О природе трения скольжения

О ПРИРОДЕ ТРЕНИЯ СКОЛЬЖЕНИЯ [c.197]

Природа упругого скольжения может быть установлена из описанного ниже опыта. На рис. 12.9 изображен ремень на заторможенном шкиве (момент торможения Т). В начале опыта к концам ремня подвешивают равные грузы О. Под действием этих грузов между шкивом и ремнем возникает некоторое давление и соответствующие ему силы трения, В этом состоянии левую ветвь ремня нагружают добавочным грузом Gi. Если груз больше сил треиия между ремнем и шкивом, то равновесие нарушится и ремень соскользнет со шкива. В противном случае состояние равновесия сохранится. Однако при любом малом грузе Gi левая ветвь ремня получит некоторое дополнительное удлинение. [c.227]

Представление о двойственной молекулярно-механической природе трения позволяет физически обосновать зависимость коэффициента трения от скорости скольжения [14—16, 35]. [c.123]

Природа упругого скольжения может быть установлена из описанного ниже опыта. На рис. 12.9 изображен ремень на заторможенном шкиве (момент торможения 7). В начале опыта к концам ремня подвешивают равные грузы О. Под действием этих грузов между шкивом и ремнем возникают некоторое давление и соответствующие ему силы трения. В этом состоянии левую ветвь ремня нагружают добавочным грузом Сх. Если груз больше сил трения между ремнем и шкивом, то равновесие нарушится и ремень соскользнет со шкива. В противном случае состояние равновесия сохранится. Однако при любом малом грузе Ох левая ветвь ремня получит некоторое дополнительное удлинение. Величина относительного удлинения, постоянная для свободной ветви ремня, будет постепенно уменьшаться на дуге обхвата и станет равной нулю в некоторой точке С. Положение точки С определяется по условию равенства груза О и суммарной силы трения, приложенной к ремню на дуге АС. Дополнительное упругое удлинение ремня сопровождается его скольжением по шкиву. Это скольжение принято называть упругим скольжением, а дугу АС — дугой упругого скольжения. На дуге ВС ремень останется в покое. Эту дугу называют дугой покоя. Сумма дуг упругого скольжения и покоя равна дуге обхвата, определяемой углом а. Чем больше Ох, тем больше дуга упругого скольжения и меньше дуга покоя. При увеличении Ох до значения, равного запасу сил трения, дуга покоя станет равной нулю, а дуга упругого скольжения распространится на весь угол обхвата — равновесие нарушится (буксование). [c.277]

Современные знания о природе и механизме пластических деформаций еще недостаточны для создания общей теории пластичности дисперсных масс, металлов и других веществ. По су-ществующим воззрениям пластичность глины объясняют наличием сольватных (водных) оболочек вокруг твердых глинистых частиц, понижающих их трение друг о друга и способствующих взаимному скольжению. [c.75]

Взаимодействие поверхностей твердых тел. Площадка контакта (номинальная, контурная, фактическая), соотношения. Дискретность контакта. Напряженность контакта (упругий, упруго-пластический, пластический). Молекулярно-механическая природа трения. Роль адгезии, нагрузки (контактного давления), физико-механических свойств и времени неподвижного контакта в формировании силы трения. Понятие о трении покоя и трении движения (скольжения). Предварительное смещение. Фрикционный слой. Деформируемость фрикционного контакта и присоединенная масса. [c.96]

По мнению проф. И. В. Крагельского, коэффициент трения вообще не имеет физического смысла. В статье Современное состояние науки о сухом трении [6] И. В. Крагельский сделал следующий вывод В заключение этого краткого обзора состояния вопроса о природе сухого трения и факторов, влияющих на него, существенно подчеркнуть еще раз то обстоятельство, что представление о коэффициенте трения как о незыблемой физической характеристике данной трущейся пары должно быть отброшено. Коэффициент трения есть лишь удобная для инженера расчетная величина, которая зависит от геометрии контактирующих поверхностей, давления и скорости на контакте, параметров трения, которых для трения покоя имеется два и для трения скольжения — четыре. Эти параметры трения отражают специфику взаимодействия скользящих поверхностей, обусловленного разрушением взаимно внедряющихся неровностей, молекулярным схватыванием и, в случае скольжения, колебаниями и нагревом контактирующих элементов . [c.15]

Износ пластиков при их трении о сталь в сильной степени зависит от природы смазочной среды. Результаты опытов, проведенных при 20° и скорости скольжения 0,45 м/сек при трении стеклопластика о сталь 40Х [c.86]

