов в конечном итоге приводит к износу, который приводит к окончанию срока службы и часто к катастрофическим отказам многих систем.

На самом деле, перефразируя моего советника, износ настолько часто является окончанием срока службы дизайна или продукта, что термин «изношенный» является синонимом приемлемого конца срока службы продукта. Нынешняя глобальная тенденция к эффективности, устойчивости и стремление продвигать проекты быть быстрее и прочнее, дольше служить и работать в экстремальных условиях, подтолкнула фундаментальную потребность в разработке материалов, особенно в области трибологии, что привело к возникновению области трибологии материалов .

Принятая метрика для отчетности об износе материала была разработана намного позже, чем для коэффициента трения. Арчард и Холм предположили, что общий объем материала, удаляемого во время скольжения (объем износа), V, пропорционален реальной площади контакта, умноженной на расстояние скольжения на безразмерную константу пропорциональности, известную как коэффициент износа, K [1 -3]. Этот коэффициент износа может быть, помимо прочего, свойством набора материалов, условий скольжения, топографии поверхности и окружающей среды.Фактором износа можно управлять, чтобы рассчитать часто более удобную и более физически прямую удельную скорость износа [4] (также известную как размерная скорость износа [5]), k, обычно измеряемая в единицах мм3 / Нм. Удельная скорость износа - это просто объем износа, деленный на произведение нормальной нагрузки и расстояния скольжения, d, как показано:

Существует множество методов измерения потерь объема, используемых для расчета скорости износа. Эти измерения могут быть выполнены напрямую, или потери объема могут быть выведены на основании:

  • изменения размеров материала, включая изменения высоты
  • топографические измерения износа, выполненные профилометром, например:
    • оптические измерения (микроскоп, СЭМ и т. Д.)
    • интерферометрические измерения (интерферометр)
    • профилометрия щупа
    • атомно-силовая микроскопия
  • прерванные измерения массы
  • предполагаемые измерения, основанные на прохождении покрытия путем наблюдения повышенного коэффициента трения

Используя плотность материала, можно рассчитать потерю объема по изменению массы. Нормы износа легко рассчитываются по:

Schmitz et al., Colbert et al. , а также Беррис и Сойер предоставляют современный анализ неопределенностей для некоторых методов, использованных в этом исследовании, для определения скорости износа [6-8].

1. Archard, J.F., Контакт и трение плоских поверхностей. Journal of Applied Physics, 1953. 24 (8): p. 981-988.
2. Арчард, Дж. Ф., Одиночные контакты и множественные встречи. Journal of Applied Physics, 1961. 32 (8): p. 1420- и.
3. Холм Р. и Э.Holm, Справочник по электрическим контактам . 1958, Берлин: Springer.
4. Stachowiak, G.W. и А. Бэтчелор, Инженерная трибология . 2005, Оксфорд: Elsevier.
5. Уильямс Дж.А., Инженерная трибология . 1994, Оксфорд: Oxford University Press, Inc.,
6. Шмитц, Т.Л., и др., Сложность измерения низкого трения: анализ неопределенности для измерений коэффициента трения. Journal of Tribology-Transactions of the Asme, 2005. 127 (3): p.673-678.
7. Беррис, Д.Л. и W.G. Sawyer, Погрешности измерения скорости износа. Tribology Letters, 2009. 36 (1): p. 81-87.
8. Кольбер, Р.С. and W.G. Sawyer, . Температурная зависимость износа покрытий из дисульфида молибдена. Wear, 2010. 269 (11-12): стр. 719-723.

Коэффициент износа

| Pegasus Vertex, Inc. - Блог

1. Механизм износа

Модель износа обсадной колонны, применяемая в CWPRO (программное обеспечение для прогнозирования износа обсадной колонны, разработанное PVI), предполагает, что объем металла, изношенный в секции канавки износа, пропорционален энергии трения, передаваемой обсадной колонне вращающимся замком, как показано на Рисунке 2 в Серия износа обсадных труб - 1: Причины.

Передаваемая энергия трения определяется по следующей формуле:

Где:

E = энергия трения, фунт-фут

μ = коэффициент трения, безразмерный

SF = Боковое усилие на замке на фут, фунт-сила / фут

SD = расстояние скольжения, пройденное замком по стенке обсадной колонны, дюйм

Объем стенки обсадной колонны, снятой на фут за время t часов, математически выражается уравнением:

Где:

WV = объем износа обсадной колонны на фут, дюйм 3 / фут

WF = коэффициент износа, E-10psi

SF dp = Боковое усилие на бурильную трубу на фут, фунт-сила / фут

D tj = Внешний диаметр замкового соединения, дюйм

N = Скорость вращения, об / мин

t = Время вращения, час

Определение коэффициента износа - это отношение коэффициента трения к удельной энергии, которая представляет собой количество энергии, необходимое для удаления единицы стали.Единица измерения коэффициента износа: E-10psi -1 ; поэтому, когда коэффициент износа указан как 8, фактическое значение, используемое при расчете износа обсадной колонны, составляет 8E-10psi -1 .

Было проведено довольно много экспериментов для определения факторов износа обсадной колонны при различных системах бурового раствора, материалах замков бурильных труб, внутренней части обсадной колонны и протекторах бурильной колонны. Среди них компания Maurer Engineering Inc. реализовала совместный отраслевой проект DEA-42. Сообщается, что под DEA-42 было проведено более 300 лабораторных испытаний для определения коэффициентов износа для различных условий бурения.

Для типичного бурового раствора на водной основе WF может изменяться следующим образом:

Нормальный или низкий: 3-7

Средний: 8 - 13

Высокая: 14-20

WF выше 20 может считаться очень высоким и может вызвать серьезное повреждение обсадной колонны.

2. Геометрия износа

Типичная канавка износа показана на следующем рисунке.

Рисунок 1. Канавка износа корпуса

Зависимость между глубиной износа и объемом износа обсадной колонны:

Где:

WV = объем износа обсадной колонны на фут, дюйм 3 / фут

h = глубина износа, дюйм

r = внешний радиус замкового замка, дюйм

R = внутренний радиус обсадной колонны, дюйм

S = R - (r - h), в

P = (R + r + S) / 2, дюйм

3.Программное обеспечение

Основываясь на результатах исследований и разработок за последние два десятилетия, PVI разработала CWPRO, программное обеспечение, которое позволяет нам понять явление износа обсадной колонны и точно спрогнозировать износ обсадной колонны перед операцией бурения или выполнить анализ после бурения.

