Независимость - сила - трение
Cтраница 1
Независимость силы трения от номинальной площади в примере с кирпичом может быть теперь объяснена постоянством площади фактического контакта при разных положениях кирпича. [1]
Однако независимость силы трения от скорости соблюдается лишь при не очень больших скоростях, не для всех тел и не при всяких качествах обработки поверхностей. Во многих случаях график зависимости силы трения между твердыми поверхностями от скорости имеет вид, показанный на рис. 122, б: сначала при увеличении скорости до некоторого значения сила трения уменьшается в сравнении с трением покоя ( для сокращения выражений вместо максимальная сила трения покоя говорят сила трения покоя), а затем возрастает. [2]
Однако независимость силы трения от скорости соблюдается лишь при не очень больших скоростях, не для всех тел и не при всяких качествах обработки поверхностей. Для других случаев график зависимости силы трения между твердыми поверхностями от скорости имеет вид, показанный на рис. 95, б: сначала при увеличении скорости до некоторого значения сила трения уменьшается в сравнении с трением покоя ( для сокращения выражений вместо максимальная сила трения покоя говорят сила трения покоя), а затем возрастает. [3]
Для доказательства независимости силы трения скольжения от размеров соприкасающихся поверхностей иногда показывают следующий опыт: берут параллелепипед с тремя различными гранями и вышеуказанным способом измеряют коэффициенты трения, ставя параллелепипед поочередно на три разные грани; при этом коэффициент трения ( j, во всех случаях должен получаться одним и тем же. Однако из-за большой зависимости ц, от состояния соприкасающихся поверхностей этот опыт требует предварительной подготовки граней ( сглаживания шероховатостей, очистки от загрязнений и пр. [4]
В результате проведенных опытов была подтверждена независимость силы трения от величины давления теплоносителя в компенсаторе. Опыты с очевидностью показали, что сила трения в сальнике сильно увеличивается при увеличении затяжки сальника. [5]
Замечательный французский исследователь Гильом Амонтон ( 1663 - 1705 гг.) по результатам проведенных им экспериментов сформулировал основные законы трения ( законы Амонтона) - пропорциональность силы трения нормальной нагрузке и независимость силы трения от площади контакта трущихся тел. [6]
 |
Затухание колебаний маятника в присутствии граничного слоя стеариновой кислоты толщиной около 25 молекулярных слоев на стали. [7] |
Наоборот, независимость силы трения от скорости при малых толщинах смазочной прослойки свидетельствует о том, что здесь вступает в действие иной механизм скольжения, подчиняющийся законам уже не внутреннего, а внешнего трения. Этот механизм скольжения характерен для граничной смазки. [8]
Впервые вопрос о влиянии скорости на величину коэффициента трения был освещен в работе Кулона. Во второй главе своего классического исследования Theorie des machines simples, посвященной трению движения, Кулон формулирует независимость силы трения движения от скорости при скольжении дуба по дубу и в то же время делает оговорку, что фактически при больших размерах поверхностей и малых удельных давлениях сила трения возрастает вместе со скоростью; лри малых же размерах поверхностей и больших удельных давлениях сила трения падает вместе со скоростью. Это изменение Кулон относит за счет присутствия на поверхности ворса ( duvet), который надо согнуть ( plier) при скольжении поверхностей. Кулон констатировал, что при трении железа по дубу имеет место возрастание силы трения при увеличении скорости. В третьей главе своей работы Кулон констатирует, что у дерева, скользящего без смазки по дереву, и у металлов, скользящих по металлам, скорость почти не влияет на силу трения, тогда как при трении разнородных поверхностей она возрастает по мере того как увеличивается скорость. Кулон дает количественное выражение этому возрастанию, указывая, что возрастанию скорости в геометрической прогрессии соответствует возрастание силы трения в арифметической прогрессии. [9]
Частота колебаний в основном определяется частотой вынужденной силы, которая обусловлена шагом пятен касания и скоростью скольжения. Упругая сила трения скольжения обусловлена работой, затрачиваемой на колебание ( гистерезисными потерями) и работой, затрачиваемой на разрушение мостиков сварки между пленками, покрывающими твердые тела. Так как модуль упругости и плотность незначительно меняются от температуры, то можно ожидать независимости силы трения скольжения от скорости в условиях упругого контактирования. Практически указанное имеет место при трении различных минералов, графита и др. материалов, не меняющих своих свойств от температуры ( фиг. [10]
При контактировании деталей машин вследствие волнистости поверхностей и макроотклонений формы на значительной части номинальной площади контакта микронеровности сопряженных поверхностей не касаются одна другой. Поэтому площадь касания очень мало зависит от номинальной площади сопрягаемых тел. Именно этим объясняется выдвинутое Кулоном положение о независимости силы трения от номинальной площади контакта трущихся тел. [12]
При контактировании деталей машин вследствие волнистости поверхностей и макроотклонений их формы на значительной части номинальной площади контакта микронеровности сопряженных поверхностей не касаются друг друга. Поэтому площадь касания мало зависит от номинальной площади сопрягаемых тел. Именно этим объясняется выдвинутое Кулоном положение о независимости силы трения от номинальной площади контакта трущихся тел. [13]
Прежде всего, необходимо указать, что эти зависимости не учитывают влияния температуры и скорости скольжения. Лишь косвенно некоторые выражения позволяют учесть эти параметры через константы законов трения. Кроме того, не приводятся обоснования применимости полученных выражений для трения движения. В теории же Дерягина постулируется независимость силы трения от температуры и скорости скольжения. [14]
Страницы: 1