Молекулярно-механическая природа

Основное влияние на процесс изнашивания оказывают постоянное возникновение и нарушение фрикционных связей, имеюш.их двойственную молекулярно-механическую природу. В работе [93] дана классификация этих связей, где выделено пять основных видов в зависимости от характера взаимодействия материалов, когда имеет место упругое или пластическое оттеснение материала, микрорезание, разрушение окисных пленок или разрушение основного материала в результате адгезии (молекулярного взаимодействия, табл. 16). Износ связан с многократным нарушением фрикционных связей. Таким образом, I—III виды фрикционных связей возникают при механическом взаимодействии материалов микровыступов, IV — при механическом (упругопластический контакт пленок) или молекулярном (схватывание пленок) и V вид—при молекулярном взаимодействиях [c.231]

Как отмечено в главе I, в некотором интервале значений параметров шероховатости износ сопряжений описывается кривой, имеющей минимум. Это обусловлено, молекулярно-механической природой трения и механизмом усталостного изнашивания. Для гладких поверхностей увеличивается молекулярная слагаемая силы трения, для грубых поверхностей — механическая (деформационная) слагаемая. Минимальный износ соответствует равновесной шероховатости. [c.96]

Работа тихоходной тяжелонагруженной пары в режиме внешнего трения, исходя из двойственной молекулярно-механической природы трения, обусловливается двумя безразмерными критериями относительной глубиной внедрения Л/г и относительным сдвиговым сопротивлением молекулярной связи Тц/о, [55]. Эти критерии позволяют моделировать процессы испытания материалов и использовать полученные результаты для выбора оптимальных сочетаний пар трения и геометрических и механических факторов, связанных с нарушением порога внешнего трения. [c.98]

Коэффициент трения, интенсивность изнашивания и контактная жесткость стыков в значительной мере зависят от степени шероховатости поверхностей. Минимум на кривых зависимости коэффициента трения и интенсивности изнашивания от степени шеро.ховатости объясняется двойственной молекулярно-механической природой трения и механизмом усталостного изнашивания. Минимальные значения коэффициента трения и интенсивности изнашивания материала соответствуют равновесной шероховатости, которая воспроизводится в процессе длительной эксплуатации. Предложенный расчет позволяет определить комплексный критерий Д, соответствующий равновесной шероховатости, по известным физико-механических характеристикам пар трения и приложенной нагрузке. [c.102]

Расчетные методы износостойкости строятся на физических трактовках процесса изнашивания. Остановимся только на некоторых методах, подтвержденных экспериментальными данными. И. В. Крагельский [43] исходит из того, что взаимодействие поверхностей имеет двойственную молекулярно-механическую природу. Молекулярное взаимодействие обусловлено взаимным притяжением двух твердых тел, их адгезией, а механическое — взаимным внедрением элементов сжатых поверхностей. В зависимости от величины адгезии и относительной глубины внедрения будут иметь место упругое оттеснение материала пластическое оттеснение срез внедрившегося материала схватывание пленок, покрывающих поверхности твердых тел, и их разрушение схватывание поверхностей, сопровождающееся глубинным выравниванием материала. [c.88]

Представление о двойственной молекулярно-механической природе трения позволяет физически обосновать зависимость коэффициента трения от скорости скольжения [14—16, 35]. [c.123]

В настоящее время широко признанным является представление о двойственной молекулярно-механической природе трения. Наиболее развитой и физически обоснованной считается молекулярно-механическая теория трения, разработанная советскими учеными [24, 27, 46, 51 ]. [c.187]

Представление о двойственной молекулярно-механической природе трения позволяет дать физическое обоснование зависимости коэффициента [c.191]

Трение имеет молекулярно-механическую природу [24]. На площадках фактического контакта поверхностей действуют силы молекулярного притяжения, которые проявляются на расстояниях, в десятки раз превышающих межатомное расстояние в кристаллических решетках, и увеличиваются с повышением температуры. Молекулярные силы при наличии либо отсутствии промежуточной вязкой прослойки (влаги, загрязнения, смазочного материала и т. п.) вызывают на том или ином числе участков адгезию. Она возможна между металлами и пленками окислов. Адгезия может быть обусловлена одновременно и действием электростатических сил. Силы адгезии, как и молекулярные силы, прямо пропорциональны площади [c.73]

