Силовые взаимодействия твердых тел

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]

Силовые взаимодействия твердых тел [c.27]

СИЛОВЫЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ТВЕРДЫХ ТЕЛ [c.27]

Силовое взаимодействие твердых тел оценивается по значению коэффициента внешнего трения. Поделив силу треиия на нормальную нагрузку, определяемую по формуле (26), и учитывая формулу (28), получим выражение для вычисления коэффициента внешнего трения, в котором учтены наиболее важные характеристики узла трения (режим работы, параметры то и р, механические свойства менее жесткого. материала трущейся пары 1, Е, контурные давления Рс, возникающие при нагружении, шероховатость поверхности более жесткого элемента трущейся пары Д, параметры Ь я х). Для наиболее распространенных видов механической обработки [c.30]

В процессе эксплуатации в поверхностных слоях взаимодействующих тел наблюдаются существенные изменения как механических, так и физико-химических характеристик. В общем случае при этом возникают высокие температуры и происходят трибохимические превращения на поверхностях трения и в смазочном материале, а силовые взаимодействия вызывают интенсивное деформирование поверхностных слоев и их разрушение в процессе изнашивания. На взаимодействие твердых тел при граничной смазке в значительной степени влияет окружающая среда, замедляя или инициируя процессы, протекающие в зонах фактического контакта. Механические и температурные воздействия, сопровождающие трение, резко интенсифицируют процессы хемосорбции на поверхностях контакта. [c.46]

Согласно теории Е. М. Лифшица, взаимодействие твердых тел, разделенных узким зазором, осуществляется через излучаемые ими флуктуационные электромагнитные поля [28—32]. Силовое поле металла распространяется на расстояние до I мкм, причем степень его влияния возрастает с уменьшением расстояния. Исходя из энергетических взаимодействий (см. рис. 1), можно утверждать, что энергетическое состояние металла-1 ( 7) и металла-2 ( б), а также энергия взаимодействия между этими металлами (Ег) должны непосредственно влиять на энергетическую характеристи-жу адсорбционной Ед) и хемосорбционной (Ев) фаз и энергию их взаимодействия с металлом ( 4, Е5). Энергетические взаимодействия определяются при этом двумя категориями сил ближнего действия — притяжения и отталкивания на молекулярном уровне и дальнего действия—взаимодействием твердых фаз через смазочный слой [28, 112, 113]. На основе энергетических и коллоидных представлений разработана теория избирательного переноса, дослужившая основой при подборе материалов для многих пар трения и при разработке так называемых металлоплакирующих смазок [29—32, 114]. Показано, что в процессе переноса металлов, например меди, на поверхность стали важную роль играют маслорастворимые ПАВ, содержащиеся в смазочном материале. Эти ПАВ способствуют диспергированию металла с поверхности. При этом возможно образование заряженных мицелл, содержащих в ядре ионы металла [33]. [c.100]

Сила трения вызывает не только диссипацию энергии (фрикционные потери), но и существенно влияет на изнашивание взаимодействующих твердых тел. Поэтому в инженерной практике обычно используют комплекс мероприятий, приводящих к уменьшению силовых взаимодействий при трении. Наиболее простым и эффективным методом снижения сил трения является использование в подвижном сопряжении смазочного материала, благодаря чему между трущимися поверхностями взаимодействующих тел создается пленка, состоящая из этого материала. [c.91]

Так как силовые воздействия твердых тел при внешнем трении существенно зависят от напряженно-деформированного состояния в зонах контактов микронеровностей, рассмотрим определение сил и коэффициентов трения при упругих и пластических деформациях в этих зонах. Силовые взаимодействия для рассматриваемых случаев являются, как правило, минимальными при упругих деформациях и максимальными при пластических. [c.96]

Силовые передачи передают энергию от первичного двигателя к исполнительным механизмам, которые осуществляют движения элементов рабочего оборудования экскаватора (стрелы, рукояти, ковша) и другие функции (поворот платформы, передвижение машины, вспомогательные). В одноковшовых строительных экскаваторах применяют механические силовые передачи (зубчатые, червячные, цепные, шарнирно-рычажные, канатные, клиноременные), транспортирующие энергию посредством взаимодействия твердых тел, и гидравлические, в которых рабочим телом, передающим энергию к исполнительным механизмам, является жидкость. [c.21]