CWPRO - это комплексное программное обеспечение для прогнозирования износа обсадной колонны со встроенной функцией крутящего момента и сопротивления. Для каждого инкрементального интервала бурения рассчитывается количество энергии, передаваемой от бурильной трубы к обсадной колонне.Сначала получают накопительный износ и глубину износа, а затем можно оценить прочность на разрыв и сжатие изношенной обсадной колонны.

Поскольку инцидент зависит от времени, износ обсадной колонны усиливается по мере того, как мы бурим глубже. На рис. 2 показана последовательность бурения и соответствующий профиль износа вдоль ранее установленной обсадной колонны.

Рис. 2. Износ обсадной колонны, зависящий от времени

Удельная скорость износа - обзор

2.14.5.1 Композиты керамика-металл

Предполагая, что основным механизмом износа керамики является хрупкое микротрещина по границам зерен, важно ограничить это явление.Вязкость играет ключевую роль в предотвращении распространения трещин и снижении степени износа механизмов. С целью повышения ударной вязкости керамики добавление металлических частиц с высокой температурой плавления рассматривается многими исследователями как упрочняющие фазы (Breval, Deng, Chiou, & Pantano, 1992; Budiansky, Amazigo, & Evans, 1988; Chou & Tuan, 1995; De Portu, Guicciardi, Melandri, & Monteverde, 2007; De Portu, Guicciardi, Melandri, & Sbaizero, 1999; Scheppokat et al., 2005; Секино, Наладжима, Уэда и Ниихара, 1997). В идеале они могут сочетать в себе хорошие свойства обоих классов материалов, то есть твердость и износостойкость керамики с твердостью и устойчивостью к повреждениям металлов.

Де Порту и др. (2007) исследовали поведение композитов в виде частиц Al 2 O 3 -Mo и Al 2 O 3 -Nb, содержащих различные количества вторичной фазы и размер частиц. Композиты были испытаны на аппарате диск-на-штифте с использованием WC в качестве материала поверхности, с нагрузками от 10 до 150 Н при скорости скольжения 0.5 м с −1 . Было обнаружено, что коэффициент трения уменьшался с увеличением приложенных нагрузок для всех композитов. Скорость уменьшения была выше до 50 Н и ниже для более высокой приложенной нагрузки. Существенной разницы между разными материалами не обнаружено. Уменьшение трения было приписано характеристике наблюдаемой пленки мусора. При более высоких контактных нагрузках возникали более высокие температуры, и частицы металла, внедренные в мусор, легко окислялись, увеличивая смазочные свойства пленок.

Коэффициент трения этих композитов был аналогичен измеренному Де Порту и др. (1999) с чистым глиноземом, скользящим по WC в аналогичных условиях испытаний. С точки зрения износа эти два композитных материала вели себя совершенно по-разному. Износостойкость композитов Al 2 O 3 -Mo была очень низкой. Из-за слабой адгезии частиц молибдена к матрице оксида алюминия износостойкость этого композита была очень низкой даже при относительно низких нагрузках, особенно при крупных (2.5 мкм) использовали частицы Мо. Композиты, содержащие Nb, были более износостойкими. Из-за их пластичности и ограниченного несоответствия теплового расширения по отношению к Al 2 O 3 частицы Nb были более прочно связаны с матрицей и их труднее было удалить с поверхности во время скольжения. Поскольку эти частицы намного мягче, чем матрица, они могут быть подвержены вспашке (рис. 11), а матрица из оксида алюминия в основном поддерживает контактное давление. Это может объяснить, почему износ этого композита очень похож на тот, который наблюдается для чистого оксида алюминия (De Portu et al., 1999). Чанг, Биннер и Хиггинсон (2010) также подтвердили, что если в композиционном материале с керамической матрицей присутствует мягкая вторичная фаза, то после начальной части процесса скольжения почти вся нагрузка переносится на матрицу. Они приготовили Al (Mg) / Al 2 O 3 взаимопроникающих композитов, исходя из пен оксида алюминия, пропитанного сплавом Al-8 мас.% Mg, и изучили износ в условиях возвратно-поступательного скольжения по шарику из WC. Композиты показали лучшую износостойкость, чем сплав Al (Mg).При изменении плотности и размера ячеек пен оксида алюминия наблюдались различные механизмы износа. Пенопласт с более низкой плотностью облегчает вспашку мягкого алюминия (как уже наблюдалось для упомянутых выше композитов Al 2 O 3 -Nb), который имел глубокие канавки или был разрезан встречным шаром в виде хлопьев и пластин. Композиты с более высокой плотностью пены показали меньшее количество более мелких канавок и выступающую сетку из оксида алюминия, как уже наблюдал Корк (2006) в композитах из алюминиевого сплава, армированного оксидом алюминия.В этой ситуации структура оксида алюминия выдерживает нагрузку, и процесс износа определяется износостойкостью оксида алюминия, и, следовательно, трибологические свойства лучше, чем у алюминиевых сплавов.

Рис. 11. Включение Nb в Al 2 O 3 -Nb композит, деформированный и вспаханный (отмечен стрелкой) после испытания при 150 Н.

From De Portu. Г., Гвиччарди, С., Меландри, К., Монтеверде Ф. (2007). Износ Al 2 O 3 -Mo и Al 2 O 3 -Nb композитов. Износ 262 , 1346-1352.

Также были изучены композиты, содержащие более одной вторичной фазы. Scheppokat et al. (2005) оценили трибологические характеристики композитов Cr-Al 2 O 3 -ZrO 2 и Mo-Al 2 O 3 -ZrO 2 , скользящих по нержавеющей стали и шарику 3Y-TZP. различные нагрузки и скорость скольжения 0,75 м с −1 . Четко определенной взаимосвязи между составом, конфигурацией испытаний и износостойкостью не установлено.Однако авторы подтвердили, что

1.

