Механические Влияние трения

Процессы трения рассматривают на моделях, позволяющих оценить молекулярное взаимодействие материалов контактирующих тел с учетом влияния внешней среды (оксиды, пленка, смазка). Первоначально разработанные теории механического сцепления, молекулярного притяжения, сваривания, среза и пропахивания получили значительное развитие в молекулярно-механической теории трения, нашедшей наиболее широкое распространение. Согласно этой теории процесс трения происходит не только на границе раздела твердых тел, но и в некотором объеме поверхностных слоев, физико-механические свойства которых отличаются от свойств материалов в объеме тел. Это связано с деформированием поверхностных слоев, с изменением температуры, с образованием слоев адсорбированных паров влаги или газов, с образованием пленок оксидов, атомов или молекул окружающей среды и т. п. [c.228]

Связь трения и износа с неровностями поверхности. Современная молекулярно-механическая теория трения объясняет силу сухого (и граничного) трения скольжения образованием и разрушением адгезионных мостиков холодной сварки контактирующих участков шероховатой поверхности и зацеплением (и внедрением) неровностей 110, 40]. Трение обусловлено объемным деформированием материала и преодолением межмолекулярных связей, возникающих между сближенными участками трущихся поверхностей. При этом износ протекает в виде отделения частиц за счет многократного изменения напряжения и деформации на пятнах фактического контакта при внедрении неровностей истирающей поверхности в истираемую поверхность. Во многих случаях износ имеет усталостный характер растрескивания поверхностного слоя под влиянием повторных механических и термических напряжений, соединения трещин на некоторой глубине и отделения материала от изнашиваемого тела. Интенсивность изнашивания зависит от величины фактического контакта и напряженного состояния изнашиваемого тела, которые в свою очередь в сильной степени зависят от размеров и формы неровностей и, в частности, от радиусов закругления выступов. В обычных условиях истирающая поверхность является существенно более жесткой и шероховатой по сравнению с той, износ которой определяется, и ее неровности оказываются статистически стабильными при установившемся режиме трения. Таким образом, в отношении износостойкости деталей неровности их поверхностей имеют первостепенное значение. [c.46]

Здесь мы использовали принцип Д Аламбера таким образом, что определили механические системы как такие системы, для которых этот принцип справедлив. Другими словами, мы определили механические системы как такие системы, в которых силы, действующие со стороны связен, не могут совершать виртуальной работы. Можно, конечно, иначе ввести этот принцип (по существу этот другой способ очень мало отличается от того, что мы только что сделали), считая его просто гипотезой, которая оказывается фактически оправданной. Следует, конечно, помнить, что этот принцип теряет силу, как только мы хотим учесть влияние трения. [c.45]

Процесс истечения газа из области высокого давления в область пониженного давления всегда включает две фазы вначале происходит сужение площади поперечного сечения струи, а затем ее расширение. Это справедливо как при звуковых (дозвуковых) скоростях течения газа, так и при сверхзвуковых. Последнее подтверждается характерным изменением профиля проточной части сверхзвукового сопла (Лаваля) (фиг. 1, а), в котором скорость газа между сечениями 1 ж 2 увеличивается до звуковой (критической), а меледу сечениями 2 я 3 — превышает звуковую. Заметим, что в соответствии с известным условием обращения внешних воздействий (геометрических, тепловых, расходных, механических и трения) [2, 31 равенство скорости течения газа местной скорости звука (число Маха М = 1) может устанавливаться не только в узком сечении соила, по и в его расходящейся или сходящейся частях. Как будет доказано ниже, при отсутствии внешнего теплообмена и пренебрежимо малом влиянии трения отмеченное равенство обеих скоростей наступает в случае учета местных сопротивлений входа и выхода в узком сечении сопла. [c.187]

Влияние трения отражается в уравнении закона сохранения энергии, которое для адиабатного (без обмена тепловой и механической энергией) стационарного потока вдоль линии тока имеет вид [c.190]