Трение имеет двойственную, молекулярно-механическую природу. Как уже указывалось, на поверхности тела имеются свободные силы притяжения, которые на фактических площадях контакта начинают взаимодействовать с силами притяжения на поверхности другого тела. При этом поверхности как бы прилипают одна к другой. Это явление называют адгезией. Силы адгезии прямо пропорциональны фактической площади контакта. [c.273]

Кулон отчетливо, хотя и примитивно с сегодняшних научных позиций, сформулировал молекулярно-механическую природу трения, и силу трения выражал в виде двучлена одного постоянного А, зависящего от цепкости поверхностей, и другого, зависящего от давления [c.95]

Взаимодействие поверхностей твердых тел. Площадка контакта (номинальная, контурная, фактическая), соотношения. Дискретность контакта. Напряженность контакта (упругий, упруго-пластический, пластический). Молекулярно-механическая природа трения. Роль адгезии, нагрузки (контактного давления), физико-механических свойств и времени неподвижного контакта в формировании силы трения. Понятие о трении покоя и трении движения (скольжения). Предварительное смещение. Фрикционный слой. Деформируемость фрикционного контакта и присоединенная масса. [c.96]

Трение имеет двойственную молекулярно-механическую природу. Оно обусловлено преодолением адгезионной связи между двумя поверхностями, обычно между пленками, которыми покрыты твердые тела и объемным деформированием материала. Следует учесть, что это деформирование происходит в тонком поверхностном слое на глубине, сопоставимой с величиной внедрения. [c.7]

Из изложенного выше мы видим, что взаимодействие поверхностей имеет двойственную молекулярно-механическую природу. Молекулярное взаимодействие обусловлено взаимным притяжением двух твердых тел, их адгезией механическое — взаимным внедрением элементов сжатых поверхностей. [c.28]

Взаимодействием поверхностей на этих пятнах имеет двойственную молекулярно-механическую природу. Механическое взаимодействие обусловлено взаимным внедрением отдельных точек касания. Одна поверхность внедряется в другую за счет не только имевшейся шероховатости, но и образующейся под нагрузкой вследствие анизотропии механических свойств. Даже совершенно гладкие поверхности могут оказаться шероховатыми под влиянием сжимающей нагрузки. Молекулярное взаимодействие обусловлено взаимным притяжением поверхностей двух тел. Так как оно меняется обратно пропорционально 6—7-й степени расстояния, то практически молекулярное притяжение или пренебрежимо мало или приводит к образованию прочной связи, которая может разрушиться лишь в образовавшемся объеме (в случае внешнего трения, в прослойке между твердыми телами). [c.172]

При этом сила сопротивления скольжению, т. е. сила трения, будет складываться из силы сопротивления формоизменению поверхностного слоя и силы сопротивления, обусловленной атомно-молекулярным взаимодействием на границе раздела пята—подпятник в зонах фактического их касания. Таким образом, трение имеет молекулярно-механическую природу. Отмеченные силы, возникающие при скольжении, зависят от напряженного состояния в зонах фактического касания пяты и подпятника и от формы взаимодействующих микроиеровностей. [c.185]

Вскрыта двойственная молекулярно-механическая природа трения. [c.276]

Наиболее полное объяснение явлений, происходящих при трении, приводится в молекулярно-механической теории, разработанной Б. В. Дерягиным и И. В. Крагельским. Трение имеет двойственную молекулярно-механическую природу. Различают три вида взаимодействия поверхностей механическое зацепление отдельных шероховатостей молекулярное взаимодействие сближенных твердых тел, проявляющееся в их притяжении молекулярное схватывание. [c.6]

Под действием вертикальной нагрузки происходит также взаимное внедрение неровностей колеса и рельса, возникает зацепление микронеровностей — чисто механическое противодействие смещению поверхностей. Явления адгезии и взаимного внедрения шероховатостей в совокупности создают фрикционные связи, препятствующие сдвигу колес по рельсам тангенциальной силой тяги на ободах колес. Так возникает сцепление колес с рельсами. Очевидно,] оно имеет двойственную молекулярно-механическую природу. [c.197]

