Природа внешнего трения

Лучше изучены и значительно проще закономерности и природа внутреннего трения в жидкостях и газообразных телах, чем внешнее трение, возникающее при контакте твердых тел. Поэтому научные и инженерно-технические работники больше осведомлены в области внутреннего, чем внешнего трения. Правильных представлений о природе внешнего трения часто нет даже у тех специалистов, которые по роду своей деятельности постоянно сталкиваются с этой проблемой, не говоря уже о широких кругах читателей. [c.3]

Как правило, почти во всех исследованиях по внешнему трению эти условия не только не соблюдались, но зачастую даже не осознавались, главным образом в силу сложившихся взглядов о чисто механической природе внешнего трения. Приводимые в справочнике, иногда с точностью до нескольких значащих цифр, значения коэффициентов трения для различных материалов часто лишены поэтому научного или практического значения и лишь вводят специалистов в заблуждение. Это относится не только к коэффициенту трения таких неопределенных материалов, как кожа, дерево, резина, но даже и к метал- [c.4]

Природа внешнего трения при пластической деформации мало изучена и пока можно сделать только следующие выводы. [c.274]

Природа внешнего трения [c.12]

ПРИРОДА ВНЕШНЕГО ТРЕНИЯ [c.62]

Крупнейшим недостатком существующих представлений о природе внешнего трения является отсутствие разделения процесса на нормальное трение и сопротивление перемещению при всевозможных видах повреждаемости поверхностей контакта. В лабораторных исследованиях основное внимание уделяется таким патологическим процессам, как сваривание и срезание мостиков сварки, внедрение и пропахивание, микрорезание, наростообразование, перенос и т. п. [c.63]

Сложная задача раскрытия природы внешнего трения требует четкой и обоснованной ее постановки. Для решения этой задачи необходимо разграничить процессы нормального внешнего трения и сопротивления различным видам повреждаемости поверхностей контакта, рассмотреть природу, причины и механизм трения с позиций фундаментальных представлений о трансформации энергии внешних силовых воздействий в энергию внутренних процессов с анализом энергетических соотношений и минимальных принципов, с позиций современных представлений физики твердого тела (теории дислокаций) о напряженно-деформируемом состоянии, о физико-химических явлениях адгезии, адсорбции и диффузии, а также учитывая положительный опыт практики. [c.63]

Природа внутреннего трения едина, она связана с передачей количества движения от слоя к слою. Природа внешнего трения 12 [c.12]

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]

Книга посвящена явлению, которое знакомо каждому человеку и лежит в основе самого древнего способа добывания огня. Но читатель узнает, что, как ни странно, механизм трения до недавнего времени был неизвестен. Ото мешало понять самые простые, распространенные явления. Наряду с выяснением общей природы сил трения автор четко разъясняет различие законов внутреннего и внешнего трения. [c.2]

До недавнего времени вопросами трения занимались главным образом механики, не имевшие большей частью никакого представления о тонком физико-химическом механизме внешнего трения и его природе. Физики, которые могли бы правильно подойти к теории трения на основе достижений современной науки, недостаточно способствовали развитию научных представлений в этой области. [c.5]

Настоящая книга, написанная по предложению покойного президента Академии наук СССР С. И. Вавилова, как раз и преследует эту цель. Название книги также предложено С. И. Вавиловым. Автор ставит своей главной задачей познакомить инженеров, физиков, физико-хи-миков, геологов и других лиц, близко интересующихся вопросами трения, а также и широкие круги советской интеллигенции с основными проявлениями и закономерностями внешнего трения и дать им возможность составить представление о молекулярном механизме и природе этого явления. [c.5]

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]

Проблема повышения износостойкости и прочности деталей является составной частью проблемы повышения надежности машин. Решить сложные проблемы надежности современных машин невозможно без глубокого теоретического изучения физической природы процессов износа и разработки на этой базе практических рекомендаций по расчету деталей на износ и коэффициентов внешнего трения без получения материалов и смазок для различных условий износа, а также без разработки конструктивных и технологических мероприятий, обеспечивающих требуемую износостойкость и прочность деталей и узлов различных машин. [c.277]

С целью большего уточнения влияния природы окисла на коэффициент трения деформации меди ими были проведены опыты по определению коэффициента внешнего трения при деформации меди, искусственно покрытой закисью, неминуемо образующейся на меди при окислительном нагреве болванок и отжиге труб, прутков, проволоки и других изделий. [c.69]