удельная скорость износа большинства композитов металл-оксид алюминия варьируется только на один порядок величины, а механизм износа связан с поверхностной усталостью и хрупким макроразрушением, а не с микропробегом или механической обработкой;

2.

композиты, содержащие большее количество хрома и диоксида циркония, показали удельную скорость износа более чем на порядок ниже, чем эталонный материал 3Y-TZP, хотя они имели немного меньшую твердость, чем 3Y-TZP.Так было с шарами из нержавеющей стали и 3Y-TZP;

3.

не было обнаружено четкой корреляции между содержанием металла в диске, твердостью и удельной скоростью износа при выбранных условиях испытаний. Было высказано предположение, что это могло частично быть связано с переносом материалов шарика ползунка на диск с образцом (рис. 6).

Из проанализированных результатов и дополнительных данных из упомянутой литературы можно сделать вывод, что добавление металла в керамику во многих случаях не приводит к улучшению трибологических характеристик.В некоторых случаях, в зависимости от условий эксперимента, микроструктуры композитов и муфты, может наблюдаться снижение коэффициента трения из-за образования смазывающих трибопленок. Однако металлокерамические композиты, похоже, не являются универсальным решением для крупных промышленных применений.

Износ и срок службы - подшипники D&E

Срок службы подшипника скольжения - это сложная история, которая является результатом совокупного влияния многих параметров. В нашем разделе: Параметры для выбора подшипника, мы обсудим самое главное.Это:

Это:

  • Нагрузка
  • Температура
  • Эксплуатация
  • Движение
  • Корпус подшипника
  • Зазор подшипника
  • Трение
  • Химические вещества
  • Смазка
  • Рабочая среда 9014

Есть еще много факторов, которые влияют на срок службы подшипника скольжения, однако с помощью упомянутых выше можно приблизительно определить, как долго подшипник скольжения будет работать должным образом.Причина использования фразы «как положено» заключается в том, что срок службы подшипника скольжения полностью зависит от того, сколько износа или истирания может допускать конструкция. Подшипник скольжения и его противоположный партнер по вращению функционируют довольно просто как замкнутая трибологическая система. Когда скользящая поверхность подшипника изнашивается до допустимого уровня, прежде чем возникнет зазор, подшипник изнашивается. Ниже коэффициент износа k показан как функция некоторых нормальных условий смазки.

Коэффициент износа зависит от состояния смазки и комбинации материалов.Обычно он определяется лабораторными испытаниями и основан на уравнении износа Арчарда.

Где V - объем изношенного материала, S - общая длина скольжения, F - нормальная сила, т.е. нагрузка, а H - твердость изношенного материала.

Ниже представлена ​​сводка факторов, влияющих на скорость износа и, как следствие, учитываемых при проектировании.

Значения следует рассматривать как практическое правило, а не как точные данные.

В отличие от шариковых подшипников расчет срока службы подшипников скольжения является очень приблизительным.Исключение составляют полностью смазанные подшипники скольжения, где можно выполнить численный расчет, поскольку в качестве основы есть хорошая теория. Однако, поскольку для большинства подшипников скольжения преобладает смазка на границе раздела фаз, расчет срока службы трудно выполнить, основываясь только на теоретических формулах. Для подшипников скольжения с межфазной смазкой основой часто являются лабораторные эксперименты.

% PDF-1.3 % 141 0 объект > эндобдж xref 141 90 0000000016 00000 н. 0000002151 00000 п. 0000002408 00000 п. 0000002439 00000 н. 0000002507 00000 н. 0000003189 00000 п. 0000003510 00000 н. 0000003577 00000 н. 0000003770 00000 н. 0000003878 00000 н. 0000003983 00000 н. 0000004170 00000 н. 0000004295 00000 н. 0000004416 00000 н. 0000004584 00000 н. 0000004756 00000 н. 0000004871 00000 н. 0000004988 00000 н. 0000005093 00000 н. 0000005215 00000 н. 0000005337 00000 н. 0000005459 00000 н. 0000005581 00000 п. 0000005703 00000 н. 0000005799 00000 н. 0000005895 00000 н. 0000005991 00000 н. 0000006088 00000 н. 0000006182 00000 п. 0000006277 00000 н. 0000006372 00000 п. 0000006468 00000 н. 0000006563 00000 н. 0000006659 00000 н. 0000006754 00000 н. 0000006850 00000 н. 0000006945 00000 н. 0000007041 00000 н. 0000007136 00000 н. 0000007397 00000 н. 0000007774 00000 н. 0000008832 00000 н. 0000009119 00000 п. 0000009160 00000 н. 0000009983 00000 н. 0000010399 00000 п. 0000016741 00000 п. 0000017202 00000 п. 0000017541 00000 п. 0000020309 00000 п. 0000020619 00000 п. 0000020819 00000 п. 0000020917 00000 п. 0000021121 00000 п. 0000021277 00000 п. 0000022144 00000 п. 0000022546 00000 н. 0000023466 00000 п. 0000023488 00000 п. 0000027015 00000 п. 0000027359 00000 н. 0000027579 00000 п. 0000027956 00000 н. 0000028566 00000 п. oi5BSO {v6YkHk {, ZtT̫ #.ekQɎfp u @

Моделирование и анализ характеристик износа при сухом скольжении композитов из эпоксидной смолы / стекла / PTW с использованием полнофакторных методов

Трение при сухом скольжении и характеристики износа гибридных эпоксидных композитов, армированных стекловолокном и различным количеством нитевидных кристаллов титаната калия ( Были исследованы ПВС), изготовленные методом вакуумной ручной наплавки. Влияние нормальной нагрузки, скорости скольжения и содержания вискеров как на коэффициент трения, так и на удельную скорость износа было исследовано на дисковой машине.Испытания проводились в условиях окружающей среды на основе полного факторного дизайна 3 × 3 (3 фактора на 3 уровнях). Дисперсионный анализ (ANOVA) был проведен для получения вклада управляющих параметров в коэффициент трения и скорость износа. Было обнаружено, что плотность и твердость композитов увеличиваются при загрузке PTW. Было обнаружено, что коэффициент трения и износостойкость гибридных композитов улучшаются с увеличением содержания вискеров, а также на них большое влияние оказывают нормальная нагрузка и скорость скольжения.Корреляция между характеристиками износа композитов при сухом скольжении и параметрами износа была получена с помощью множественных регрессий. Изношенную поверхность выбранных образцов наблюдали под растровым электронным микроскопом (SEM) для выявления механизмов износа. Это исследование показало, что добавление керамических микронаполнителей, таких как PTW, значительно улучшает износостойкость композитов эпоксидная смола / стеклополимер.