В статике эту аксиому применяют для твердых тел. Силы взаимодействия двух твердых тел (при взаимодействии путем соприкосновения или на расстоянии при посредстве силовых полей) равны по модулю и противоположны по направлению. Силы действия и противодействия всег да приложены к разным телам или к различным взаимодействующим точкам одного и того же тела. [c.9]

Механика рассматривает только абсолютно твердые тела. Абсолютно твердым называют тело, расстояния между каждыми двумя точками которого остаются всегда неизменными. Абсолютно твердое тело при любых силовых взаимодействиях не изменяет свою геометрическую форму (не деформируется). [c.10]

СИЛОВОЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ПОТОКА С ТВЕРДЫМ ТЕЛОМ [c.121]

В гидромеханике рассматриваются макроскопические движения жидкостей и газов, а также силовое взаимодействие этих сред с твердыми телами. При этом, как правило, размеры рассматриваемых объемов жидкостей, газов и твердых тел оказываются несопоставимо большими по сравнению с размерами молекул и межмолекулярными расстояниями. Это естественно, поскольку межмолекулярные расстояния в жидкостях составляют всего Ю" —10" см и изменяются обратно пропорционально давлению, а длина свободного пробега молекул газа при атмосферном давлении 10" см. Поэтому обычно жидкости и газы воспринимаются как сплошные среды, масса которых непрерывно распределена по объему. Исключение составляют сильно разреженные газы. г [c.10]

До сих пор сила как мера взаимодействия материальных тел рассматривалась в виде вектора, приложенного к определенной точке тела. Однако в природе существует широкий класс взаимодействий материальных тел, которые нельзя заранее представить в виде сосредоточенного вектора, т. е. силы, приложенной к какой-то конкретной точке тела. Такими силовыми факторами являются, например, силы давления жидкостей и газов на твердые тела, силы тяготения, электромагнитные силы и т. д. Поэтому.в механике вводятся в рассмотрение распределенные силы, которые делятся на поверхностные (т. е. действующие на каждый элемент поверхности рассматриваемого тела) и объемные (т. е. действующие на каждый элемент объема рассматриваемого тела). К поверхностным относятся силы давления, а к массовым — силы тяготения и электромагнитные силы. [c.150]

Гидростатика, как и гидравлика, носит прикладной характер. Основные законы действия жидкости, находящейся в покое, используются при решении многих инженерных задач. Технические расчеты, связанные с конструированием резервуаров для хранения жидкостей, строительством набережных и плотин, установление силового взаимодействия между жидкостью и твердыми телами, находящимися в жидкости, теоретические вопросы, связанные с плаванием судов, основаны на законах гидростатики. Решение большого ряда задач в области осушения, водного транспорта, гидромашиностроения, нефтепромыслового дела, водоснабжения, гидротехники требует знания равновесия жидкостей и умения применять их на практике. [c.29]

Гидравлика и аэродинамика (техническая гидромеханика) — это наука об основных законах движения жидкостей (как капельных, так и газообразных), а также об их силовом взаимодействии с твердыми телами. Техническая гидромеханика является инженерной дисциплиной, так как ее выводы направлены на решение технических задач. Возникла она на основе двух отраслей науки эмпирической гидравлики и теоретической гидродинамики. Указанные дисциплины (так же как аэродинамика и газовая динамика) в настоящее время могут рассматриваться как разделы механики жидкости. [c.5]

Аэродинамика изучает законы движения воздуха и его силовое взаимодействие с окружающими твердыми телами. Эта наука возникла с развитием авиационной техники. [c.5]

Для правильного анализа эффективности принятых мер и для борьбы с повышенным износом силовых гидроцилиндров необходимо прежде всего проанализировать причины его возникновения. При сопряжении двух твердых тел в местах соприкосновения отдельных микронеровностей возникает молекулярный или механический характер их взаимодействия. [c.117]

В дальнейшем микроноры, сливаясь, образуют микротрещины, которые объединяются в макротрещины. Макротрещины по мере силовых взаимодействий твердых тел в процессе трении увеличиваются в размерах и, объединяясь, приводят к появлению частиц износа. Эти теоретические представления получили экспериментальное подтверждение. [c.193]