Уравнение (4-20) является достаточно общим и получено лишь при двух ограничениях движение является установившимся, и отсутствует работа касательных напряжений. Перенос энергии внутрь системы и из нее, а также влияние трения учитываются в уравнении. Роль трения здесь не представлена в явном виде, но тем не менее она учитывается. Как результат действия трения происходит диссипация механической энергии в тепло, которое в свою очередь может быть передано из системы в виде потока тепла Q° без изменения температуры среды или может вызвать изменение температуры и, следовательно, изменение внутренней энергии, плотности и других параметров состояния среды (трение в жидкой среде прямым или косвенным образом может также повлиять на величину работы на валу). [c.82]

Наличие между поверхностями трения не вязкой смазки органического характера, а электролита с существенно различными свойствами, меняет как характер трения и износа, так и течение электродных процессов на этих поверхностях. Износ трущихся в агрессивных средах поверхностей часто называют коррозионно-механическим. В зависимости от условий, может преобладать как механический, так и коррозионный фактор. Механический фактор может преобладать при больших нормальных давлениях и в случае трения поверхностей с большой разницей в твердости. В случае небольших давлений есть возможность соизмеримого действия как механического, так и коррозионного факторов [1]. В работе [2] установлено, что при малом влиянии механического фактора (трение стального образца по текстолиту) преобладающими и обусловливающими интенсивность изнашивания являются электрохимические факторы. [c.76]

Изучение влияния трения на скорость коррозии сталей требует создания лабораторной методики, при помощи которой, наряду с изучением износа образца в разных средах, можно было изучать и электрохимические процессы при трении. Для изучения перечисленных факторов была сконструирована, изготовлена и освоена лабораторная машина для изучения коррозионно-механического износа. Схема установки дана на фиг. 1. На вал машины надевается диск с различными неметаллическими насадками, образец устанавливается в оправку, прижимается к диску с определенным давлением. Трение происходит в агрессивной среде. [c.78]

Физическое состояние поверхностей твердых тел в последнее время привлекает все большее внимание исследователей в области трения и износа, особенно в связи с широким развитием молекулярно-механической теории трения. Ниже рассмотрены основные, результаты работ по изучению влияния характеристик кристаллической структуры на параметры внешнего трения. [c.26]

Одним из важнейших методов активирования твердых тел является механическая обработка, например под влиянием трения и ударов. Этот способ имеет большое теоретическое и практическое значение, например при измельчении и трении. [c.435]

Вместо того чтобы перестраивать механическую характеристику, можно учесть влияние трения перемеще-24 [c.24]

Оплетки из пряжи, наложенные на провода и кабели с резиновой изоляцией, служат для предохранения резиновой изоляции от старения под влиянием различных внешних условий и от легких механических воздействий (трения, перегибов), возникающих при монтаже и в процессе эксплуатации. [c.363]

Можно объяснить суш,ествование первого минимума, или, как говорят, возрастания градиента у земной поверхности, явлениями конденсации на некоторой определенной высоте, которые замедляют падение температуры, или механическим влиянием земной поверхности , трением и т. д. Не входя в обсуждение этого вопроса, заметим, что этот минимум не может быть объяснен общими явлениями излучения, он заключается скорее в изменении коэффициента поглощения с высотой, или, говоря иначе, в изменении количества паров воды с высотой . Естественно ожидать, что наши формулы не могут дать точку первого минимума ниже мы увидим, что они и не дают ее. Напротив, точку максимума и точку стратосферы можно объяснить общими процессами излучения, и действительно наши формулы дают возможность предвидеть возникновение точки максимума и точки стратосферы. [c.97]

Ниже будет доказано, что изменение числа М в газовом потоке происходит не только нод влиянием трения, теплового п геометрического воздействий, но также при изменении расхода газа в канале и при совершении механической работы. Указанные воздействия вызывают изменение числа М как в дозвуковом, так и в сверхзвуковом потоке газа. [c.151]

Механическая теория трения находится в противоречии со многими экспериментальными фактами и не объясняет влияния многих факторов, связанных с процессом трения. [c.8]

Под влиянием трения активный поверхностный слой металла трущейся пары претерпевает некоторые физико-механические и химические, а иногда и структурные изменения. Создавшиеся на поверхности трения новые свойства металлов оказывают, в свою очередь, существенное влияние на их сопротивление изнашиванию. [c.69]

