Деформационные силы при трении

Очевиден релаксационный характер процесса трения. Подтверждается точка зрения о двух видах взаимодействия сил при трении [675, 721] адгезионное и деформационное. [c.281]

Описание сил трения производится исходя из самых различных предпосылок, в результате как определяющие выступают всевозможные физические параметры модуль упругости, температура плавления, поверхностная энергия и т. д. Деформационные теории, имеющие наибольшее распространение, базируются по существу на учете и анализе явлений повреждаемости при трении. [c.18]

Из формулы (50) видно, что при минимальной удельной силе трення, а следовательно, при обшей силе трения деформационной составляющей коэффициента трения можно пренебречь. Таким образом, при шероховатости, соответствующей минимальным силам трения, последние в основном обусловлены ато.мно-молекулярными взаимодействиями в зонах фактического касания кулачков. Поэтому открываются большие возможности по снижению сил трения при шероховатостям, соответствующих условию (49), путем использования совершенных смазочных материалов. [c.128]

При трении резины по твердым шероховатым поверхностям из-за уменьшения площади фактического контакта роль адгезионной составляющей снижается и возрастает влияние деформационной составляющей силы трения. [c.281]

Согласно существующим представления.м [34, 18] установлено качественное описание зависимости коэффициента трения скольжения от нормальной удельной силы, шероховатости поверхности и скорости скольжения. В условиях ковки и штамповки на контактных поверхностях возникают весьма значительные нор.мальные удельные силы, а обрабатываемый материал деформируется пластически. При этом определяющее влияние на силы контактного трения оказывает деформационное взаимодействие трущихся поверхностей штамповой оснастки и заготовки. При оценке влияния сил трения на характер деформирования в процессах обработки давлением установлена возможность использования экспериментальных данных, полученных при исследованиях трения в деталях машин. Одновременно исследователи [34] указывают на отличительные особенности трения. Эти различия сравниваемых условий трения приведены в табл. 2.1. [c.21]

При несовершенном упругом контактировании с ростом скорости коэффициент трения переходит через максимум и может иметь второй экстремум — минимум. Максимум коэффициента трения расположен в зоне скоростей, обеспечивающих наибольшее гистерезисные потери. При малых скоростях деформации релаксационные процессы сужают гистерезисную петлю, коэффициент трения снижается. При больших скоростях возникающая температура уменьшает адгезионное взаимодействие и гистерезисные потери вследствие сокращения времени релаксации. Вследствие этого снижается коэффициент трения. Дальнейшее повышение скорости скольжения приводит к новому повышению температуры трущихся материалов, снижению их твердости, росту внедрения и деформационной компоненты силы трения коэффициент трения вновь может возрастать. При сравнительно высоких давлениях, когда при малых скоростях возможно существенное повышение температуры, зона максимума коэффициента трения может отсутствовать. [c.123]

В работе использовался главным образом принцип физического моделирования, в соответствии с которым модель и натура имеют одинаковую физическую природу. В связи с отсутствием обобщенных уравнений метод физического моделирования является наиболее приемлемым. Принципиальное значение эксперимента проявляется в оценке объективности конечных результатов, в оценке правильности значений теоретических исследований и в возможности (при соблюдении методов подобия и моделирования) перенесения результатов модельных экспериментов на реальные объекты. В связи с большой стоимостью, трудоемкостью, уникальностью экспериментов, проводящихся в вакууме, в различных газовых средах, необходима разработка соответствующей методики в целях получения требуемой общности результатов. В адгезионно-деформационной теории трения сила трения рассматривается как состоящая из двух компонент, характеризующих преодоление атомных и молекулярных связей, возникающих на площадках фактического контакта, и усилия деформирования микронеровностями весьма тонкого поверхностного слоя. Вследствие этого сила трения зависит от режима работы, фактической площади и микрогеометрии контакта, от механических свойств контактирующих тел, внешних условий, среды [20, 27, 34, 41]. [c.161]