Большое влияние на шероховатость поверхности отливок оказывают природа материала покрытия, дисперсность наполнителя, наличие посторонних включений и способ нанесения покрытий на форму. Плотность укладки зерен наполнителя в поверхностном слое формы в большой мере зависит от класса шероховатости и свойств материала модели или стержневого ящика. Изучением структуры поверхности образцов, изготовленных из песков, порошков и металлической дроби с различной зернистостью, а также математическими расчетами установлено, что координационное число укладки зерен из поверхности равно 12, а в объеме — 6—8 средний диаметр пор соответственно составляет 0,15 и 0,4 диаметра зерен. Плотность структуры поверхностного слоя формы определяется степенью свободы перемещения зерен смеси под действием сил внешнего трения скольжения между моделью и поверхностным слоем формы. [c.134]

На основе современных представлений о природе и закономерностях внешнего трения можно теоретически построить эпюру сил трения для любого процесса обработки давлением, если известны некоторые условия на контактной поверхности. Рассмотрим основные операции такого построения применительно к процессу прокатки, как наиболее сложному. [c.72]

Внешнее трение при обработке металлов давлением по своей природе существенно отличается от трения скольжения в деталях машин. На его величину влияют многие факторы — нормальное давление скорость скольжения Wj (или перемещение поверхности инструмента относительно поверхности тела Ub), шероховатость поверхности инструмента, химический состав и температура инструмента и деформируемого тела, наличие смазки или [c.239]

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]

Законы трения при резании весьма сложны, ибо здесь в зависимости от режима работы инструмента могут быть резко различные по своей природе виды трения внутреннее, если превращение механических видов энергии в тепло происходит во всех точках некоторого объема (даже если он при наличии смазки имеет малую толщину), и внешнее, когда развитие тепла происходит только вдоль поверхности двух тел, где имеет место процесс скольжения. [c.12]

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]

Изучению количественных характеристик трения (сил и коэффициентов) посвящено очень много работ [37, 62, 67, 69]. Однако число исследований природы процесса внешнего трения ограничено [7, 15, 69]. Сложность таких исследований заключается в необходимости рассмотрения всего комплекса механических, физических, химических, электрических и других явлений в зоне контакта. Изучение кинетики трения затруднено тем, что в процессе участвуют крайне малые объемы поверхностных слоев, а сам контакт изолирован от прямого наблюдения. [c.62]

Таким образом, главной задачей теории внешнего трения является изучение природы нормального внешнего трения, характеризующегося протеканием строго определенных процессов, и их [c.67]

Эти изменения, как правило, носят скачкообразный, резко выраженный характер. Экстраполяция зависимости коэффициента трения от нормального давления на участок IV теряет всякий смысл. Вследствие изменения физической природы контакта функция, выражающая зависимость коэффициента трения от параметров внешнего нагружения, для различных патологических процессов неоднозначна. Например, при возникновении процессов схватывания очевиден переход внешнего трения во внутреннее. Функция, выражающая закономерности изменения величин внешнего трения, в этом случае, очевидно, имеет значительный скачок до бесконечности (остановки движения). В случае тепловых процессов, вызывающих фазовые превращения закаленных сталей или изменения кристаллической структуры при трении некоторых металлов, следует ожидать более плавного изменения коэффициента трения. [c.116]

В сборнике рассмотрены природа внешнего трения и методы его изучения (теоретические вопросы, расчеты на износ спнроидпых передач, крупногабаритных подшипников и других узлов трения, экспериментальные методы исследования. Показаны конструкции испытательных машин и методики испытаний на трение и износ. Издание рассчитано на исследователей, конструкторов, машиностроителей и эксплуатационников машин, занятых решением вопросов повышения надежности и качества узлов трения. [c.168]

Рассматриваются следующие нелинейные функции гипотеза о независимости величины силы трения от скорости, трение при несовергпенной упругости, трение при песовершенпой упругости с ускорением. Названные зависимости получены в разное время и отражают определенные концепции как на физическую природу внешнего трения, так и па методы экспериментальных исследований силы внепшего трения. [c.177]

Природа внешнего трения (сухого и граничного) сложна, поскольку возникновение сил трения обусловлено многими процессами, протекающими на разных физических уровнях (механическом, молекулярном, атомарном). В настоящее время установлены основные источники формирования сил трения. К ним относят 1) механическое зацепление неровностей трущихся поверхностей 2) молекулярное схватывание поверхностей в точках истинного контакта, образование так называемых мостиков сварки с последующим их разрушением (по мнению ряда исследователей, этот механизм сухого трения является главным) 3) преодоление сопротивления сдвигу в слое промежуточных веьцеств, т. е. в микрообъемах разделительной среды. [c.13]