Может показаться, что трение, как сопротивление всякому движению, всегда оказывается вредным явлением в природе, но это не так без трения между шинами и дорогой не смог бы двигаться автомобиль, трение между колодками и тормозным шкивом обеспечивает торможение подвижного состава, крана, станка и т. д. Одной из главных причин вредного влияния трения при рабочих движениях деталей машин являются неровности (выступы — гребешки и впадины), которые всегда имеются на трущихся поверхностях даже при самой тщательной механической обработке. Среднее значение величин этих высот (гребешков) для некоторых видов обработки следующее 2 5 6 мк. при чистовой обработке и расточке твердыми сплавами, чистовом шлифовании, шабрении 1,0—2,5. м/с при алмазной обточке и расточке, очень чистом шлифовании 1,0—0,1 мк при полировании, притирке, суперфинише, хонинго-ванин. Таким образом, качество поверхности определяет высота ее неровностей (гребешков). [c.144]

Влияние трения. Дифференциальные уравнения движения изменятся, если учесть, что при колебаниях механической системы возникают силы трения. В случаях, когда они линейно зависят от скоростей точек системы, дифференциальные уравнения движения вместо (4.4) примут вид [c.98]

Теорией дислокаций доказывается не только реальная прочность кристаллов, но и объясняется ряд механических и физических свойств металлов и сплавов например, зависимость деформации от напряжения старение хрупкость влияние ства изменение плотности, электроп внутреннее трение полиморфизм [c.17]

Конструкционное демпфирование в неподвижных соединениях. Наряду с внешними демпфирующими факторами на колебания механических систем заметное влияние могут оказать энергетические потери внутри самой конструкции (конструкционное демпфирование). Эти потери происходят из-за трения в кинематических парах, а также в соединениях типа прессовых, шлицевых, резьбовых, заклепочных и т. п. Хотя такие соединения принято называть неподвижными, в действительности при их нагружении неизбежно возникают малые проскальзывания по контактным поверхностям на соответствующих относительных перемещениях силы трения совершают работу. [c.282]

С увеличением относительной поверхности S/V в большей степени начинает проявляться влияние окружающей среды, механической обработки, поверхностного наклепа, контактного трения, поверхностного натяжения. [c.529]

Воздушные провода линий электропередач, подверженные действию ветра, непрерывно находятся в состоянии вибрации, вызывающей в материале проводов переменные напряжения, что приводит к их изломам. Чтобы провода не ломались, их поверхность необходимо предохранять при монтаже. Конструкция зажимов проводов должна исключать трение и удары проводов об их край, а также резкие изменения направления провода внутри и при выходе его из зажима. При помощи демпфирующих устройств вибрация проводов должна быть максимально уменьшена. Провода нужно прокладывать в местах, защищенных от ветра или влияния атмосферы. У изделий из алюминия, а также чистой меди, длительно нагруженных при обычной температуре даже ниже предела текучести, деформация увеличивается. Это явление носит название ползучести, или крипа. Механические и электрические свойства некоторых сплавов приведены в табл. 28. [c.241]

Исследовательские испытания на износ включают обычно металлографические исследования тонких поверхностных слоев для оценки структурных превращений под влиянием сил трения и тепла Б зоне контакта. При этом применяются специальные приемы, например метод косого среза, для выявления переходных зон поверхностного слоя. Исследуется также микротвердость структурных составляющих, механические характеристики материала, его теплофизические свойства, геометрия поверхностного слоя (шероховатость, волнистость), его напряженное состояние и другие характеристики. [c.488]

Разрабатывая молекулярно-механическую теорию трения, проф. Крагельский И. В. предложил рассматривать образующуюся фрикционную связь между двумя трущимися телами как некоторое физическое тело, обладающее определенными свойствами, отличающимися от свойств обоих трущихся тел [179]. Это так называемое третье тело является, некоторого рода, связью, обладающей упруго-вязким характером. На свойства этой связи оказывают влияние состояние поверхности, величина давления между телами, время контактирования, скорость приложения нагрузки и т. п. Вследствие дискретного характера контактирования выступы, имеющиеся на поверхностях трения, сглаживаются или сменяются впадинами, т. е. материал в поверхностном слое при трении непрерывно передеформируется. Рассматривая область передеформирования как третье тело , можно считать, что силы внешнего трения обусловлены силами вязкого сдвига, возникающими в деформативной области обоих тел. В этой области происходят значительные пластические деформации, обусловленные возникновением в контактных точках высоких [c.547]

