Адгезионно-деформационная теория трения

В работе использовался главным образом принцип физического моделирования, в соответствии с которым модель и натура имеют одинаковую физическую природу. В связи с отсутствием обобщенных уравнений метод физического моделирования является наиболее приемлемым. Принципиальное значение эксперимента проявляется в оценке объективности конечных результатов, в оценке правильности значений теоретических исследований и в возможности (при соблюдении методов подобия и моделирования) перенесения результатов модельных экспериментов на реальные объекты. В связи с большой стоимостью, трудоемкостью, уникальностью экспериментов, проводящихся в вакууме, в различных газовых средах, необходима разработка соответствующей методики в целях получения требуемой общности результатов. В адгезионно-деформационной теории трения сила трения рассматривается как состоящая из двух компонент, характеризующих преодоление атомных и молекулярных связей, возникающих на площадках фактического контакта, и усилия деформирования микронеровностями весьма тонкого поверхностного слоя. Вследствие этого сила трения зависит от режима работы, фактической площади и микрогеометрии контакта, от механических свойств контактирующих тел, внешних условий, среды [20, 27, 34, 41]. [c.161]

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]

Адгезионно-деформационная теория трения, будучи по существу феноменологической, построена на основе заранее заданной модели контактирующих поверхностей. Физического обоснования происходящих в контакте явлений данной теорией не предусматривается. [c.9]

Развивая в свое время адгезионно-деформационную теорию трения, И. В. Крагельский исходил из того, что трение обус- [c.9]

В нашей стране адгезионно-деформационная теория трения развита И.В. Крагельским (1908-1991 гг.) в виде молекулярно-механической теории. Согласно этой теории, трение обусловлено как преодолением сил молекулярного взаимодействия между контактирующими поверхностями, так и формоизменением рельефа [c.562]

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]

Адгезионная теория трения. В соответствии с этой теорией предполагается, что касание трущихся поверхностей происходит не по всей номинальной площади контакта, а только по фактической, которая определяется деформационными свойствами неровностей поверхностей трения. В зоне фактического контакта наблюдается сильная адгезия, в результате чего образуются мостики сварки . Сила, разрушающая эти адгезионные связи, и является силой трения [8]. В некоторых последних работах, исходящих из адгезионной теории трения, предполагается, что часть работы трения расходуется на вспахивание неровностями более твердого материала поверхности мягкого материала. Однако предполагается, что пропахивающая составляющая незначительна по сравнению с адгезионной. [c.8]

Среди физико-химических процессов, определяющих процесс резания, основное значение имеет процесс пластической деформации при образовании стружки. От характера пластической деформации, деформационного упрочнения и разрушения металла при стружкообразовании зависят точность обработки деталей и качество поверхностного слоя. Параллельно со стружкообразованием при резании протекают процессы контактного взаимодействия инструмента со стружкой и обработанной поверхностью, сопровождаемые интенсивным тепловыделением, трением, адгезионным взаимодействием обрабатываемого материала и инструмента. Явления, сопровождающие контактное взаимодействие, существенно влияют на свойства обработанной поверхности, определяют стойкость инструмента и устойчивость процесса резания. Современная теория резания рассматривает процессы стружкообразования, контактных взаимодействий и формирования поверхности детали как единый процесс разрушения и деформирования металла. [c.565]

В дальнейшем исследователи трения пошли по пути учета как адгезионных, так и деформационных явлений во фрикционном контакте. За рубежом получила распространение адгезионно-деформационная теория трения, развиваемая кембриджской школой трибологов, возглавляемой Ф.П. Боуденом (1903-1968 гг.). Было установлено, что в условиях скольжения фактическая площадь контакта трущихся тел представляет собой ничтожную часть номинальной их площади и что на участках фактического контакта возникают высокотемпературные вспышки. Было сформулировано положение о том, что адгезионное взаимодействие трущихся тел приводит к возникновению между контактирующими телами на микроучастках контакта мостиков сварки , которые разрушаются и вновь образуются по мере относительного перемещения этих тел, что в значительной степени обусловливает сопротивление относительному перемещению твердых тел, т.е. процесс трения. В то же время Ф.П. Боуден и его школа учитывали деформационную составляющую силы трения в виде пропахивающей составляющей для пластических тел и гистерезисных потерь для упругих тел. [c.562]

Молекулярное взаимодействие, обусловленное взаимодействием атомов на сближенных участках поверхностей гребешков микронеровностей, приводит к нарушению термодинамического равновесия кристаллических решеток на контактирующих участках и наиболее полно проявляется при схватывании твердых тел. В этих условиях в полной мере проявляется механизм, объясняемый адгезионно-деформационной теорией [26]. Очаги микросхватывания в режиме ИП развиваются в более мягком, чем материал чугунного или хромированного кольца, тонком слое меди, не вызывая глубинного повреждения основного металла. Вновь образуются активизированные пластической деформацией участки поверхности они свободны от разделяюш,их пленок при наличии смазки и пульсирующих нагрузок при контактировании с микронеровностями контртела. Возникают площадки с высокой температурой и микрогальванические пары, активизирующие диффузионные и электрохимические процессы. Это способствует молекулярному переносу и миграции ионов меди на ювенильные поверхности. Обогащение тонких слоев поверхности трения медью создает особую структуру граничного слоя, обеспечивающего при определенных режимах минимальные износ и коэффициент трения, а также способствующего реализации правила положительного градиента по глубине материала [2]. [c.163]

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]

При нормальных условиях трения и износа разрушение поверхности на контакте происходит в чрезвычайно малых объемах металла. В процессе деформации и образования вторичных защитных структур, характерных для нормальных условий трения, участвуют поверхностные слои глубиной 200—1000 А, т. е. основные явления сосредоточены в субмикрообъемах поверхностных слоев. В то же время авторы теоретических работ в основном рассматривают явления, происходящие при нарушении нормальных режимов эксплуатации. В качестве примеров описания патологических явлений могут служить такие теории как молекулярно-механическая, деформационно-адгезионная и др. [c.9]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...