Раскрытие природы внешнего трения необходимо для построения модели процесса, количественного описания и управления его протеканием. Знание механизмов трения является основой для решения теоретических и практических задач проблемы износостойкости, антифрикционности и фрикционности. В первую очередь, оно необходимо для объяснения и обобщения многочисленных результатов лабораторных исследований и большого фактического материала, известного из опыта промышленности. [c.62]

Внешним трением (трением) назьшают явление еопротивления относительному перемещению, возникающему между двумя телами-звеньями в зонах соприкосновения поверхностей по касательным к ним, сопровождаемое диссипацией энергии. Это явление имеет весьма сложную природу, изучение которой должно осуществляться методами физики, химии и механики. Сущность этих процессов и их взаимосвязь еще не вполне исследованы. [c.81]

Все эти примеры ясно показывают, что мир без трения покоя — есть мир воображаемый, не существующий, резко отличный от реального мира, с бесчисленными проявлениями трения покоя. Мы видели выше, что при внутреннем трении и явлениях сопротивления движению твердых тел, на нем основанных, сила трения пропорцио- Нальна скорости движения, уничтон аясь вместе с ней. Поэтому наличие статического трения указывает безошибочно на явления истинно внешнего трения, явления существенно иной природы, нежели явления внутреннего трения эти два вида трения должны подчиняться различным закономерностям. [c.109]

Несомненно, что такой учет молекулярного строения и сил молекулярного взаимодействия с целью развития строго количественной теории внешнего трения — задача весьма сложная, в особенности если теория должна поз- волять теоретическим путем предвычислять коэффициенты трения тел, строение которых известно. Однако с таким же положением мы встречаемся, рассматривая и другие молекулярно-физические явления, природа которых более ясна и которые значительно ранее сделались предметом [c.142]

Если бы при некоторой определенной скорости скольжения происходил переход от внешнего трения к внутреннему, то коэффициент трения после установления режима жидкостного трения делался бы зависимым только от вязкости жидкости и скорости скольжения. Изменения же природы или характера смазочной жидкости, не сопровождающиеся изменением ее вязкости, не могли бы влиять на коэффициент трения. В противоположность этому, при режиме внешнего трения законы жидкостной смазки, заложенные Н. П. Петровым и другими учеными, были бы полностью неприложимы, коэффициент трения определялся бы в первую очередь такими свойствами смазочного вещества, как способность образовывать на твердых поверхностях адсорбционные слои, а также форма и расположение молекул в этих слоях. Однако в результате деятельности инженеров, стремившихся обеспечить хорошую смазку деталей механизмов, и исследователей, испытывавших действия различных смазочных веществ с целью V подбора наилучших, накопилось много фактов, показы-,) Мвающих, что дело обстоит сложнее, чем это было изобра- <жено выше. [c.188]

Внешнее трение, пропорциональное абсолютным скоростям движения, или потенциальная энергия сил другой природы, выражаемая просто через квадраты обобщенных координат, в такой записи могут соответствовать связям точки i с неподвижными точками, у которых qj = О, что и отобралоется здесь суммированием от / = 0. [c.25]

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]

Наблюдения В. Д. Кузнецова, отражающие динамику образования наростов на инденторе в условиях внещнего сухого трения, показывают устойчивую склонность сталей к циклическому изменению своих пластических свойств. При этом существенную роль играют значения скорости скольжения и давления на контактирующих поверхностях. Как в условиях сухого внешнего трения, при резании происходит образование наростов на режущих лезвиях, физическая природа и закономерности развития которых подобны. Образование наростов в процессе резания и сухого внешнего трения не является лх специфической особенностью, но представляют собой отражение более общих закономерностей изменения пластичности металлов, проявляющихся под действием системы внешних сил в тонких поверхностных слоях металлов. [c.72]

Коэффициент внешнего трения между прокатываемым металлом и поверхностью валков, оказываюший большое влияние на сопротивление металла деформации при прокатке, зависит от физической природы металла, температуры прокатки, смазки, материала и качества поверхности валков, скорости прокатки. Коэффициент трения может изменяться от пропуска к пропуску. [c.228]

Обоснованные решения вопроса приработки возможны при условии знания природы процессов внешнего трения, характеристик качества исходной поверхности и условий нагружения при эксплуатации. Несмотря на большое значение процесса приработки, уровень теоретических разработок в этой области нельзя признать удовлетворительным. Н. 3. Савченко проведен анализ состояния вопроса о приработке двигателей внутреннего сгорания [14]. Ана1из показал, что до сих пор не установлены надежные параметры, характеризующие степень приработки и техническое состояние двигателя, режимы ускорения и улучшения приработки не обоснованы. [c.359]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...