Предположим, что / и / расположены так, что в этих поверхностях нет существенного переноса работы, вызванного напряжением трения т, у, что близко к действительности, когда поверхности примерно нормальны к линиям тока. Перенос работы иод действием сил поля давления включен в i. Для пространственной области, заключенной между поверхностями f к f стенками канала, общая работа, вызванная напряжением трения на внешних новерхностях, равна нулю, так как для / и / это соответствует предположению, что на стенках канала скорость с = О, т. е. работа трения не производится. Но это только на внешних поверхностях выделенной области. Общая работа напряжения трения внутри области является суммой работ, совершенных отдельными частицами, причем указанная сумма составляется из работы перемещения частиц и работы деформационного движения. Последняя по второму основному закону всегда положительна. Поскольку через поверхность, ограничивающую выделенный объем, как мы видели, работа трения не переносится, то сумма работ при перемещении должна быть равна по величине и обратна по знаку сумме всех работ при деформационном движении. Обозначая последнюю через dbg, можно написать [c.185]

Другая причина диссипации энергии - это циклическое деформирование контактирующих тел при скольжении. Сила сопротивления, возникающая в этом процессе, называется механической (деформационной) составляющей силы трения. Она зависит от механических характеристик тел, геометрии их поверхностей, приложенных сил и т.д. Поскольку механическая составляющая силы трения определяется, главным образом, характером деформирования тел, для её исследования привлекаются методы механики контактного взаимодействия. [c.132]

При наличии на контактных площадках инструмента сплошного покрытия значительно снижаются работа деформации и силы резания, в том числе и силы, характеризующие работу трения Му и Л о. Это свидетельствует о снижении интенсивности основных источников тепла в зоне резания — деформационного и трения по передней и задней поверхностям. Кроме того, покрытие, значительно отличаясь по своим теплофизическим характеристикам от соответствующих характеристик инструментальной матрицы, может также изменять или регулировать направление и интенсивность тепловых потоков в сторону инструмента, детали, стружки, а также в окружающую среду. Если предположить, что наряду со снижением интенсивности основных источников теплоты изменяются и тепловые потоки, то, очевидно, произойдет и сильное изменение теплового состояния режущего инструмента при нанесении на него покрытия. [c.108]

Если учесть, что /г ах для контактирующих поверхностей пар трения торцовых герметизаторов равно 0,93—0,29 мкм, то при номинальном давлении 1—10 кгс/см" (довольно распространенная в технике герметизации величина) значения деформационной составляющей в условиях упругого контактирования будут находиться в пределах 0,0042—0,0124, что соизмеримо с величиной коэффициента трения в условиях жидкостного и смешанного режимов трения (см. табл. 11). Поэтому при адгезии коэффициент трения будет определяться в основном адгезионной составляющей силы трения [50] [c.177]

При пластических деформациях в зонах касания сила трения на единичной микронеровности в первом приближении будет равна сумме молекулярной и деформационной составляющих, хотя они и оказывают взаимное влияние друг на друга. Как отмечалось выше, средние напряжения в зоне фактического касания при скольжении приблизительно равны твердости материала по Бринеллю. Тогда молекулярная составляющая коэффициента трения [c.32]

Деформационная составляющая силы трения будет обусловлена сопротивлением формоизменению (пропахиванию) поверхностных слоев менее жесткого элемента контактирующей пары. При скольжении микро- [c.32]

Характерно, что одна из составляющих (молекулярная) момента сил трения в упорном подшипнике скольжения при увеличении параметра Д, характеризующего шероховатость поверхности пяты, уменьшается, в то время как деформационная составляющая возрастает. Это приводит к тому, что, оставляя все другие параметры, определяющие фрикционные потери в упорном подшипнике, неизменными и изменяя с по.мощью методов механической обработки шероховатость поверхности пяты, можно добиться при некоторых значениях Л минимального момента сил трения для данных условий работы. [c.187]

Для уточнения значения ра ном полученное выражение (16) необходимо подставить в первое слагаемое выражения (15), стоящее в квадратных скобках, и снова вычислить номинальные напряжения. При необходимости процесс вычисления целесообразно повторить. В общем случае можно записать Ра ном=Ра ном, где 1,2 силе трення, возникающей между ведомыми и ведущими элемента.ми муфты сцепления (меньшие значения для муфт, работающих в легких режимах, большие— в тяжелых). [c.220]