Трение имеет двойственную молекулярно-механическую природу. В основе ее лежит представление о двойственной природе сил трения, которое обусловлено как преодолением межмолекулярного взаимодействия между контактируемыми поверхностями, так и формоизменением (обратимым шш необратимым) рельефа соприкасающихся тел за счет пропахивающего действия неровностей Шероховатых поверхностей. Процессы молекулярного взаимодействия протекают в пленке и затрагивают поверхностные слои твердых тел на глубине порядка сотых микрометра. Процессы механического взаимодействия происходят в самом твердом теле в слоях толщиной от десятых микрометра и более. [c.82]

Сложная молекулярно-механическая природа контакта колеса с рельсом и возникновения сил сцепления определяет большое число случайных факторов, влияющих на реализуемую силу тяги. Кроме того, нагрузка от колес на рельсы также меняется в широких пределах в связи с тем, что локомотив представляет собой сложную динамическую колебательную систему. По указанным причинам вычисление физического коэффициента сцепления - достаточно сложная и трудоемкая операция использовать же на практике постоянно меняющийся параметр неудобно. Для того чтобы исключить указанные затруднения, вводят расчетный коэффициент сцепления его используют для определения расчетной силы тяги F . [c.12]

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]

Природа трения и изнашивания двух находящихся во фрикционном контакте тел (в данном случае пара инструмент—заготовка) объясняется закономерностями молекулярно-механической теории трения. Трение в процессе резания имеет ряд специфических особенностей, характерных только для механической обработки металлов резанием наличие довольно высоких температур на контактных площадках инструмента и заготовки, значительные давления, сопровождающие процесс резания. При работе инструментов весьма затруднен подвод смазочно-охлаждающих средств в зону резания. Кроме того, в отличие от трения обычной фрикционной пары контактные площадки на рабочих поверхностях инструмента находятся в соприкосновении с ювенильными металлическими поверхностями. [c.197]

Мы располагаем также молекулярно-механической теорией трения, развиваемой в СССР. Согласно этой теории трение имеет двойственную природу и обусловлено, с одной стороны, деформационными процессами, протекающими в тонком поверхностном слое, с другой— разрушением и образованием молекулярных связей. Молекулярные связи возникают в ре зультате взаимодействия поверхностей двух твердых тел (ван дер-ваальсовские силы), осложненного комплексом процессов протекающих на площадях фактического контакта (адгезия диффузия, химическое взаимодействие и т. п.). [c.83]

Адгезионно-деформационная или молекулярно-механическая теория трения твердых тел (внешнего трения) дает представление о природе износа, главных действующих факторах, и показывает возможность описания основных закономерностей трения. Согласно этой теории процесс трения сопровождается комплексом явлений взаимодействием контактирующих поверхностей, физико-химическим изменением поверхностных слоев трущихся пар, разрушением (износом) поверхностей. В связи с существенной дискретностью фрикционного контакта, различием температурного и напряженного состояния в отдельных точках контакта, [c.160]

Сложность процессов, протекающих в зоне контакта твердых тел, способствовала возникновению различных гипотез и теорий внешнего трения. Известны молекулярная, механическая, молекулярно-механическая, электрическая и другие теории трения. Наиболее глубокое развитие получила молекулярно-механическая теория внешнего трения, предложенная советским ученым И. В. Крагельским и независимо от него английским физиком Ф. Боуденом. Эта теория базируется на представлении о двойственной природе трения и дискретном характере контакта между реальными поверхностями твердых тел. Неровности на поверхности любого твердого тела обусловливают контакт на отдельных элементарных площадках (пятнах) касания. Общая площадь фактического контакта 5ф складывается из суммы площадей от- [c.256]

Сложность процессов, протекающих в зоне контакта, обусловила возникновение различных теорий внешнего трения. Наиболее полно силовое взаимодействие твердых тел объясняет молекулярно-механическая (адгезионно-деформационная) теория трения, которая исходит из дискретности контакта трущихся поверхностей. Из-за шероховатостей соприкосновение поверхностей возникает в отдельных пятнах касания, образующихся от взаимного внедрения микронеровностей или их пластического смятия. Взаимодействие скользящих поверхностей в этих пятнах согласно теории имеет двойственную природу — деформационную и адгезионную. Деформационное взаимодействие обусловлено многократным деформированием микрообъемов поверхностного слоя внедрившимися неровностями. Сопротивление этому деформированию называют деформационной составляющей силы трения д. Адгезионное взаимодействие связано с образованием на участках контакта адгезионных мостиков сварки. Сопротивление срезу этих мостиков и формирование новых определяет адгезионную составляющую силы трения Таким образом, сила трения так же, как и другая важная фрикционная характеристика — коэффициент трения /, по определению равный отношению силы трения F к нормальной нагрузке N f = F/N, определяются как сумма двух составляющих [c.328]