В результате избыточной поверхностной энергии поверхностный слой металла обладает большой активностью. Это проявляется в том, что при взаимодействии ненасыщенных силовых полей твердого тела с силовыми полями молекул газа, движущихся к твердой поверхности, или жидкости, соприкасающейся с твердым телом, поверхность последнего покрывается пленкой веществ, содержащихся в окружаю1цей среде. Явление образования на (юверхности твердого тела тончайших пленок газов, паров или растворенн1,1Х веществ либо поглощения этих веществ поверхностью тела называют адсорбцией. [c.54]

При определении коэффициента внешнего трения необходимо исходить из напряженного состояния в зонах фактического касания. В общем случае вследствие распределения вершин микронеровностей по высоте микроиеров-ности в зависимости от глубины внедрения могут деформировать материал поверхности менее жесткого тела упруго, упругоиластнчески или пластически. Границы между каждым из Ердов деформирования определяют, решая соответствующие контактные задачи теорий упругости и пластичности. Однако в ряде случаев (например, при трении резин, а также металлов при небольших контурных давлениях) в зонах касания возникают упругие деформации. Как показывает анализ, при внедрениях, соответствующих пластическим деформациям, в зонах касания поверхностей с наиболее распространенными Б инженерной практике параметрами шероховатостей основные силовые взаимодействия приходятся ia микронеровности, деформирующие материал поверхностного слоя менее жесткого тела пластически. Поэтому в настоящее время принято оценивать взаимодействие твердых тел при упругих и пластических деформациях в зонах касания. Теория взаимодействия твердых тел ири упругопластических деформациях пока ещё не разработана. [c.192]

Адсорбция и хемосорбци В результате взаимодействия ненасыЩШ силовых полей твердого тела с силовыми полями молекул газа, движущихся к твердой поверхности, или взаимодействия жидкости, соприкасающейся с твердым телом, поверхность последнего покрывается пленкой веществ, содержащихся В окружающей среде газов, паров воды, обычно находящихся в воздухе, и паров других жидкостей, а также веществ, растворенных в жидкостях и соприкасающихся с поверхностью твердого тела./ Явление образования на поверхности последнего тончайших пленок газов, паров или растворенных веществ либо трщение этих веществ поверхностью тела называют адсорбцией. [c.61]

В статике эту аксиому применяют для твердых leji. Силы взаимодействия двух твердых тел (при взаимодействии путем соприкосновения на расстоянии при посредстве силовых [c.12]

Своеобразная трактовка разрезов-трещин как нетривиальных форм равновесия упругих тел с физически нелинейными характеристиками, предложенная В. В. Новожиловым [195, 196], помогает понять возможную причину образования щелевидных областей или пустот. Известно, что при увеличении расстояния между атомами твердого тела меясатомное усилие возрастает до максимума, а затем падает. Равновесие атомов, взаимодействующих по закону нисходящей ветви этой кривой, неустойчиво. Атомный слой, находящийся между двумя другими фиксированными слоями, имеет одно положение неустойчивого и два положения устойчивого равновесия. Поэтому различные причины (тепловые флуктуации, местные несовершенства кристаллической решетки, растягивающие напряжения от внешней нагрузки) создают условия для преодоления потенциального барьера при переходе (через максимум силового взаимодействия) от устойчивого состояния равновесия к неустойчивому. Видимое проявление неустойчивости сводится к перескоку атомного слоя (точнее, его части) в новое положение, что характерно для явления, носящего назваипо устойчивости в большом . [c.69]

Механика жидкости — наука, рассматривающая основные законы Йижения и равновесия жидкостей (как капельных, так и газообразных), а также их силовое взаимодействие с твердыми телами. [c.8]

В книге излагаются теоретические и прикладные вопросы равновесия и движения жидкостей, основы силового взаимодействия между жидкостью и твердым телом, а также методы расчетов трубопроводов и открытых русел даны теоретические положения о гидроприводе, устройство и принципы действия его элементов, совместная работа приводящих двигателей с гидропередачами, сведения о пневмоприводах, а также основы проектирования гидропневмоприводов. Второе издание (1-е изд. — 1970) переработано и дополнено новыми материалами в соответствии с прогрессом, достигнутым в области гидропривода некоторые теоретические положения поясняются примерами. [c.2]

