Адгезионная и механическая составляющие силы трения

АДГЕЗИОННАЯ И МЕХАНИЧЕСКАЯ СОСТАВЛЯЮЩИЕ СИЛЫ ТРЕНИЯ [c.132]

В трибологии адгезионная и механическая составляющие силы трения считаются независимыми друг от друга. Однако ряд экспериментальных результатов (см. [217]) показывает, что соотношение между составляющими силы трения зависит от условий трения, механических свойств контактирующих тел и т. д. Изучение трения в контакте скольжения вязкоупругих тел даёт возможность проанализировать соотношение между механической и адгезионной составляющими силы трения (см. 3.5). [c.133]

Согласно молекулярно-механической теории трения [20], сила трения, или сопротивление относительному перемещению, полимерного материала по стали под нагрузкой определяется усилием, необходимым для деформации поверхностного слоя полимера неровностями стальной поверхности (механическая составляющая силы трения), и силой, требуемой для преодоления сопротивления срезу связей, возникающих вследствие адгезионного взаимодействия трущихся поверхностей (молекулярная, адгезионная составляющая силы трения). В этом состоит суть двойственности теории трения. Коэффициент трения определяется как отношение силы трения F к нормальной нагрузке N. [c.63]

Особенности трения манжет быстровращающихся валов заключаются в следующем а) объемно-механическая, составляющая силы трения существенно выше поверхностно-адгезионной б) площадь поверхности номинального контакта изменяется по линейному закону с ростом давления жидкости, а также вследствие износа в) наблюдается существенный рост температуры в зоне контакта г) неравномерное распределение нагрузки по периметру манжеты, ширине контакта и во времени д) неустановившиеся процессы составляют заметную долю всего времени работы е) эластичный элемент манжеты имеет возможность перемещения по нормали к поверхности и испытывает виброколебания, передающиеся от других узлов машины. [c.249]

В табл. 36 для ПВП, фторопласта-4 и капрона приведены данные по трению, полученные в опытах с применением диска шириной 1 и 2 мм. Близость средних значений удельного сопротивления трения в двух сериях опытов для каждого полимерного материала показывает, что это значение предопределяется свойствами испытанных материалов. Удельное сопротивление фторопласта-4 численно равно его твердости (близкой для пластмасс их пределу текучести при сжатии), поскольку фторопласт-4 обладает минимальной адгезионной способностью. Можно полученную силу трения для выбранной схемы испытания целиком отнести на сопротивление оттеснению, т. е. за счет механической составляющей силы трения. Для двух остальных материалов, у которых величины удельного сопротивления трению и твердости значительно отличаются, можно судить о степени влияния адгезионной составляющей силы трения на трение полимерных материалов, обладающих сравнительно малыми краевыми углами смачивания и высокой полярностью. [c.189]

Согласно молекулярно-механической теории сила трения рассматривается как сумма двух составляющих силы, обусловленной молекулярным (адгезионным) взаимодействием поверхностей, и силы, возникающей в результате деформирования поверхностей (механическая составляющая). [c.187]

Из перечисленных видов фрикционных связей первые три относятся к категории механического зацепления, а последние два — к категории молекулярного схватывания (адгезионного взаимодействия). В современной теории трения сформулированы условия перехода от одного вида фрикционной связи к другому (для механического зацепления). На базе теории упругости и пластичности с учетом дискретности касания поверхностей разработаны методы теоретического расчета сил трения и коэффициента трения [2]. Наибольшую трудность в таких расчетах представляет определение молекулярной (адгезионной) составляющей силы трения. В предложенных теоретических формулах для расчета сил трения молекулярную составляющую определяют с помощью эмпирических констант. [c.13]

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]

Первый из них ассоциируется с созданием и разрывом адгезионных связей в точках контакта элементов подвижных сопряжений. Сила, необходимая для разрыва связей, известна как адгезионная (молекулярная) составляющая силы трения. Механизм образования адгезионных связей зависит от свойств контактирующих тел и условий трения. При скользящем контакте металлических поверхностей он связан с разрушением мостиков сварки в области взаимодействия. Для резин и резиноподобных полимеров диссипация энергии имеет место в процессе термического перехода молекулярных цепей от одного равновесного состояния к другому. Адгезионная компонента силы трения зависит также от свойств поверхности обоих контактирующих тел. Интересный подход к моделированию адгезионного взаимодействия в скользящем контакте развит в работах [12, 171], в которых рассмотрено движение третьего тела - среды между взаимодействующими поверхностями, свойства которой зависят от механических характеристик поверхностей контактирующих тел, граничных пленок, свойств частиц, отделившихся с поверхностей в процессе трения, и т. д. Метод расчёта адгезионной составляющей силы трения при качении изложен в 2.7. [c.132]

Первым, кто предложил определять механическую составляющую коэффициента трения скольжения в экспериментах с катящимися телами, был Д. Табор [231]. На рис. 3.14 представлены экспериментальные результаты, полученные в [180], где изучалось контактное взаимодействие стального шара с резиновыми образцами в условиях качения и скольжения. Для уменьшения адгезионной составляющей силы трения при скольжении в качестве смазки использовалось мыло. Как следует из результатов измерений, представленных на рис. 3.14, коэффициенты трения в контакте качения и скольжения мало отличаются друг от друга. При номинальном давлении, меньшем, чем 3-10 Па, экспериментальные значения коэффициента трения близки к теоретической кривой, рассчитанной по гистерезисной теории трения [232]. Согласно этой теории, построенной для исследования трения качения, коэффициент трения качения рассчитывается по формуле (3.78). При этом предполагается, что коэффициент а. зависит от вязкоупругих свойств материала и скорости качения. Значение коэффициента а. определяется из экспериментов на циклическое нагружение материала. [c.177]

Суммарная сила внешнего трения Р при действии твердых смазок состоит из адгезионной составляющей Ра, неизбежно присутствующей при всех условиях контактирования и механической составляющей которая в соответствии со схемой нагружения на контакте производит работу, расходуемую на изменение структуры твердых смазочных слоев и тончайших слоев металла, т. е. [c.237]

Для пентапласта, который отличается гибкостью, подвижностью молекулярных цепей и высо-коэластическиыи деформациями при температурах порядка 30-60°С, характерны сравнительно высокие коэффициенты трения при малых нагрузках рост нагрузок и скоростей скольжения сопровождается ростом температуры на контакте полимер-сталь.увеличением адгезионной составляющей силы трения. Одновременное воздействие механического и температурного полей вызывает переход полимера из высокоэластического состояния в вязкотекучее внешнее трение полимер-металл превращается во внутреннее трение полимер-полимер. Дальнейший рост температуры приводит к ыехано-химической деструкции и разрушению покрытия. [c.90]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...