1. Введение

Композиты с полимерной матрицей (PMC) в настоящее время считаются новыми материалами во многих инженерных приложениях благодаря сочетанию таких преимуществ, как высокое отношение прочности к массе, высокое соотношение жесткости к массе, простота обработки, снижение затрат, и отличная производительность [1].Традиционный путь, который использовался в течение нескольких десятилетий для расширения области применения PMC, заключается в добавлении микро- или нанонаполнителей в полимерные системы, имеющие волокнистое армирование. Комбинационные эффекты добавления волокон и наполнителей в полимеры показали обнадеживающие результаты с точки зрения улучшения механических, термических и трибологических свойств [2]. Наполнители, используемые для изменения трибологических свойств полимеров, в основном представляют собой неорганические соединения. Среди нескольких неорганических керамик нитевидные кристаллы титаната калия (PTW, K 2 O · 6TiO 2 ) являются единственной многокомпонентной керамикой, которая получила широкое распространение в качестве фрикционного материала.Эти относительно дешевые усы обладают хорошей термостойкостью, химическим сопротивлением и диспергируемостью и используются в качестве армирующего материала в пластмассах, керамике, теплоизоляционных красках и автомобильных тормозных накладках [3]. У этих усов очень маленький диаметр; следовательно, они лишены каких-либо внутренних изъянов или недостатков. Благодаря своим привлекательным механическим свойствам, таким как высокая прочность и очень высокий модуль упругости, в последние годы они использовались в качестве арматуры для многих полимеров.

Синергетический эффект PTW с другими наполнителями в случае PMC изучается многими исследователями [4–9]. Zhu et al. [4] сравнили трибологические характеристики неметаллических фрикционных материалов с нитевидными кристаллами PTW, бората магния и сульфата кальция и обнаружили, что износостойкость была максимальной в случае фрикционного материала, модифицированного PTW. Хи и Филип [5] наблюдали, что присутствие PTW в материале тормозных накладок на основе фенольной матрицы дает одновременные преимущества, такие как уменьшение выцветания, стабилизированный коэффициент трения и улучшение износа.Значительное улучшение общих характеристик было приписано образованию фрикционного слоя, содержащего Ti и K-оксид, во время испытаний на трение. Положительный эффект соединения наноразмерных PTW с микрочастицами керамических волокон в автомобильных тормозных накладках был продемонстрирован Wu et al. [6]. Они заметили, что композиты с обоими этими наполнителями показали улучшенную износостойкость, более высокую ударную вязкость, термическую стабильность и стабильность трения по сравнению с композициями с только одним типом наполнителя.Long et al. [7] добавили обработанный силаном PTW в композиты полипропилен / волокнистое волокно и наблюдали значительное улучшение механических свойств композитов. Xie et al. [8] изучили эффект добавления PTW в композиты PEEK / углеродное волокно в условиях скольжения с водной смазкой и отметили, что PTW эффективно защищает углеродное волокно, а также ограничивает усталостное разрушение материала PEEK. Kumar et al. [9] подготовили композиционные фрикционные материалы на основе синергетической тройной комбинации PTW, арамидного волокна и графита, характеризующиеся характеристиками фрикционного торможения.Они обнаружили, что нарастание трения и уменьшение трения были более последовательными в композитах с ≥7,5 мас.% Арамидных волокон, тогда как абсолютная эффективность трения оставалась выше в композитах с ≥25 мас.% PTW.

Однако до настоящего времени не было предпринято никаких усилий для разработки композитов эпоксидная смола / стекло / PTW. Имея это в виду, настоящая работа направлена ​​на изучение поведения износа при сухом скольжении эпоксидных / стеклянных композитов, модифицированных наполнителями PTW, с использованием полных факторных экспериментов.

2. Материалы и методы
2.1. Материалы

Матричная система (эпоксидная смола LY556 плюс отвердитель HY951) была коммерчески приобретена у Huntsman Advanced Materials India Pvt. Ltd., Бангалор. В качестве основного армирования использовалось полотно типа E-стекловолокно 212 GSM, которое было закуплено у Arun fabrics, Benagaluru. Вторичное армирование наполнителей PTW было поставлено компанией Hangzhou Dayangchem Co. Ltd., Гонконг. СЭМ-изображение этих усов представлено на рисунке 1.Некоторые избранные свойства этих усов перечислены в Таблице 1. Эти усы обладают туннельной структурой (Рисунок 2), которая делает их более стабильными с точки зрения физических и химических свойств [3].


Диаметр (мкм) 0,2–2,5 Модуль упругости (ГПа) 280
Длина (мкм) 10–100 Твердость (Mohs) 4
Плотность (г / см3) 3.185 Температура плавления (° C) 1350–1370
Предел прочности (ГПа) 7 Температура термостойкости (° C) 1200



2.2. Изготовление композитов

Гибридные композиты с различным процентным содержанием наполнителей PTW были изготовлены методом вакуумной упаковки. Основные этапы процесса включают укладку, подготовку материалов для упаковки и применение вакуума.Пластина для инструментов была сначала покрыта разделительным агентом, чтобы облегчить удаление ламинатов. Последовательность укладки включает покрытие стеклоткани смесью эпоксидной смолы с нитями. В исследовании было использовано 12 слоев стеклоткани, чтобы получить ламинат толщиной около 3 мм. Завершенная укладка была покрыта перфорированной пленкой, дышащей тканью и полиэтиленовым пакетом. На укладке создавали вакуум в течение 2 часов, и этим методом было достигнуто максимальное давление 600–640 рт.ст. Применение вакуума помогает удалить захваченный воздух и излишки смолы из укладки.Уложенному слою давали возможность затвердеть при комнатной температуре и вынимали из формы через 24 часа. Подготовленные таким образом ламинаты подвергались постотверждению при 100 ° C в течение 2 часов, и образцы для испытаний на износ размером 10 × 10 × 3 мм были подготовлены с использованием высокоскоростного резака. Схема вакуумной упаковки в мешки представлена ​​на рисунке 3. Детали состава изготовленных композитов представлены в таблице 2.