Известно, что трение оказывает существенное влияние на динамику гироскопических устройств. Как уже было замечено ранее, полупассивная механическая система КА — ГИО представляет собой трехстепенный гироскоп, наружной рамкой которого является сам аппарат. Исследован ию влияния трения на движение гироскопа в кардановом подвесе посвящено большое количество работ. Точное решение задачи о влиянии сил сухого трения на поведение гироскопа, установленного на неподвижное основание, дал Е. Л. Николаи [19]. Большой вклад в исследование данного вопроса внесли И. В. Бутенин [3] и Д. М. Климов [14]. [c.93]

Хорошо известно из учебников средней школы, что основой механического гироскопа является ротор, обладающий свойством сохранять свое положение в пространстве. Чем ротор быстрее вращается, тем упорнее и с большей силой он сопротивляется всякой попытке изменить направление оси его вращения. Поэтому такой ротор используют как хранитель направления, датчик угла поворота и т. д. Скорости современных роторов достигают десятков тысяч оборотов в минуту. И вот стали проявляться недостатки гироскопов, использующих быстро вращающиеся роторы во-первых, требуются уникальные подшипники, во-вторых, необходима предельная балансировка, в-третьих, из-за влияния трения в осях происходит уход гироскопа, который необходимо компенси ровать, чтобы получить правильные показания. [c.59]

Кроме измерения потенциала при трении, для изучения влияния трения на электрохимические процессы, на той же установке снимались гальваностатические поляризационные кривые при трении. Вспомогательным электродом служила впаянная в стекло платиновая проволока. Для проведения сравнения, вне машины, в стационарной ячейке с разделенным катодным и анодным пространством, в неперемешиваемых растворах снимались гальваностатические поляризационные кривые в тех же электролитах, что и на хмашине трения. На одном образце снималась сначала катодная, затем анодная кривая. Воспроизводимость результатов проверялась не менее 2 раз. Чтобы разделить действие коррозионного и механического факторов при трении в. электролитах, изучался износ стали 40 в состоянии поставки НВ 150) в средах с разным pH. Количественное изучение износа велось методом вырезанных лунок, предложенным в Институте машиноведения [8]. Сущность метода заключается в том. что износ определяется по изменению размеров отпечатка, нанесенного на поверхность трения алмазной пирамидкой. Для того, чтобы все образцы находились в сравнимых условиях, производилась приработка их к диску, на котором будут вестись испытания на износ. Приработка производилась в течение часа в 0,1 н. растворе NaOH. В этом растворе приработка происходит в сравнительно короткий срок, поверхность становится зеркально-полированной. На приработанную поверхность образца наносилось от 6 до 12 отпечатков на твердомере типа ПТ-3. Отношение длины диагонали отпечатка алмазной пирамидки к глубине его равно 7. [c.79]

Контакт твердых тел вследствие волнистости и шероховатости поверхностей происходит в отдельных точках, поэтому фактическая площадь контакта составляет менее 0,1 % номинальной (геометрической) [20]. Как бы тщательно не были обработаны поверхности, они всегда имеют выступы и впадины - микрошероховатости. Под действием нормальной нагрузки выступы микрошероховатостей одной поверхности внедряются в другую, причем в местах фактического контакта поверхности сближаются настолько, что между ними возникают силы молекуляртого взаимодействия. При скольжении поверхностей происходит деформирование поверхностных слоев трущихся материалов, а также разрушение и образование новых молекулярных связей. По представлениям молекулярно-механической теории трения Н. В. Крагельского о двойственном характере связей между трущимися поверхностями сипа трения определяется силами молекулярного и механического взаимодействия. 1 к правило, молекулярные СШН.1 взаимодействия самостоятельно не проявляются, а сопутствуют механическим. Влияние каждой из сил взаимодействия на трение зависит от свойств материалов пары третия и состояния трущихся поверхностей. Так, с уменьшением шероховатости поверхностей роль молекулярных сип возрастает, а роль механического взаимодействия, вызванного взаимным внедрением микрошероховатостей, уменьшается. Подобным перераспределением сил взаимодействия можно обьяснить то, что из-за резкого возрастания молекулярных сип притяжения, при шероховатости рабочих поверхностей меньше оптимальной, сила трения в паре торцового уплотнения увеличивается. При дальнейшем уменьшении шероховатости пара трения оказывается неработоспособной - происходит схватывание поверхностей. [c.5]

Еше до широкого распространения механической теории трения английский физик Дезагулье (1751 г.) высказал гипотезу о влиянии на трение сил молекулярного взаимодействия. При этом он отмечал, что трение обусловлено многими причинами, и создание строгой теории трения является весьма сложной задачей. [c.8]

Когда шарик или ролик катится по поверхностй или детали перекатываются друг по другу, между ними возникает трение качения, которое при одинаковых силах, прижимающих детали друг к другу, меньше трения скольжения примерно в 10 раз. Трение покоя всегда больше трения движения, в этом легко убедиться если предмет сдвигать с места, то потребуется преодолеть большую силу трения, чем толкать уже движущийся предмет. Вредное влияние трения при рабочих движениях деталей машин возникает вследствие неровностей и выступов, которые всегда имеются на трущихся поверхностях даже при самой тщательной механической обработке. Высота выступов замеряется специальными приборами, показывающими величину неровностей в тысячных долях миллиметра, микронах. Среднее значение величин этих высот для некоторых видов обработки следующее 2, 5, 6 мк при чистовой обработке и расточке твердыми сплавами, чистовом шлифовании, шабровке 3—5 пятен на 1 см , 1,0—2,5 мк при алмазной обточке и расточке, очень чистом шлифовании 1,0—0,1 мк, при полировании, притирке, суперфинише, хонииговании. Разрушительная работа трения вызывает быстрое нагревание деталей, в результате чего возникает быстрый износ и задиры, так как частички металла мгновенно свариваются, образуя сплошные мостики, соединяющие трущиеся поверхности, что приводит к значительному их износу. [c.83]

Исходные данные перечислены в начале 4.6. Так как станок запускается в режиме холостого хода, т. е. когда нет процесса резания, то вся энергия электродвигателя расходуется на увеличение кинетической энергии агрегата и на преодоление потерь трения. Наиболее сил1)Но трение проявляет себя между ползуном 5 и неподвижной направляюигей. Силу трения / , в этой поступательной паре в первом приближении можно принять постоянной (рис. 4.16, б). Трение в других кинематических парах учитывать не будем, поскольку оно относительно слабо выражено. Точно так же опустим влияние сил тяжести. Механическая характеристика асинхронного электродвигателя /Vl(iOp i) изображена на рис. 4.16, в. Пусть начальные условия движения таковы при t = имеем ((, = = [c.161]

Фултона [18], Шспера [19] и Ван-Демтсра [20] ). Строгое теоретическое рассмотрение сложного турбулентного течения газа, которое имеет место в вихревой трубе, является чрезвычайно трудной задачей, особенно в связи с тем, что профиль скоростей потока внутри трубы экспериментально пока еще не определен. Однако качественно эффект охлаждения можно объяснить следую-п им образом. Вращающийся поток воздуха внутри трубы создает в радиальном направлении градиент давления, возрастающий от оси к стенке трубы. Влияние турбулентности на такое ноле давлений выражается в адиабатическом перемешивании. Это приводит к созданию адиабатического распределения температур, при котором более холодный газ оказывается в области, расположенной вблизи оси трубы. Однако вследствие теплопроводности, приводящей к уменьшению градиента температур в радиальном направлении а также непостоянства значений угловой скорости в разных местах трубы адиабатическое распределение полностью осуществлено быть не может. Ван-Демтор описывает последний эффект следующим образом Если угловая скорость непостоянна, то вступает п действие другой механизм, приводящий к возникновению потока механической энергии в радиальном направлении наружу. Вследствие турбулентного трения (вихревой вязкости) внутренние слои жидкости или газа стремятся заставить внешние слои двигаться с той [c.13]

Все выводы предыдущего параграфа справедливы при предположении, что источник внешнего воздействия на систему обладает бесконечно большой мощностью. Только в этом случае можно считать постоянными амплитуду напряжения (генератор напряжения) или амплитуду тока (генератор тока) и не учитывать обратное влияние системы на источник колебательной энергии. Учтем теперь, что реальный источник обладает конечной мощностью, и колебательная система оказывает на него обратное воздействие Рассмотрим механическую систему, эквивалентная схема кото рой представлена на рис. 10.17. Возбуждаемая струна характе ризуется плотностью р, натяжением Т и плотностью сил трения h В центре струны через пружину связи с коэффициентом упру гости k подключен генератор механических колебаний. Генера тор представлен в виде резонатора с массой М, образованного пружиной с коэффициентом упругости k и элементом трения, характеризуемым коэффициентом крез- Автоколебательные свойства резонатора учтены зависимостью йрез от амплитуды колебаний. Эта зависимость приведена на рис. 10.18 (мягкий режим). Величина Ар является амплитудой устойчивых стационарных колебаний генератора в отсутствие связи со струной. [c.341]

В этом случае нетрудно понять механический смысл влияния вязкости. Согласно гипотезе Ньютона [см. формулу (6)], жидкость как бы прилипает к стенкам и поэтому скорость граничнойструйки, примыкающей к стенке, равна нулю. Но уже на небольшом расстоянии от стенки она значительна (см., например, эпюру скорости по сечению трубы на рис. 64, а). Это и является причиной возникновения градиента скорости и, как результат, касательного напряжения т, которое, действуя на площадь жидкостного трения, создает силу сопротивления. Для преодоления этих сил требуется определенная затрата механической энергии жидкости. Поэтому в процессе движения вязкой жидкости запас ее механической энергии уменьшается. Обращаясь к схеме рис. 67, можно утверждать, что [c.117]

Для более точного выявления механических потерь необходимо более детальное определение их по элементам. На рис. 184 представлены отдельные позиции по определению механических потерь комплексной гидропередачи (рис. 184, а). На рис. 184, б дана схема определения механических потерь в подшипниках (уплотнения удалены) на рис. 184, в — схема определения потерь при действии осевых сил. Осевая нагрузка задается затяжкой кольцевого пружинного динамометра, а контроль осевой силы производится по индикатору. При вращении для наблюдения за стрелкой используется - тробоскоп. Влияние дискового трения определяется по схеме 1С. 184, г. [c.303]

Paapyuienue вторичных структур. В результате многократного нагружения и под влиянием внутренних напряжений в пленке вто-ричньгх структур происходит образованпе и развитие микротрещин, а на поверхности раздела (металл—окисел) - ослабление связей и отслаивание пленки вследствие несоответствия дислокационных систем пленки и металла. Последующие механические воздействия приводят к разрушению и уносу продуктов разрушения пленки из зоны трения. Затем на обнаженных (ювенильных) участках поверхности процесс повторяется. [c.133]

В агрессивных средах разрушение поверхности твердого тела происходит иод влиянием двух одновременно протекающих процессов -коррозии (в результате химического и электрохимического взаимодействия материала со средой) и механического изнашивания. Химическое взаимодействие реализуется при контакте материалов с сухими газами или неэлектропроводными агрессивными жидкостями электрохимическая коррозия - при контакте металлов с электролитами (водные растворы кислот, щелочей, солей и т.д.). При этом наблюдаются два процесса - анодный (непосредственный переход атомов металла в раствор в виде ионов) и катодный (ассимиляция избыточных электронов атомами или ионами раствора). В результате в зоне трения возникает элек1рический ток. [c.137]

В главе 1 приведены сведения о физико-механических и триботехнических свойствах различных полимерных композиционных материалов, применяемых для изготовления деталей узлов трения (трибосис-тем). Эти материалы представляют собой полимеры (фторопласт-4, полиэтилен, полиамид, поликарбонат и др.), модифицированные введением различных наполнителей. В главе 6 на примере ПТФЭ (фторопласт-4) подробно рассмотрено влияние наполнителей-модификатора на параметры надмолекулярной структуры полимера, которое в совокупности с физическими свойствами наполнителей определяет свойства модифицированного полимерного материала. [c.231]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...