Механика деформируемого твердого тела изучает законы деформирования реальных твердых тел под действием приложенных к ним внешних сил, температурных, магнитных полей и других внешних воздействий. Силы, как основной фактор взаимодействия между телами, представляют собой меру механического действия тел друг на друга и взаимодействия частей одного тела между собой. В результате силового воздействия материальные частицы тела приходят в движение и расстояния между ними изменяются, что приводит к деформации малой окрестности какой-либо точки тела (локальная деформация) и всего тела (глобальная деформация). В механике деформируемого твердого тела и сопротивлении материалов, в частности, под термином деформация обычно понимают локальную деформацию, описывающ,ую изменение расстояний между близкими материальными точками тела, и изменение взаимной ориентации отдельных волокон тела. Под волокном понимают совокупность материальных точек тела, непрерывно за-П0ЛНЯЮШ.ИХ некоторый малый отрезок аЬ, заданным образом ориентированный в пространстве. Непрерывное заполнение материальными точками малого отрезка аЬ обеспечивается гипотезой сплошности, которая состоит в том, что деформируемое твердое тело без пустот (сплошь) заполняет своими материальными точками ту часть пространства, которая находижя в пределах границы [c.5]

Внешние силовые воздействия на твердое тело есть результат его взаимодействия с другими телами, среди которых могут быть твердые тела, жидкие и газообразные среды. Эго взаимодействие фоиехедит ло границе тела—его поверхности—при непосредственном механическом взаимодействии (поверхностные нагрузки) или может быть распределено по объему тела, если взаимодействие носит гравитационный (инерционный) или электромагнитный характер. [c.20]

Представим плоскость П в виде листа бумаги (рис. 2.1), у которого есть две стороны. Ту сторону, которая видна, если смотреть навстречу )зектору v, считаем положительной, а противоположную — отрицательной. Так же будем различать стороны и у любой малой площадки, принадлежащей сечению S. В сечении S между частями тела, на которые оно мысленно разделено, происходит силовое взаимодействие, которое обеспечивает равновесие каждой из этих двух частей. Это взаимодействие наблюдается и в окрестности любой точки сечения. В твердом теле при отсутствии каких-либо внешних силовых воздействий через любое сечение передается силовое взаимодействие частей его, расположенных по разные стороны сечения, вызванное взаимным притяжением и отталкиванием атомов и молекул. В ненагруженном состоянии тела эти внутренние силы взаимно уравновешены. После приложения внешних [c.25]

Обычно структура материалов типа металлов упорядочивается по элементам атом — кристалл (блок мозаики) — зерно. Дефекты в твердых телах можно разделить на две группы 1) искажения в атомно-молекулярной структуре в виде вакансий, замещения, внедрения, дислокации и т. п. 2) трещины — разрывы сплошности. Эти дефекты — локальные искажения однородности — совместно со сложностями структуры создают концентрацию напряжений. Что касается трещин, то их условно по размерам разделяют на три разновидности мельчайшие (субмикроскопические), микроскопические и макроскопические (магистральные). Вопросы взаимодействия локальных дефектов между собой и их роль в образовании субмнкроскопических и микроскопических трещин более относятся к физике твердого тела и являются одним из основных направлений физики разрушения. Не останавливаясь на детальном описании этих специальных вопросов, отметим, что в результате приложения внешних нагрузок в теле возникают дополнительные к силам межатомного взаимодействия силовые поля, приводящие в движение различные дефекты, которые, сливаясь, образуют субмикроскопические, а в последующем и микроскопические трещины. [c.182]

Механика жидкости, или, как ее принято называть, гидроаэромеханика, исследует вопросы, связанные с покоем жидкости (гидростатика) и с ёе движением (гидродинамика), прибегая при решении возникающих задач к помощи теоретических исследований и специально поставленных экспериментов. Главное внимание сосредоточивается при этом на решении двух основных, связанных между собою, задач определения распределения скоростей и давлений внутри жидкости и определения силового взаимодействия между жидкостью и окружаю-шлми ее твердыми телами. [c.9]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...