Обозначение материала Эпоксидная смола (мас.%) Стекловолокно (мас.%) Наполнители PTW (мас.%)

C1 47.5 50 2,5
C2 45 50 5
C3 42,5 50 7,5



. Механические испытания

Плотность разработанных композитов определялась по принципу Архимеда согласно ASTM D792-08 [10]. Твердость по Роквеллу измеряли по шкале М согласно ASTM D785-08 [11].Приведенные значения плотности и твердости являются средними по крайней мере для пяти образцов.

2.4. Испытания на износ при скольжении

Испытания на износ при сухом скольжении были выполнены на высокоскоростном и высоконагруженном трибометре «палец на диск» (модель TR-20E-PHM-400, Ducom, Бангалор) в соответствии с ASTM G99-05 (повторно утверждено в 2010 г.) [12]. Схема «штифт на диске» проиллюстрирована на рисунке 4. Образцы для испытаний на износ предварительно нарезанного размера были приклеены к стальным штифтам с поперечным сечением 10 × 10 мм и длиной 30 мм. Испытательная поверхность была последовательно отполирована абразивной бумагой SiC класса 400, 600 и 800 для обеспечения надлежащего контакта со стальным диском (диаметр 165 мм, толщина 8 мм, материал класса EN 31, закаленный до 60 HRc, шлифованный до 1.6 мкм м Ra). Испытательные поверхности очищали мягкой хлопчатобумажной тканью, смоченной ацетоном, после каждого запуска на машине для удаления любых остатков износа. Испытания на скольжение проводились на следах износа диаметром 120 мм при постоянном расстоянии скольжения 4,2 км в условиях окружающей среды. Испытания проводились при различных нагрузках 30–90 Н и скоростях скольжения 2,5–7,5 м / с. Потеря износа при скольжении измерялась как потеря веса образцов с использованием высокоточных цифровых весов (Shimadzu, Япония, AY220, 0.Точность 1 мг). Одно указанное значение было в среднем от двух до четырех образцов. Потеря массы испытуемых образцов была преобразована в потерю объема с использованием данных плотности образца. Затем была рассчитана удельная скорость износа как


где - потеря объема в мм 3 , - нагрузка в Ньютонах, - расстояние скольжения, дюйм.

Во время испытаний сила трения измерялась непосредственно с датчика трения, прикрепленного к машине.Коэффициент трения (COF) рассчитывался как отношение силы трения к приложенной нормальной нагрузке по формуле

2,5. Морфология изношенной поверхности

Сканирующий электронный микроскоп (Joel JSM-6380LA, производство Япония) использовался для изучения изношенных поверхностей некоторых отобранных образцов. Поверхности образцов были покрыты золотом (Joel JFC-1600, автомат для тонкого покрытия) перед исследованием с помощью SEM. Изношенная микроструктура гибридных композитов была изучена для выявления влияния максимальных условий скольжения на износ композитов при сухом скольжении.

2.6. Экспериментальный проект

Испытания на износ проводились согласно полной матрице факторного проектирования. В исследовании рассматриваются три параметра, а именно скорость скольжения (), нормальная нагрузка () и содержание наполнителя (), каждый на трех уровнях. Контрольные параметры и их уровни указаны в таблице 3. Статистический дисперсионный анализ (ANOVA) был проведен для определения контрольных параметров и их взаимодействий, которые являются статистически значимыми. Наконец, с использованием регрессионного анализа была разработана полиномиальная модель как для скорости износа, так и для коэффициента трения, и результаты сравниваются с экспериментальными значениями.Статистический анализ проводился с использованием пакета статистических программ MINITAB 14 [13].

905 900

Управляющий фактор Уровень
I II III Единицы

2,5 : Скорость скольжения 7,5 м / с
: Нормальная нагрузка 30 60 90 N
: Содержание наполнителя 2.5 5 7,5 Вес%

3. Результаты и обсуждение
3.1. Плотность и твердость

Плотность и твердость гибридных композитов перечислены в таблице 4. Можно заметить, что включение усов способствовало повышению плотности и твердости композитов. Это ожидаемое поведение, заключающееся в том, что керамические наполнители, будучи более плотной и более твердой фазой, очевидно, улучшат плотность и твердость базовых композитов.Интересным аспектом более высокой твердости является то, что, как правило, более высокая твердость сопровождается лучшей износостойкостью.


Обозначение материала Плотность (г / куб.см) Твердость по Роквеллу (шкала M)

C1 1.6132 900 C2 1,6468 97
C3 1.6778 99

3.2. Влияние параметров управления на скорость износа

Матрица расчета для трех факторов управления, каждый на трех уровнях вместе с результатами испытаний на износ, представлена ​​в таблице 5. Влияние каждого фактора управления на характеристики износа можно проанализировать с помощью основных сюжет эффектов и сюжет взаимодействия. Лучшее сочетание факторов управления для оптимизации производительности можно легко оценить по этому графику.На графике основных эффектов, если линия для определенного параметра почти горизонтальна, параметр оказывает небольшое влияние. Параметр, для которого линия с наибольшим наклоном имеет большее влияние [14]. График основных эффектов для параметров, влияющих на скорость износа гибридных композитов, показан на рисунке 5 (а). График основных эффектов показывает, что скорость скольжения является наиболее важным параметром, в то время как нормальная нагрузка и содержание наполнителя имеют относительно менее значительное влияние. Из графика видно, что скорость износа композитов увеличивается с увеличением скорости скольжения, но уменьшается с нормальной нагрузкой и содержанием наполнителя.