Внешнее трение, как известно, процесс нелинейный. Существует несколько гипотез [27] относительно природы этого явления 1) механическая, когда полагают, что выступы одного материала, цепляясь за выступы другого, препятствуют их относительному перемещению 2) молекулярная, по которой трение — это результат молекулярного взаимодействия двух поверхностей при их сближении до расстояний, на которых действие этих сил становится заметным 3) молекулярно-механическая, по которой трение является результатом как механического, так и молекулярного взаимодействия поверхностей. [c.10]

Внешнее трение согласно молекулярно-механической теории имеет двойственную природу, обусловленную объемным деформированием материала и преодолением межмолекулярных связей, возникающих между участками трущихся поверхностей. [c.55]

Если молекулярно-механическая теория исходит ит представления о двойственной природе трения, то по теории Б- И. Костецкого допускается множество природ трения. [c.16]

Если достоверно установлено, что трение имеет двойственную природу, то, казалось бы, нет необходимости классифицировать явление трения по различным видам и типам, так как все процессы должны находить объяснение с позиций молекулярно-механической теории. [c.17]

А. П. Семенов, обобщая различные высказывания о природе схватывания , выдвинул энергетическую гипотезу образования металлических связей при трении [27]. Придерживаясь в вопросах трения молекулярно-механической теории, А. П. Семенов считает Характер взаимодействия поверхностных слоев металла при трении, являющемся, в сущности, процессом совместного деформирования поверхностных слоев трущихся тел, ничем принципиально не отличается от характера взаимодействия при любых видах совместного деформирования металлов, лежащих в основе процессов соединения металлов в твердом состоянии . [c.126]

Все эти процессы упругопластического деформирования, молекулярного взаимодействия, тепловые, окислительные и вызываемые ими изменения физико-механических и химических свойств металлов в поверхностно-активном слое в конечном счете и определяют изнашивание трущихся поверхностей реальных деталей машин. Анализируя эти процессы, И. В. Крагельский обращает внимание на двойственную молекулярно-механическую их природу молекулярное взаимодействие обусловлено взаимным притяжением двух твердых тел, их адгезией механическое — взаи.м-ным внедрением элементов сжатых поверхностей. Он выделяет пять основных видов нарушения фрикционных связей, обусловливающих характер изнашивания (рис. 25). Упругое оттеснение материала / характеризуется отсутствием остаточных деформаций. Разрушение в зонах фактического касания и отделение частиц износа происходит лишь после многократного повторения нагружения. Пластическое оттеснение материала // характеризуется появлением остаточной (пластической) деформации. Число циклов нагружения, приводящее к разрушению основы, сравнительно мало (малоцикловая усталость). С увеличением нагрузки [c.75]

Количественные соотношения, связывающие величины сил трения и износа с физико-механическими свойствами материалов, характеристиками рельефа поверхности и давлением на поверхность трения, дают возможность получить характеристики фрикционной теплостойкости (коэффициент трения / и удельный износ 4) пары трения расчетным путем. В основу расчета положены молекулярно-механический взгляд на природу трения и усталостный характер износа материалов [4]. Основные расчетные уравнения следующие [c.176]

Механика — раздел физики, в котором изучается простейшая форма движения материи — механическое движение, т. е. перемещение одних тел или частей тела относительно других. Эти движения возникают в результате действия на данное тело или данную часть тела сил со стороны других тел или других частей тела. Задача механики состоит в экспериментальном исследовании различных движений и обобщении полученных экспериментальных данных а виде законов движения, на основании которых далее в каждом конкретном случае может быть предсказан характер возникающего движения. Для этого необходимо знать не только свойства тел, движение которых рассматривается, но и характер тех сил, которые действуют в том или ином конкретном случае. Но вопросы о природе сил, вызывающих механические движения, выходят за рамки механики. На эти вопросы механика ответить не в состоянии, они изучаются в других разделах физики — в электродинамике, молекулярной физике и т. д. Поэтому независимо от природы сил, вызывающих механическое движение, изучение этих движений должно рассматриваться как задача механики. Наметить границы механики как раздела физики на основании каких-либо признаков, касающихся природы сил, вызывающих движение, невозможно любое такое разделение всегда оказалось бы более или менее произвольным. [c.11]