Молекулярно-кинетическая теория трения. В 1953 г. Шалло-мах предложил молекулярно-кинетическую гипотезу о природе трения. На основе этой гипотезы Г. М. Бартенев развил теорию трения резины и твердых полимеров (пластмасс). В соответствии с теорией Г. М. Бартенева каждая цепь высокополимерного материала при скольжении контактирует с микроповерхностью сопряженного тела некоторое определенное время, перескакивая затем в новое место. При наличии сдвигающей силы перескоки в направлении действия этой силы более вероятны, чем перескоки в других направлениях. Основные следствия из этой теории следующие [c.9]

Трение скольжения. По состоянию поверхностного слоя различают сухое трение, возникайщее при отсутствии смазки, когда поверхности покрыты менее прочными пленками, чем основной материал граничное трение, когда поверхности покрыты жидкостными пленками настолько малой толщины (0,1 мкм и менее), что они приобретают особые свойства, отличные от объемных свойств жидкости, зависящие от природы и состояния трущихся поверхностей жидкостное трение, когда жидкие пленки имеют толщину более о, 1 мкм и в них проявляются объемные свойства жидкости. [c.51]

Можно предположить существование другой физической природы падающей характеристики силы трения по скорости. В условиях граничной смазки при отсутствии гидродинамического эффекта такую характеристику гфедложеио объяснять нормальными к поверхности скольжения колебаниями, вызванными взаимодействием неровностей контактирующих тел, усиливающимися с ростом скорости скольжения. Применительно к малым скоростям скольжения, характерным для механизмов подач металлорежущих станков, рассматриваемая модель усложняется необходимостью учета нелинейности силы трения при изменении знака скорости и остановке перема-щаемо о тела. Сила трения покоя, возрастающая со временем неподвижного контакта, больше снлы трения движения. Сложный переходный процесс, происходящий в нелинейной системе двух контактирующих тел при приложении внешней тангенциальной силы, моделируется скачком силы трения при переходе от покоя к скольжению. Ксшебания системы при этом сопровождаются остановками, становятся релаксационными. Их иногда называют скачками при трении скольжения. Основная трудность при практическом пользовании описанной моделью заключается в отсутствии достоверных данных о величине скачка силы трения и о закономерностях ее изменении в различных условиях. [c.127]

Понятие о трении как сопротивлении движению контактирующих тел друг относительно друга. Классификации видов трения по кинематическому признаку (трение скольжения, трение качения, трение верчения), по состоянию поверхностей трения и обеспеченности смазкой (трение ювенильных поверхностей, трение несмазанных поверхностей или сухое трение, полусухое трение, полужидкостное, жидкостное, граничное трение). Свойства и состояние поверхности трения. Топография поверхности (макро- и микрошероховатость). ГОСТ 2789—73 Шероховатость поверхности . Методы оценки шероховатости. Профило-метры, профиллографы. Профиллограммы. Строение и физико-хими-ческая природа твердых тел. Поверхностная энергия. Адгезия. [c.96]

Описанная выше эволюция структуры металла характерна для условий развитой пластической деформации и является предметом рассмотрения многих экспериментальных и теоретических работ. Фрагментация зерен и субзерен, формирование ячеистой структуры свидетельствуют о неоднородности пластической деформации, т. е. о невыполнимости модели Тейлора. В работах [5, 6 обоснована неустойчивость ламинарного течения, предполагаемого моделью Тейлора, и выдвинуто положение о том, что сдвиговая деформация должна протекать на нескольких структурных уровнях и носить вихревой характер. На ранних стадиях деформации, пока в зернах не исчерпана возможность трансляционного скольжения, зерна претерпевают развороты как целые. Далее вследствие накопления дислокаций и появления сдвиговой неустойчивости в скоплениях дислокаций формируется ячеистая структура, которая является результатом образования микровихрей в элементе объема, когда поворот элемента как целого затрудняется. В работе [7] показано, что на определенном этапе деформации средний размер ячеек, средняя толщина границ ячеек, плотность дислокаций в этих субграницах должны выходить на насыщение, т. е. развитие дислокационной структуры должно замедляться, поэтому интенсификацию пластической деформации на стадии локализованного течения нельзя объяснить простым количественным развитием ячеистой структуры. Для этого предлагается использовать модель ротационных мод пластичности, которая привлекалась в работе [4] для объяснения процессов деформации в поверхностных слоях металлов при трении. В данном случае вполне оправдано применение дислокационных представлений о природе пластической деформации, поскольку зарождение в дислокационном ансамбле частичных дисклинаций связано с усиливающейся микронеоднородностью пластического течения [7], а она неизбежно должна возникать из-за специфики нагружения в поверхностных слоях металлов при трении. [c.144]