.5 0,49

Номер испытания Скорость скольжения () в м / с Нормальная нагрузка () в Ньютонах Содержание наполнителя () в массе% (× 10 −5 мм 3 / Нм) COF

1 2,5 60 2,5 1,00854 0,417
2 90 5 0,77110 0,431
3 5 30 2,5 1,77110 0,414
4 2,5 0,409
5 7,5 90 2,5 1,41032 0,392
6 5 30 7.5 1,04067 0,446
7 2,5 60 5 0,77110 0,438
8 2,5 30 2,5 1,229931 9 2,5 90 7,5 0,64648 0,436
10 5 60 5 1,08435 0.418
11 7,5 60 7,5 1,15893 0,443
12 7,5 90 5 1.20484 0,415
30 2,5 2,41067 0,419
14 7,5 90 7,5 0,99336 0,430
15 7.5 30 7,5 1,56100 0,448
16 5 60 7,5 0,87511 0,438
17 5

0,390
18 5 60 2,5 1,25453 0,408
19 5 30 5 1.44581 0,425
20 2,5 30 7,5 0,70955 0,451
21 5 90 5 0,97994 0,97994 2,5 60 7,5 0,63859 0,443
23 7,5 30 5 1,97593 0,434
24 7.5 60 2,5 1,59891 0,406
25 2,5 30 5 0, 0,445
26 7,5 6017
7,5 6017
0,422
27 5 90 7,5 0,75685 0,432

Хорошо известно, что трибологические свойства полимеров и полимерных композитов могут быть с их вязкоупругими и температурными свойствами.Скользящий контакт двух материалов приводит к выделению тепла на неровностях и, следовательно, к увеличению температуры поверхности раздела, что влияет на вязкоупругие свойства в ответ на напряжение материала, адгезию и поведение переноса [15]. Увеличение скорости скольжения увеличивает температуру на поверхности трения, что может серьезно ухудшить механические свойства композитов и привести к серьезным потерям материала. Таким образом, скорость износа увеличивается с увеличением скорости скольжения для данной нагрузки и условий материала.Однако увеличение нормальной нагрузки может привести к раннему образованию переводных пленок, а дальнейшее увеличение нагрузки может привести к упаковке переводных пленок. Эти сжатые и когезионные трибопленки способствуют снижению скорости износа [16]. Таким образом, скорость износа показала тенденцию к снижению для диапазона нагрузок (30–90 Н), рассматриваемого в настоящем исследовании. Также наблюдается резкое снижение скорости износа при увеличении нагрузки с 30 до 60 Н, тогда как плавное уменьшение скорости износа наблюдается при увеличении нагрузки с 60 до 90 Н.Эта тенденция может быть связана с обратным переносом частиц износа на поверхность образца при увеличении нагрузки с 60 до 90 Н. Из графика основных эффектов видно, что наполнители PTW улучшают износостойкость композитов. Эти керамические усы, являющиеся хорошим термостойким материалом, могут выдерживать жесткие условия скольжения и защищать эпоксидную матрицу и стекловолокно от серьезных повреждений или разрушения. Этот аргумент дополнительно подтверждается изображениями SEM и обсуждается в разделе 3.6. Снижение скорости износа за счет включения наполнителей PTW - широко известное явление [4–9]. В нашем более раннем исследовании [17] исследования износа при сухом скольжении на композитах эпоксидная смола / PTW (без стекловолокна) наблюдались аналогичные результаты.

График основных эффектов (рис. 5 (а)) показывает, что оптимальные значения параметров для минимизации скорости износа имели место, когда скорость скольжения находится на уровне 1, а нормальная нагрузка и содержание наполнителя находятся на уровне 3. График взаимодействия для удельная скорость износа показана на рисунке 5 (б).Хорошо известно, что взаимодействия не происходят, когда линии на графиках взаимодействия параллельны, а сильные взаимодействия возникают, когда линии пересекаются [18]. Изучение рисунка 5 (b) показывает небольшое взаимодействие между параметрами теста.

3.3. Влияние параметров управления на коэффициент трения

График основных эффектов для коэффициента трения гибридных композитов показан на рисунке 6 (а). Этот график показывает, что содержание наполнителя является наиболее влиятельным параметром, влияющим на коэффициент трения, за которым следуют нормальная нагрузка и скорость скольжения.Ясно, что COF показывает тенденцию к уменьшению, а затем к увеличению с изменением скорости скольжения. Однако COF уменьшается при нормальной нагрузке и увеличивается с увеличением содержания усов, как и ожидалось. Изменение коэффициента трения с приложенной нагрузкой следует

где - константа, которая зависит от нескольких факторов, включая форму и распределение неровностей и объемные свойства полимера, является приложенной нагрузкой, а также является константой, ее значение остается неизменным [15].Согласно этому уравнению коэффициент трения уменьшается с увеличением приложенной нагрузки, и такая же тенденция наблюдается в настоящем исследовании для выбранного диапазона нормальных нагрузок. Quaglini и Dubini [19] также продемонстрировали обратную зависимость между COF и приложенным давлением в случае трения различных полимеров о гладкий лист из нержавеющей стали. Факторы, которые, как ожидается, уменьшат скорость износа под нагрузкой, также повлияли на снижение COF при нормальной нагрузке.

Связь, наблюдаемая между скоростью скольжения и COF, более сложна.COF сначала уменьшается с увеличением скорости с 2,5 м / с до 5 м / с, а затем немного увеличивается, когда скорость скольжения увеличивается до 7,5 м / с. Причину такой тенденции можно объяснить следующим образом. При увеличении скорости до 5 м / с пластическая деформация эпоксидной матрицы преобладает и образует тонкий переносящий слой между скользящими материалами. Битое стекловолокно вместе с наполнителями PTW способствуют сохранению фрикционной пленки в течение более длительного времени. Это приводит к легкому сдвигу во время скольжения и снижает силу трения.При дальнейшем увеличении скорости потери материала с поверхности композита увеличиваются, что очевидно из конкретных данных по износу, и это приводит к увеличению абразивной силы из-за наличия большего количества фрагментов стекловолокна и керамических усов на границе раздела. . Это способствует увеличению значений коэффициента трения. Тенденция к уменьшению, а затем к увеличению силы трения со скоростью скольжения также объясняется в литературе [20]. Общеизвестно, что неорганические наполнители всегда увеличивают абразивную силу во время процесса трения [21].Таким образом, ожидается, что COF будет увеличиваться с увеличением содержания PTW, что также является наблюдением, сделанным в настоящем исследовании.