Между процессами в зоне первичной деформации и на передней поверхности инструмента существует тесная и взаимообусловленная связь. Любое изменение условий трения в пределах площадки контакта влияет на протекание деформационных процессов и характер стружкообразования. Наоборот, изменение условий стружкообразования через изменение температуры и скорости стружки влияет на контактные процессы на передней поверхности. Таким образом, всякое изменение напряженного состояния в одной из зон вызывает соответствующее изменение напряженного состояния в другой зоне. Если по каким-либо причинам изменится средний коэффициент трения на передней поверхности, то из-за изменения напряженного состояния в зоне контакта стружки изменится величина силы стружкообразования Я и момента М (рис. 95), с которыми инструмент действует на стружку. Для сохранения равновесия стружки должна измениться величина силы Яс и момента Мс, с которыми срезаемый слой действует на стружку, но это изменит напряженное и деформированное состояния в зоне первичной деформации со всеми вытекающими отсюда последствиями. Изменение деформированного состояния в зоне I вызовет изменение температуры и контактных напряжений в зоне трения и, как следствие, изменение напряженного состояния и т. д. В процессе резания за счет саморегулирования в зонах /и// устанавливаются такие напряженные состояния, при которых соблюдается условие равновесия стружки. [c.134]

Несмотря на большое число исследований с целью определения закономерностей деформационного трения в какой-то мерс выявлена физическая природа контактного трения. Что касается количественной оценки сил трения, то при решении технологических задач пластичности используют зависимость Амонтона-Кулона [c.25]

При внешнем трении твердых тел, имеющем двойственную адгезионно-деформационную (молекулярно-механическую) природу, деформирование материала происходит не в сплошном объеме, а в очень тонких поверхностных слоях и пленках. В процессе скольжения твердых тел под действием внешних сил происходит образование и разрыв фрикционных [c.240]

Механизм упрочнения сталей и сплавов зависит от природы легирования. Известно, например, что значительной износостойкостью при трении с высокими давлення,ми и ударном нагружении обладает высокоуглеродистая марганцевая аустенитная сталь 110Г13Л. Повышенная износостойкость этой стали обусловлена ее способностью к интенсивному деформационному упрочнению. При трении упрочнение связано с образованием в поверхностном слое большого количества дефектов кристаллического строения (дислокаций, дефектов упаковки, двойников деформации), а также с взаимодействием этих дефектов с атомами углерода, растворенного в аустените [38]. Перспективные износостойкие материалы — мета-стабильные марганцевые и хромомарганцевые аустенитные стали, содержащие 0,4—0,8 % (по массе) С. Образование на поверхности данных сталей мартенсита деформации, его ориентированное расположение по отношению к действию силы трения обусловливают интенсивное упрочнение поверхности. Вследствие этого нестабильные марганцевые и хромомарганцевые аустенитные стали обладают повышенной износостойкостью в условиях развития адгезионного и усталостного разрушения поверхности [21]. [c.261]

Будем различать в дальнейшем ведущее (рис. 19, а) и ведомое (рис. 19, б) колеса. Разница между ними состоит в форме десЬормации плоскости, по которой они движутся. При движении колеса возникает деформация опорной плоосости п колеса, которая схема нчески показана на рис. 19. Д.тя ведущего ко.леса деформационный валик, вызывающий смещение точки приложения пормальпой реакции плоскости N. находится слева от его центра О, если колесо движется вправо. Поэтому для этого колеса направление силы трения совпадает с направлением его движения. В ведомом колесе наоборот — деформационный ва- [c.102]

Специфика деформационного упрочнения ОЦК-металлов обусловлена рядом особенностей развития деформации в этих металлахг заметной величиной сил трения решетки, сильной температурной зависимостью напряжения течения существенным, особенно при низких температурах, различием в скоростях движения краевых и винтовых дислокаций наличием большого числа относительно равноправных систем скольжения легким протеканием процессов размножения по механизму двойного поперечного скольжения [9, 254—256]. [c.103]

Внешнее трение твердых тел, согласно современным представлениям, имеет двойственную (молекулярно-ме-хаиическую или адгезионно-деформационную) природу. Считается, что контактирование твердых тел вследствие волнистости и шероховатости их поверхности происходит в отдельных зонах фактического касания. Суммарную площадь этих зон называют фактической, или реальной, площадью касания А г твердых тел. Под фактической площадью касания понимают зоны, в пределах которых межатомные и межмолекулярные силы притяжения и отталкивания равны. Фактическая площадь касания в пределах нагрузок, широко используемых в инженерной практике, невелика около 0,001 — 0,0001 номинальной кажущейся площади касания Лд. Вследствие этого Б зонах контакта возникают значительные напряжения, нередко приводящие к появлению в них пластических деформаций. Сила, сжимающая контактирующие тела, через фактическую площадь касания передается неровностям, вызывая их деформацию. Деформируясь, отдельные неровности образуют контурную площадь касания Ас. Деформация неровностей, как правило, упругая. Таким образом, при контактировании твердых тел следует различать номинальную 1 и образованные вследствие приложения нагрузки контурную 2 и фактическую 3 площади касания. Соответственно отношения нормальной нагрузки к этим [c.190]

При упругом ненасыщенном контакте в вычислениях используют сферическую модель шероховатой поверхности, которую считают абсолютно жесткой, а поверхность менее жесткого тела — абсолютно ровной. Предполагается, что в зонах касания деформирование происходит в соответствии с теорией Герца взаимным влиянием отдельных контактирующих зон на процесс деформации пренебрегают в связи с тем, что расстояние между зонами значительно больше их диаметров. Результаты, полученные на основании такой модели, удовлетворительно совпадают с экспериментом. Деформационная составляющая силы трения при упругих деформациях в зонах фактического касания обусловлена гистере-зисными потерями, возникающими при скольжении микронеровностей по поверхности упруго деформируемого тела. [c.192]

СТЕНЯМИ, нужно определять при следующих условиях напряженное состояние в зоне контакта образцов должно совпадать с напряженным состоянием в зонах фактического касания твердых тел при треиин физикохимические свойства образцов и поверхностей трения должны быть аналогичны деформационная составляющая силы трения при определении т , Тц и fS должна быть мннималыюй. [c.222]

Первый член правой части этого уравнения представляет выражение, уже входивщее в формулу (310) и, следовательно, дает результирующую работу сил трения частицы из-за ее перемещения в пространстве. Значит второй член правой части уравнения (312) есть работа сил трения при деформационном движении частицы. [c.170]

Сила трения качения по крайней мере в 10 раз меньше силы трения скольжения. Наличие силы трения качения объясняли раньше скольжением сопряженных поверхностей. Позднее было установлено, что оно влияет на силу трения качения. Сопротивление качению объясняется деформационными потерями в нижележащем твердом теле. При отсутствии пластической деформации трение обусловлено ги-стерезисными потерями в твердом теле. [c.91]

В качестве основных используются допущения, известные в теории листовой штамповки вследствие малой относительной толщины заготовки влияние изгиба и спрямления на напряженно-деформированное состояние не учитывается. Деформируемая заготовка рассматривается как безмо-ментная оболочка схема напряженного состояния в очаге деформации принимается плоской с двумя напряжениями, действующими соответственно в меридиональном и окружном направлениях. Напряжения, нормальные к срединной поверхности, не учитываются силы трения при деформировании жестким инструментом принимаются пропорциональными нормальному давлению и относятся к срединной поверхности заготовки. При формовке силы трения отсутствуют вследствие осевой симметрии очага деформации и слабого влияния контактных сил трения, напряжения считаются главными, постоянными по толщине стенки материал штампуемой заготовки изотропен и несжимаем. Деформационное упрочнение отсутствует. [c.403]

В [17, 49] рассмотрены задачи о движении периодического упругого индентора по границе упругого основания при наличии на его поверхности тонкого вязкоупругого слоя (в плоской постановке). В качестве модели слоя взяты тело 1У1аксвелла [49] и тело Кельвина [17]. Изучено влияние относительных характеристик слоя, плотности расположения контактных зон, а также скорости движения индентора на размер и относительное смещение площадок контакта. Показано, что несимметрия расположения площадок контакта и давлений на них приводит к возникновению деформационной составляющей силы трения, величина которой существенно зависит от скорости движения индентора. Характер этой зависимости определяется свойствами поверхностного слоя. [c.422]