Первые исследования внешнего трения принадлежат великому итальянскому ученому Леонардо да Винчи (1508 г.). Им было сформулировано понятие о коэффициенте трения, величина которого предполагалась постоянной (0,25) для всех тел при условии одинаковой гладкости их поверхностей. Такой же точки зрения придерживались исследователи более позднего времени Г. Амонтон и Т. Бюлфингер. Работы Леонардо да Винчи и Г. Амонтона базировались на механической гипотезе механизма трения. Предполагалось, что при трении происходит механическое зацепление неровностей поверхности. Важные исследования в области внешнего трения были выполнены Ш. Кулоном, который первым указал на необходимость различать трение покоя и тоение движения и установил, что трение обусловлено рядом факторов природой материалов, протяженностью поверхности, давлением, продолжительностью контакта, скоростью скольжения. Кулон сформулировал закон о двойственной природе трения зацепления, пропорционального [c.7]

На первый взгляд это рассуждение кажется безупречным. Однако опо осйовано на абсолютизации идеализированных моделей, применяемых в фиаике. Всякая же идеализированная модель никогда пе передает всех свойств реальной физической системы. Это и не принято во внимание в рассматриваемом примере. В ней не учтены как раз те свойства реальных систем, которые существенны в рассматриваемом вопросе. Детальный физический анализ возможен только в рамках молекулярно-кинетических представлений о природе сухого трения. По-видимому, он никем не производился. Но уже на основании эмпирических данных можно указать па необоснованные пункты в приведенном рассуждении. В нем без оснований принимается, что скорость скользящего тела при сухом трении может быть сколь угодно малой и ее можно стремить к нулю. Опыт показывает, однако, что это ие так. Скольжение при наличии сил сухого трения всегда происходит с конечной скоростью. Последняя не может быть сделапа сколь угодно малой, так что приведенный процесс с сухим трением не является квазистатическим. Поэтому он не дает оснований для утверждения [c.394]

Трение жидких тел имеет совершенно иную природу, чем трение твердых тел. В то время как при трении твердых тел работа расходуется на деформацию поверхностей соприкосновения и их износ, трение жидких тел характеризуется сопротивлением сдвига Р одного слоя жидкости по отношению к другому, смежному слою. Эта сила является следствием необходимости преодоления сцепления между частицами жидкости. Поэтому сила трения Р должна быть пропорциональна числу частиц, смещаемых относительно друг друга, т. е. пропорциональна площади поверхности скольжения 5 и градиенту скорости и1йу, где у — ось, перпендикулярная к направлению сдвига. Эта гипотеза, высказанная впервые Ньютоном, выражается равенством [c.335]

Увеличение скорости скольжения приводит к уменьшению абсолютной величины коэффициента трения и к смещению минимума в область меньших нагрузок. Следует учитывать, что при увеличении скорости скольжения уменьшается продолжительность существования фрикционной связи, увеличивается температура в зоне трения, в результате чего на поверхностях трения происходят значительные изменения изменяются также свойства смазки в зоне трения. Ввиду сложности этих явлений в настоящее время дать однозначное объяснение причинам такого изменения коэффициента трения при изменениях скорости скольжения и нагрузки не представляется возможным. Характер зависимостей, приведенных на рис. 72, может быть удовлетворительно объяснен на основании гипотезы И. В. Кра-гельского о соотношении между адгезионной и деформационной составляющими коэффициента трения [25]. При работе в масле индустриальное 12 характер зависимостей несколько иной (см. табл. 14) — коэффициент трения не имеет ярко выраженного минимума, он плавно уменьшается при увеличении нагрузки. Возможно, что это связано с природой смазочного вещества и с изменениями, происходящими в нехм в процессе трения. Интересно, что при трении в присутствии смазочных веществ полиамида П-68 по плазменному покрытию и по стали 45 при удельном давлении 41,9 кгс/см и скорости скольжения 6,39 см/с значения коэффициента трения имеют весьма близкое значение, несмотря на различную природу этих материалов. Это свидетельствует о сильном экранировании поверхностей смазочными пленками. [c.135]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...