График двустороннего взаимодействия для COF представлен на рисунке 6 (b). Этот график показывает, что эффект взаимодействия скорости скольжения и содержания наполнителя самый высокий. Остальные параметры показывают меньше эффектов взаимодействия. Графики основных эффектов и эффектов взаимодействия помогают визуализировать влияние каждого фактора и его комбинации на результативность и определить, какие факторы имеют наибольшее влияние.Однако необходима проверка статистических гипотез, чтобы определить, значимы ли какие-либо из этих эффектов. Для выходных данных выполняется дисперсионный анализ (ANOVA), который состоит из одновременных проверок гипотез для определения значимости каких-либо эффектов.

3.4. Статистический дисперсионный анализ (ANOVA)

ANOVA - это метод статистического проектирования, используемый для разделения отдельных эффектов от всех контрольных факторов. Процентный вклад каждого контрольного фактора используется для измерения соответствующего воздействия на качественную характеристику [17].Таблицы 6 и 7 показывают результаты ANOVA с удельной скоростью износа и коэффициентом трения гибридных композитов. Последний столбец в таблицах 6 и 7 показывает процент вклада каждого параметра и их взаимодействия. Таблица 6 показывает, что скорость скольжения, нормальная нагрузка и содержание наполнителя являются определяющими факторами износа композитов. Таким образом, нагрузка и содержание наполнителя показали почти равное влияние на скорость износа. Взаимодействие между скоростью и нормальной нагрузкой, а также между нагрузкой и содержанием наполнителя является важным элементом модели взаимодействия.Влияние взаимодействия между скоростью и содержанием наполнителя незначительно, а вклад ошибки в ANOVA для скорости износа составляет всего 0,26%. Из таблицы 7 видно, что содержание наполнителя, нормальная нагрузка и скорость скольжения являются факторами, которые контролируют значения коэффициента трения гибридных композитов. Взаимодействие между скоростью и содержанием наполнителя является преобладающим членом модели взаимодействия, а другие модели взаимодействия менее значимы, а вклад ошибки в ANOVA для COF составляет только 0.47%. Понятно, что скорость скольжения и содержание наполнителя являются преобладающими факторами, которые контролируют скорость износа и коэффициент трения гибридных композитов, соответственно. Настоящий анализ показывает, что контрольные параметры, выбранные в исследовании, а также их взаимодействия имеют как статистическую, так и физическую значимость (процентный вклад> ошибка) в характеристиках скольжения в сухом состоянии композитов эпоксид / стекло / PTW.

Скорость скольжения () 6 0,10280 , -Sq = 99,74%, -Sq (прил.) = 99,14%.
DOF: степени свободы; Seq SS: последовательная сумма квадратов; Adj SS: скорректированная сумма квадратов; Adj MS: скорректированные средние квадраты; : процент взноса.

Источник DOF Seq SS Adj SS Adj MS -test -value (%)

2 2.06212 2,06212 1,03106 669,36 0,000 44,19
Нормальная нагрузка () 2 1,08337 1,08337 0,54169 0,54169 905 содержание () 2 1.06880 1.06880 0.53440 346.93 0.000 22.91
4 0.30911 0,30911 0,07728 50,17 0,000 6,62
4 0,02761 0,02761 0,00690 4,48 0,024 0,10280 0,02570 16,68 0,001 2,20
Ошибка 8 0,01232 0.01232 0,00154 0,26

Итого 26 4,66613 100 100

Источник DOF Seq SS Adj SS Adj MS -test значение (%)
Скорость скольжения () 2 0,0008650 0,0008650 0,0004325 102,88 0,000 12,07
Нормальная нагрузка () 2 0.0015503 0,0015503 0,0007751 184,40 0,000 21,64
Содержание наполнителя () 2 0,0043983 0,0043983 0,0021991 0,0043983 0,0021991 0,0021991 4 0,0000257 0,0000257 0,0000064 1,53 0,282 0,36
4 0.0002117 0,0002117 0,0000529 12,59 0,002 2,95
4 0,0000797 0,0000797 0,0000199 0,04 0,0000199 0,04 0,0000199 0,04 0,0000336 0,0000336 0,0000042 0,47

Всего 26 0.0071643 100

= 0,00205029, -Sq = 99,53%, -Sq (прил.) = 98,47%.
3.5. Модели множественной регрессии

Взаимосвязь между контрольными факторами (скорость скольжения (), нормальная нагрузка () и содержание наполнителя ()) и выходными характеристиками (удельная скорость износа и коэффициент трения) получают с помощью множественного регрессионного анализа.В конечном итоге, следующие регрессионные модели соответствуют скорости износа и коэффициенту трения.

Коэффициент детерминации () для удельной скорости износа составляет 95,5%, а для COF - 89%. Это ожидаемый результат, поскольку композит эпоксид / стекло / PTW имеет многофазную структуру и трение, а данные об износе обычно разрознены. Из индивидуальных уравнений регрессии следует, что скорость износа гибридных композитов может быть описана более точно, чем COF. Низкое значение (89%) для COF связано с изменяющимися условиями контакта во время скольжения, главным образом из-за присутствия двух неорганических наполнителей (битое стекловолокно и керамические усы).Значение константы в предыдущих уравнениях является пересечением плоскости и является средним значением отклика для всех проведенных экспериментов [22]. Значение этой постоянной зависит не только от основных параметров, и, которые рассматриваются в данном исследовании, но и от экспериментальных отклонений, таких как вибрации станка, условия окружающей среды и качество поверхности как штифта, так и диска [23]. . Коэффициент контрольных переменных и его взаимодействия дает меру влияния соответствующих факторов на результаты теста.Из (4) видно, что скорость скольжения () имеет наибольшее влияние, за ней следует содержание наполнителя (), затем эффект взаимодействия между и (). Нормальная нагрузка () и другие взаимодействия оказывают менее значительное влияние на скорость износа. Уравнение (5) снова указывает на то, что скорость скольжения (), за которой следует содержание наполнителя (), оказывает значительное влияние на коэффициент трения композитов. Однако влияние других переменных на COF очень невелико. Положительные значения коэффициентов предполагают, что скорость износа композитов увеличивается с увеличением связанных переменных, тогда как отрицательные значения коэффициентов указывают на противоположный эффект.Таким образом, согласно (4), скорость износа композитов увеличивается с увеличением скорости скольжения и уменьшается с увеличением нормальной нагрузки и содержания наполнителя. Эти наблюдения хорошо согласуются с изменениями, представленными на графике основных эффектов для конкретной скорости износа (рис. 5 (а)). Аналогичным образом, (5) показывает, что коэффициент трения композитов уменьшается с увеличением скорости скольжения и нормальной нагрузки, но увеличивается с увеличением содержания наполнителя. Они также почти согласуются с наблюдениями, сделанными на графике основных эффектов для COF (рис. 6 (а)). Максимальное отклонение, наблюдаемое между экспериментальными значениями и рассчитанными по предыдущим уравнениям регрессии, составляет 12.46% для удельной скорости износа и 2,28% для коэффициента трения. Таким образом, полученные ранее уравнения множественной регрессии коррелируют оценку скорости износа и коэффициента трения с разумной степенью приближения.