Молекулярную составляющую коэффициента грения можно также определить, используя различные одно-шарикоБые трибометры [90, 123,159). /Анализ сформулированных выше требований к методу определения /м и фрикционных параметров то и р, а также приведенных формул для вычисления / показывает, что если при рассмотрении взаимодействия исключить деформационную составляющую силы трения у модели при напряженном состоянии, идентичном напряженному состоянию в зоне касания микронеровностей, то сопротивление ее относительному перемещению будет обусловлено межатомны.ми и межмолекулярнымн взаимодействиями на границе раздела модели с твердым телом. По значению силы трения можно найти необходимые для вычисления коэффициента трения твердых тел параметры, обусловленные этими взаимодействиями. [c.55]

Наличие минимума момента сил трения в упорном подшипнике скольжения зависит от соотношения между величинами молекулярной и деформационной составляющих момента снл треняя. При допущении, что деформационная составляющая момента сил трения сравнительно невелика, обычно минимальные моменты сопротивления вращению возможны в условиях граничной смазки (например, водой). [c.188]

После превышения значения крутящего момента, вычисленного по (84), будет отмечаться микроскольжение вала относительно втулки в цилиндрическом сопряжении с гарантированным натягом. Микроскольжение отличается от макроскопического скольжения между сопрягаемыми деталями тем, что в первом случае сдвигающая сила, равная неполной силе трения покоя, будет зависеть от величины смещения в направлении сдвигающей силы во втором случае такой зависимости не наблюдается. При этом в зонах фактического контакта наблюдается перераспределение площадей фактического касания, сопровождающееся увеличением сближения между поверхностями взаимодействующих деталей (см. с, 25). Это приводит не только к возрастанию деформационной составляющей силы трения, но и вызывает уменьшение контурного давления вследствие снижения натяга. Процесс изменения сближения закончится, как следует из анализа силового взаимодействия в зонах микроконтактов неровностей, при величине сближе- [c.268]

Такая картина — чисто качественная, до тех пор, пока не конкретизированы характер (геометрия, твердость) поверхности трения, деформационные и усталостные свойства трущихся поверхностей и сложнонапряженное и сложнодеформированное состояния в контакте. Строгие решения контактных задач ограничиваются линейной теорией упругости [13, 14, 776—778] для тел простой геометрии, исключая временные эффекты и изменение свойств материалов при деформировании. В линейных приближениях на моделях развивается [436, 437, 445, 678, 689, 690, 737—741, 779] анализ равновесных напряжений и деформаций в шине и в ее контакте с дорогой. В режиме заданных контактных давлений и скоростей интенсивность износа качественно пропорциональна силе Р и коэффициенту (Л трения (см. раздел 6.2.2). Наблюдается [748] резкий скачок истира- [c.298]

Когда р достигает предельного давления для пластического вдавливания плоского штампа 5.14А, штамп будет вдавливать блок материала как жесткое целое и дальнейшего деформирования шерохюватостей не будет. На примере, проиллюстрированном на рис. 13.5 (Ь) (а —65°), этот предел достигается при отношении /Д = 0.81. На практике происходит деформационное упрочнение неровностей по сравнению с объемным материалом, так что максимальное значение 1/К меньше 0.81. Таким образом, при чисто нормальном нагружении поверхности невозможно смять шероховатости при пластическом деформировании до полного уплощения. Мы видели, что это связано со стеснением, создаваемым соседними шероховатостями. Если, однако, блок материала как целое пластически растягивается параллельно поверхности штампа (в пренебрежении трением), то стеснение снимается и шероховатости уплощаются при малом давлении штампа. Такая ситуация реализуется при действии штампа в процессах обработки металлов давлением. Это также имеет место, когда брусок (рис. 13.5(а)) уже штампа, так что объемное пластическое течение имеет место при р > 2к. Наконец, фрикционный сдвиг зазубрин касательной силой, приложенной к бруску, облегчает рост отношения реальной площади контакта к кажущейся 1/К. Характер пластических деформаций зазубрин становится аналогичным тому, который происходит в клиньях на рис. 7.15. [c.458]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...