Объяснение всех механических свойств тел, как изотропных, так и анизотропных, следует искать в природе и характере тех сил, которые действуют между отдельными атомами и молекулами твердого тела. Это, конечно, задача атомной и молекулярной физики, а не механики, и мы ее не будем касаться. Мы ограничимся только самыми общими соображениями о связи между свойствами изотропных и анизотропных тел. [c.476]

Установлено, что трение твердых тел имеет молекулярно-механическую природу. На участках фактического контакта поверхностей, как показано в главе 1, действуют силы межмолекулярного притяжения, которые проявляются на расстояниях, в десятки раз превы-и1ающих межатомное расстояние в кристаллических решетках. При отсутствии либо наличии промежуточной вязкой прослойки (влага, загрязнение и т.п.) между контактирующими поверхностями молекулярные силы вызывают адгезию на площадках фактического контакта и поверхности как бы "прилипают" друг к другу. Строго говоря, адгезия имеет сложную природу. Поэтому наряду с молекулярной теорией существует несколько других теорий адгезии. [c.65]

Трение имеет двойственную молекулярно-механическую природу, обу овленную деформированием материалов тонкого поверхностного [c.8]

По современным представлениям 31, 70, 90] в1 Ешпее трение имеет молекулярно-.механическую природу. Сила сопротивления относительному скольжению складывается из сопротивления, обусловленного деформированием тонкого поверхностного слоя, внедрившимися микронеровностями н сопротивление.м, возникающим вследствие межмолекулярных взаимодейстзий з достаточно сближенных участках твердых тел. Таким образом, внешнее трение сопровождается инте11снвпым деформированием поверхностных слоев, менее жесткого нз взаимодействующих тел. Однако не всякий процесс деформирования поверхностных слоев можно считать внешним трением. Под внешним трение.м будем понимать такой процесс деформирования поверхностных слоев, когда не нарушается сплошность материала этих слоев, а деформациями его нижележащих слоев можно пренебречь. Э1И условия выполняются, когда [c.27]

Анализ работы [102] и результант исследований показывают, что пл )-щадь А для обычных дорожных покрытий совпадает с фактической площадью касания шины с покрытием. Фактическая площадь касанил, образованная выступами протектора с полотном дороги, является дискретной, несмотря на достаточно высокие контурные давления. Таким образом, сила трения в данном случае имеет молекулярно механическую природу н складывается из суммы сил Г,-, действующих в единичных зонах фактического касания [c.97]

По новейшим воззрениям трение, как указывает И. В. Крагель-ский 149], имеет двойственную молекулярно-механическую природу. Оно обусловлено а) сил аки сцепления между молекулами и атомами двух пленок, которыми покрыты трущиеся поверхности б) объемным деформированием материала. Поверхность тела покрыта пленкой окислов материала и различных веществ, содержащихся в окружающей среде. Деформирование материала происходит в микрообъемах в зонах касания. Вследствие шероховатости и волнистости поверхностей их касание всегда дискретно. [c.29]

Трение, по И. В. Крагельскому [45], имеет двойственную молекулярно-механическую природу и сопровождается двумя видами взаимодействия поверхностей трения механическим и молекулярным (рис. 44). Механическое взаимодействие обусловливается взаимным внедрением отдельных участков соприкасающихся поверхностей трения при их скольжении. Явление внедрения обусловли- [c.98]

Для повышения износостойкости конкретной трущейся пары необходимо знать основной вид ее изнашивания. На основе современного понимания природы изнашивания можно выделить две группы видов изнашивания [30, 31] виды механического изнашивания (механическое взаимодействие внедренпе) виды молекулярно-механического изнашивания (молекулярное взаимодепствпе — притяжение, схватывание, заедание). [c.23]

Молекулярно-механическая теория основывается на предполо-лieнии, что трение имеет двойственную природу и обусловлено как взаимным внедрением отдельных выступов, так и силами молекулярного взаимодействия, т. е. в результате взаимного внедрения [c.12]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...