3.6. Морфология изношенной поверхности

Морфология изношенных поверхностей композитов с помощью сканирующего электронного микроскопа представлена ​​на рисунке 7. Эти изношенные поверхности соответствуют образцам композитов C1, C2 и C3 при самых высоких условиях скольжения (90 Н, 7,5 м / с и 4,2 км). Эти SEM-изображения ясно показывают влияние содержания PTW на износ композитов.Изношенная поверхность образца C1 (рис. 7 (а)) демонстрирует различные морфологические структуры, такие как разрыв волокна (обозначенный буквой «А»), пластическая деформация матрицы и обнажение длинных волокон, а также некоторые частицы износа, прикрепленные к поверхность образца (обозначена буквой «C»). Сильный разрыв волокна указывает на плохую износостойкость композитов С1. СЭМ-изображение для образца C2 на рисунке 7 (b) показывает разрыв только нескольких волокон (помеченных как «A»). Отпечатки (обозначенные буквой «B»), оставшиеся после удаления волокна из-за тяжелых условий скольжения, также можно увидеть на Рисунке 7 (b).Меньшее количество случаев обрыва волокна и удержания длинных волокон в образцах C2 указывает на положительный эффект от загрузки наполнителей PTW. Изношенная деталь образца C3 (рис. 7 (c)) показывает сравнительно гладкую изношенную поверхность, на которой отсутствуют случаи серьезного повреждения / удаления волокна. Обращаясь к Фигуре 7 (c), можно утверждать, что увеличение COF в основном происходит из-за трения волокон (обозначенных как «D») с поверхностью диска. Изношенная поверхность образца C3 показала меньше видимых волокон по сравнению с образцами C2 и C1.Это указывает на то, что в образцах C3 наполнители PTW смогли принять на себя часть приложенной нормальной нагрузки. Более того, армирующий эффект наполнителей PTW может уменьшить разрушение волокна за счет снижения концентрации напряжения на волокнах [8]. Микрофотографии изношенной поверхности показали, что основным механизмом износа в образцах C1 может быть усталостное истирание, которое в образцах C3 сменилось адгезионным истиранием. Механизмы износа, интерпретированные из представленных здесь изображений SEM, соизмеримы с механизмами, предложенными Kishore et al.[24] в связи с исследованиями композитов стекло / эпоксидная смола с различными керамическими наполнителями. Удельная скорость износа при максимальных условиях скольжения, наблюдаемых в исследовании, составляет 1,41032 × 10 −5 мм 3 / Нм для композитов C1 и 0,99336 × 10 −5 мм 3 / Нм для композитов C3. Это означает, что скорость износа снизилась почти на 30% за счет увеличения содержания наполнителя с 2,5 до 7,5 мас.% В композитах стекло / эпоксидная смола. Однако наблюдаемые значения COF лежат между 0,39 и 0.45, что является предпочтительным диапазоном для фрикционных материалов [8].

Всегда интересно отметить взаимосвязь трибологических и механических свойств полимерных композитов. В настоящем исследовании улучшение коэффициента трения и износостойкости гибридных композитов можно отнести к улучшению свойств твердости композитов с содержанием PTW (таблица 4), тем самым подтверждая уравнение Арчарда, связывающее скорость износа и твердость материалов [25].

4. Выводы

Систематически исследовалось влияние содержания PTW на скорость изнашивания и коэффициент трения гибридных композитов. Из наблюдений, сделанных в ходе исследования, можно сделать следующие выводы. (1) Добавление повышенного содержания вискеров увеличило плотность, твердость, коэффициент трения и износостойкость композитов эпоксид / стекло / PTW. (2) Результаты дисперсионного анализа показали, что наиболее значимыми переменными, влияющими на скорость износа при скольжении, являются: скорость скольжения (44.19%), нормальная нагрузка (23,22%), содержание наполнителя (22,91%), эффект взаимодействия скорости скольжения с нормальной нагрузкой (6,62%) и нормальная нагрузка с содержанием наполнителя (2,20%) в выбранном диапазоне параметров. ANOVA также показал, что наиболее значимыми факторами, влияющими на характеристики трения, являются содержание наполнителя (61,40%), нормальная нагрузка (21,64%), скорость скольжения (12,07%) и влияние взаимодействия скорости скольжения с содержанием наполнителя (2,95%) в выбранных пределах. диапазон параметров. (3) Результаты полиномиальных моделей, разработанных с помощью регрессионного анализа, хорошо согласуются с экспериментальными значениями.Сравнение экспериментальных значений и результатов регрессионной модели показало максимальную ошибку 12,46% для удельной скорости износа и 2,28% для коэффициента трения. (4) СЭМ-изображения отобранных образцов показали изменение механизма износа от усталостного истирания к адгезионному. истирание с загрузкой наполнителей PTW и хорошо согласуются с экспериментальными данными. Исследование показало, что использование PTW в качестве гибридного армирования в системах эпоксидная смола / стекло может эффективно улучшить характеристики износостойкости при сухом скольжении.Этот материал может быть использован в будущем для разработки компонентов, предназначенных для работы с низким износом и умеренным трением.

Благодарности

Авторы благодарят директора, директора и проректора инженерного колледжа Св. Джозефа, Мангалор, за их поддержку в проведении этой исследовательской работы.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *