Работа внешних сил трення скольжения

Определим работу внешних сил. На систему действуют внешние силы (рис. 219) движущая сила Р, веса Gj, G и G, нормальные реакции и R2 неподвижной плоскости и силы трения скольжения и / гтр- [c.385]

К барабану 1 приложена пара сил с постоянным моментом М = 10 Н м. Цилиндр 2 массой m-i = 10 кг катится без скольжения, коэффициент трения качения б = 0,01 м. Определить работу внешних сил системы при повороте барабана 7 на 10 оборотов. (567) [c.248]

Анализ работ, выполненных по изучению закономерностей процесса внешнего трения, показывает, что сила трения скольжения при определенных неизменных условиях взаимодействия остается постоянной по значению. При сдвиге контактирующих твердых тел, т.е. в начале скольжения, вследствие деформации этих тел происходит увеличение силы внешнего трения Е,. (рис. 4.3, а). [c.92]

Пусть, например, внешняя сила Р действует на брусок В, который может скользить по тележке О (рис. 1.5.8). Если тележка перемещается вправо, то работа силы трения скольжения Р ра, действующей на тележку со стороны бруска, положительна. [c.85]

Задача 331. Колесо радиуса г катится без скольжения по прямолинейному горизонтальному рельсу под действием приложенной в центре тяжести С колеса постоянной силы Р, параллельной рельсу, и постоянного вращающего момента т. Вычислить сумму работ всех внешних сил, если ось колеса С переместилась на 5. Трением пренебречь. [c.280]

Кроме задаваемых сил, на машину действуют многочисленные другие силы таковы внутренние силы взаимодействия между точками одного и того же звена, силы взаимодействия между отдельными звеньями в сочленениях и, наконец, внешние силы реакций неподвижных опор на соприкасающиеся с ними звенья машины. Все указанные силы принадлежат к числу реакций связей, и их элементарная работа на любом возможном перемещении равна нулю. Эта работа равняется нулю и при наличии трения в сочленениях звеньев, если относительное движение этих звеньев представляет качение, не сопровождающееся скольжением, так как при этом отсутствуют относительные перемещения в точке соприкасания звеньев (трением качения пренебрегаем). [c.417]

Вместо термина силы реакции можно пользоваться более ясным выражением силы геометрического происхождения . Они задаются геометрическими связями, существующими между различными частями системы, или, как в случае твердого тела, между отдельными материальными точками. Силам реакции мы противопоставляем то, что мы называли внешними силами . Вместо этого можно пользоваться более ясным термином силы физического происхождения или же сторонние силы, приложенные извне . Причина их лежит в физических воздействиях таковы, например, сила тяжести, давление пара, напряжение каната, действующее на систему извне, и т. д. Физическое происхождение этих сил проявляется в том, что в их математическом выражении содержатся особые, поддающиеся лишь опытному определению константы (постоянная тяготения, отсчитываемые по манометру или барометру деления шкалы и т. п.). Трение, о котором мы будем говорить в 14, нужно отнести частично к силам реакции, частично к сторонним силам к первым — если оно является трением покоя к последним — если оно является трением движения (в частности, трением скольжения). Трение покоя автоматически исключается принципом виртуальной работы, трение же скольжения нужно причислить к сторонним силам. Внешне это проявляется в том, что в закон трения скольжения [уравнение (14.4)] входит определяемый экспериментально коэффициент трения /. [c.75]

Самый благоприятный режим работы подшипника скольжения — при жидкостном трении, которое обеспечивает износостойкость, сопротивление заеданию вала и высокий к. п. д. подшипника. Для создания этого трения в масляном слое должно быть гидродинамическое (создаваемое вращением вала) или гидростатическое (от насоса) избыточное давление. Для получения жидкостного трения обычно применяют подшипники с гидродинамической смазкой, сущность которой в следующем. Вал при вращении под действием внешних сил занимает в подшипнике эксцентричное положение (рис. 17.1, я) и увлекает масло в зазор между ним и подшипником. В образовавшемся масляном клине создается гидродинамическое давление, обеспечивающее в подшипнике жидкостное трение. Эпюра распределения гидродинамического давления в подшипнике по окружности показана на рис. 17.1, а, по длине — на рис. 17.1,6. Так как конструкция подшипников с гидростатическим давлением сложнее конструкции подшипников с гидродинамическим давлением, то их применяют преимущественно для тяжелых тихоходных валов и других деталей и узлов машин (например, тяжелых шаровых мельниц, больших телескопов и т. п.). [c.289]

Во всех других точках линий контакта наблюдается скольжение со скоростью и< к = — Щ- На рнс. 9.8 эпюра распределения скоростей скольжения по линии контакта изображена жирными линиями. Полюс качения располагается в середине линии контакта только при холостом ходе. При работе с нагрузкой он смещается от середины на некоторую величину Д. Это смещение можно определить, рассматривая равновесие ролика. Здесь момент внешней нагрузки Ту должен уравновешиваться моментом сил трения. Эпюра сил трения Р показана [c.154]

Ремни в эксплуатации подвергаются истиранию и износу вследствие упругого скольжения в пределах углов фь фь фг, фг (см. рис. 20.4) и буксованию по шкивам нагреванию вследствие преобразования работы сил внешнего и внутреннего трения в теплоту и усталостному разрушению, обусловленному циклическим изгибанием ремня при набегании и сбегании со шкивов. [c.364]

Поле приращений температуры в упругой звездочке, обусловленное вращением муфты в условиях компенсации радиальной несоосности А/ =1 мм, представлено на рис. 6.15. Теплообразование от работы сил внешнего трения подсчитывалось при коэффициенте трения /=0,5, при этом путь скольжения принимался равным 0,7 На рис. 6.16 приведены зависимости наибольшей установившейся температуры от радиального смещения для различных угловых скоростей муфты. Эти зависимости могут быть аппроксимированы с помощью квадратичной пара- 20 болы, что согласуется с тем фактором, что теплообразование в упругом элементе пропорционально квадрату величины смещения A [или квадрату деформации, что видно из выражения (1.54)]. Экспериментальные точки на приведенных графиках получены путем замера температуры упругих элемен- [c.133]

Определим работу внешних сил. На систему действуют внешние силы (рис. 119) движущая сила Р, веса Gi, О и О, нормальные реакции Ri и R2 непод вижной плоскости и силы трения скольжения F,.,p и Р [c.237]

В механизмах двустороннего действия (см. рис. 24) расклинивание механизма в ряде случаев совершается без снятия внешнего момента (Л4о Ч= 0) путем выталкивания ролика через поводковую вилку (рис. 58). В работе [251 момент на поводковой вилке определяется из условия выталкивания ролика, находящегося в зажатом состоянии между двумя неподвижно закрепленными плоскостями и выталкивающий момент определяется из условия преодоления сил трения скольжения в контакте ролика со звездочкой и в контакте ролика с обоймой. В действительности предположение о неподвижности плоскостей в механизмах свободного хода, вообще говоря, неверно. В механизмах свободного хода ролики затянуты двумя смещающимися плоскостями и сопротивление расклиниванию оказывают только силы трения в контакте ролика с обоймой. В самом деле, пусть для примера поверхность контакта ролика со звездочкой выполняется рифленной с приведенным коэффициентом трения, равным бесконечности. Тогда момент на поводковой вилке, определяемый по формуле работы [25], будет равен бесконечности. Это указывает на то, что механизм в этих условиях вообще не должен расклиниться. В действительности поводковая вилка, преодолевая силу трения только в контакте обоймы, свободно расклинивается и при этих условиях тем самым показывает несостоятельность формул работы [25]. Ниже приводятся условия расклинивания механизмов двустороннего действия [34] с учетом высказанных выше замечаний. [c.82]

Трение является диссипативным процессом, в котором основная часть работы внешних сил затрачивается на поглош,ение энергии материалом поверхностных слоев и образование теплоты. Процесс диссипации реализуется упругопластической деформацией поверхностных слоев металлов. При этом напряженно-деформированное состояние поверхностных слоев при трении имеет свои особенности. Так, в отличие от объемного напряженно-деформированного состояния, при трении максимальные напряжения возникают в микрообъемах поверхностного слоя. В связи с дискретностью контакта это происходит неодновременно и зависит от степени дискретности и условий трения, например, скорости скольжения. Так как в каждом микрообъеме при трении происходит циклическое изменение знака напряжений, то создаются условия для проявления эффекта Баушиигера. Одновременность деформации и диффузии элементов среды накладывает особенности на механизм пластической деформации, который определяется также важным следствием активации поверхностных слоев — увеличением дефектности структуры металлов и сплавов. В целом в механизме разрушения поверхностных слоев при трении первична упругопластическая деформация. Однако особенности и специфичность механизма пластической деформации до сих пор не позволили разработать физические основы и раскрыть закономерности поверхностного разрушения при трении. [c.5]

Прямое наблюдение периодичности образования и разрушения вторичных структур при граничном трении по интенсивности износа, величинам силы трения и ЭДС, возникающей при трении, было выполнено в работе [79]. Исследования проводились на прецизионной машине на образцах с минимально возможной площадью касания при непрерывной регистрации износа, силы трения и трибо-ЭДС. При установившемся режиме изнашивания отчетливо наблюдается периодическое изменение коэффициента трения и ЭДС. Длительность цикла образования и разрушения вторичных структур изменяется в зависимости от скорости скольжения и нагрузки. Влияние внешних параметров на количественные характеристики периодических кривых отмечается и в работах [76 — 78]. Анализ этих результатов свидетельствует о том, что изучение периодического характера структурных изменений является реальным путем для создания новых методов оценки износостойкости фрикционных материалов. С позиций представлений об усталостном разрушении поверхностей трения периодический характер структурных изменений открывает новые возможности для определения основных характеристик усталостного процесса числа циклов до разрушения и действующих на поверхности напряжений и деформаций. Этот сложный вопрос является весьма актуальным для дальнейшего развития усталостной теории износа, поскольку существующие методы оценки указанных параметров имеют определенные недостатки. Так аналити- [c.30]

