Взаимодействие поверхностей. Двойственная природа трения

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]

Исследования в области механики контактных взаимодействий, химических и диссипативных процессов в поверхностных и приповерхностных слоях трущихся материалов показывают, что материал в указанных зонах в процессе трения резко изменяет свое физическое состояние, меняя механизм контактного взаимодействия. Происходят существенные изменения в суб- и микроструктуре приповерхностных микрообъемов. Изучение кинетики структурных, фазовых и диффузионных превращений, прочностных и деформационных свойств активных микрообъемов поверхности, элементарных актов деформации и разрушения, поиск численных критериев оптимального структурного состояния, оценок качества поверхности должны быть фундаментальной основой в поисках материалов и сред износостойких сопряжений. В настоящее время исследованы закономерности распределения пластической деформации по глубине поверхностных слоев металлических материалов, кинетика формирования вторичной структуры, процессы упрочнения, разупрочнения, рекристаллизации, фазовые переходы, которые, в свою очередь, зависят от внешних механических воздействий, состава, свойств трущихся материалов и окружающей среды. Важное значение в физике поверхностной прочности имеет определение связи интенсивности поверхностного разрушения при трении и величины развивающейся пластической деформации. Сложность указанной проблемы заключается в двойственности природы носителей пластической деформации. Дислокации, дисклинации и другие дефекты структуры являются концентраторами напряжений, очагами микроразрушения. В то же время движение дефектов (релаксационная микропластичность) приводит к снижению уровня напряжений концентратора, следовательно, замедляет процесс разрушения. Условия деформации при трении поверхностных слоев будут определять преобладание одного из указанных механизмов, от которого будет зависеть интенсивность поверхностного разрушения. Межатомный масштаб связан с характерным сдвигом, производимым элементарными носителями пластической деформации (дислокациями). В легированных металлических системах величина межатомного расстоя- [c.195]

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]

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]

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]

Для машиностроения наиболее важно изнашивание твердых тел при трении, когда два тела соприкасаются под действием нагрузок. Изнашивание развивается на контактной поверхности вследствие работы сил трения. Из-за шероховатости поверхностей обоих тел их соприкосновение происходит не по всей номинальной поверхности контакта. Тела соприкасаются друг с другом в отдельных участках -пятнах касания, образующихся при взаимном внедрении микронеровностей или при их пластическом смятии. Взаимодействие тел в пятнах касания имеет двойственную природу [c.215]

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]

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]

Наиболее важным этапом трехстадийного процесса трения является взаимодействие поверхностей. При его оценке необходимо учитывать двойственную природу взаимодействия и дискретность характера контактирования. [c.18]

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]

Ориентировочно в 40-х годах XX века практически одновременно англичанами Ф.П. Боуденом, А.Дж. Муром, Д. Тейбором и И.В. Крагельским в России были предложены два взгляда на механизм трения твердых тел, согласно которому внешнее трение твердых тел имеет двойственную природу. Ф.П. Боуден и другие считали, что сила трения обусловлена в основном двумя причинами [2] с одной стороны, срезанием адгезионных связей, образующихся в зонах фактического касания твердых тел (адгезионную составляющую силы трения), а с другой - пропахиванием материала поверхности менее жесткого из взаимодействующих тел (деформационную составляющую силы трения). В Англии эту теорию стали называть адгезионно-деформационной. [c.90]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...