Трение. В реальных условиях обычно бывает смешанное трение — сочетание жидкостного и граничного или граничного и сухого. Внешним проявлением режима трения являются сила трения, утечки, износ. Рассмотрим результаты ряда работ по экспериментальному исследованию трения в торцовых уплотнениях. Момент трения является чувствительной функцией состояния смазочного слоя и поддается измерению. Для этого на испытательном стенде корпус уплотнения устанавливают на подшипники, а момент трения замеряют динамометром или осциллографируют тензодатчиком. Зависимость коэффициента трения / от скорости для уплотнения, показанного на рис. 70, б, дана на рис. 75, е. При низких контактных давлениях (р < 10 кПсм ) кривые для различных масел оказались близкими по форме и близко расположенными. Такие кривые f = F v, р, р,) с крутопадающей ветвью в области низких скоростей скольжения и слабовозрастающей ветвью в зоне больших скоростей скольжения характерны для многих исследованных уплотнений. Они аналогичны кривым для подшипников с жидкостной смазкой. На рис. 82, а результаты испытания уплотнения на минеральных маслах и на их основе представлены в функции безразмерного критерия режима s = [c.160]

Общей количественной характеристикой внешнего трения является коэффициент трения f, представляющей собой отношение силы трения к нормальной составляющей внешних сил, действующих на поверхности трения. На рис. 15.1 представлена диаграмма Герси-Штрибека, иллюстрирующая изменение коэффициента трения в подшипниках в зависимости от режима их работы, оцениваемого безразмерной характеристикой Я = (ш/Рт, где — динамическая вязкость смазочного материала, Па-с со — угловая скорость вала, рад/с рт — средняя удельная нагрузка на подшипник, Па для радиального подшипника скольжения pm=Fr](ld) Fr — pa- [c.307]

К настоящему времени в многочисленных работах С. И. Губкина, И. М. Павлова, И. Я- Тарновского, Е. П. Унксова, А. П. Чекма-рева и др. показано, что внешнее трение при обработке металлов давлением существенно отличается от трения скольжения, описываемого формулами (3.6). Например, замеры силы трения и нормального давления показывают, что даже в пределах одного очага деформации коэффициент трения существенно изменяется. Однако в обработке металлов давлением до сих пор не предложен новый и более правильный закон трения. Дальнейшее развитие работ Е. Н. Унксова [174], И. Я. Тарновского и А. Н. Леванова [157—159] и др. по одновременному определению сил трения и нормального давления при различных условиях деформирования может привести к формулировке такого закона. [c.76]

Анализируя расширение зоны сдвига в зернистых песчаных материалах Р. Ньюленд и В. Аллей предложили для описания максимальной прочности на сдвиг использовать зависимость т = = а tg ( + Фо), где i— средний угол отклонения частицы при смещении от направления приложенного сдвигающего усилия фо — угол трения скольжения между частицами. Через несколько лет аналогичное уравнение было получено Р. Роу, Л. Барденом и Д. Ли для песчаных грунтов, исходя из рассмотрения равенства работы внешней нормальной силы на вертикальном перемещении в процессе расширения и работы внутренних сил по преодолению трения при сдвиге и расширении. [c.76]

Второй метод контроля основан на обнаружении в ходе исследований закономерности неизменности момента сил трения от внешней нагрузки [1, 2]. Он заключается в том. что к опоре скольжения прикладывается внешняя радиальная нагрузка N и регистрируется зависимость М(М). Если М(М)=Соп51, то опора работает в режиме автокомпенсации износа. Если М(Н) с увеличением N возрастает, то способность опоры к автокомпенсации износа нарушилась. Используя этот метод, можно определить предельную для данной опоры скольжения с автокомпенсацией износа нагрузку, при которой цилиндрический стык в разгружаемой области опоры раскрывается. По этой же нагрузке определяется натяг. [c.242]

С увеличением скорости скольжения коэффициент трения быстро уменьшается (участок 1—2), при этом трение переходит в полужид-костное, характеризующееся тем, что поверхности скольжения еще не полностью разде /ены слоем смазки, так что выступы неровностей соприкасаются. В точке 2 начинается участок 2—3 жидкостного трения толщина смазочного слоя возрастает от минимальной, достаточной лишь для покрытия всех выступов, до избыточной, перекрывающей все неровности с запасом. При жидкостном трении рабочие поверхности полностью отделены друг от друга, и сопротивление относительному движению их обусловлено не внешним трением контактирующих элементов, а внутренними силами вязкой жидкости. Теоретически наилучшие условия работы подшипника обеспечиваются в точке 2 — здесь сопротивление движению и соответствующее тепловьще-ление наименьшие, но нет запаса толщины слоя поэтому практически оптимальные условия будут в зоне справа от точки 2. Расчет подшипника, работающего в режиме жидкостного трения, выполняется на основе гидродинамической теории смазки. Однако такой режим может быть осуществлен лишь при достаточно большом значении характеристики режима к > Якр, где — значение характеристики режима в точке 2. Для опор тихоходных валов это условие в большинстве случаев не выполняется, а для быстроходных оно нарушается в периоды пуска и останова, когда частота вращения вала мала. [c.244]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...