Внешнее трение - твердое тело
Cтраница 1
Внешнее трение твердых тел сопровождается деформированием и разрушением выступов микронеровностей соприкасающихся поверхностей с отделением частиц их материала. При трении весьма гладких поверхностей с малым давлением на них величина сил трения зависит главным образом от сил молекулярного взаимодействия, при этом нагрев и износ поверхностей почти отсутствуют. [1]
Внешнее трение твердых тел изучается в течение нескольких столетий, но и в настоящее время трактовка целого ряда фундаментальных вопросов остается спорной. При исследовании внешнего трения необходимо изучать сложный комплекс физико-химических процессов на макро - и микроуровне, в статике и динамике. Необходимо сочетать макроскопические представления о характеристиках контакта и усталостных процессах с микроскопическими и субмикроскопическими представлениями об атомных механизмах адгезии, и диффузии. Для объяснения сущности процесса внешнего трения наиболее плодотворной является молекулярно-механичесхая теория, успешно развиваемая советскими учеными. Наряду с процессами механического зацепления шероховатостей, с последующим их деформированием и разрушением она описывает процессы межмолекулярного взаимодействия между твердыми телами. Установлено, что даже идеально гладкие контактирующие поверхности монокристаллов ведут себя как шероховатые ( атомно-молекулярная шероховатость) и трение обусловливается действием отталкивающих сил, развивающихся при сближении электронных оболочек атомов тонких поверхностных слоев. [2]
Внешнее трение твердых тел, согласно современным представлениям, имеет двойственную ( молекулярно-ме-ханическую или адгезионно-деформационную) природу. Считается, что контактирование твердых тел вследствие волнистости и шероховатости их поверхности происходит в отдельных зонах фактического касания. Суммарную площадь этих зон называют фактической, или реальной, площадью касания Аг твердых тел. Под фактической площадью касания понимают зоны, в пределах которых межатомные и межмолекулярные силы притяжения и отталкивания равны. Фактическая площадь касания в пределах нагрузок, широко используемых в инженерной практике, невелика: около 0 001 - 0 0001 номинальной кажущейся площади касания Аа. Вследствие этого в зонах контакта возникают значительные напряжения, нередко приводящие к появлению в них пластических деформаций. Сила, сжимающая контактирующие тела, через фактическую площадь касания передается неровностям, вызывая их деформацию. Деформируясь, отдельные неровности образуют контурную площадь касания Ас. Деформация неровностей, как правило, упругая. Таким образом, при контактировании твердых тел следует различать номинальную / и образованные вследствие приложения нагрузки контурную 2 и фактическую 3 площади касания. [3]
 |
Критические точки для. [4] |
Внешнее трение твердых тел возможно только в случае, если поверхностные слои уступают по прочности нижележащим, т.е. применительно к поверхностным слоям должен соблюдаться положительный градиент механических свойств. [5]
При изучении внешнего трения твердых тел важно правильно оценивать площадь фактического контакта 5ф, зависящую от механических свойств фрикционной пары, шероховатости поверхностей и силы нормального давления. [6]
Применительно к внешнему трению твердых тел и к процессу их контактирования TQ и Р - фрикционные константы, зависящие от физико-химического состояния поверхностей контактирующих тел. Теоретическое определение этих характеристик связано со значительными трудностями учета состава и строения пленок, покрывающих поверхности этих тел. [8]
Таким образом, внешнее трение твердых тел заменяется значительно меньшим внутренним трением жидкости. [9]
Истирание как результат внешнего трения твердых тел связано с изменениями, происходящими в момент возникновения, существования и разрушения фрикционных связей. Возможны разные виды и причины нарушения этих связей: упругое и пластическое деформирование, разрушение адгезионных связен, глубинное вырывание и мнкрорезание. В зависимости от причин нарушения связей различают фрикционное ( усталостное) и абразивное истирание. [10]
 |
Осциллограмма процесса включения муфты сцепления трактора. [11] |
Исходя из того, что внешнее трение твердых тел имеет молекулярно-механическую природу, функцию изменения коэффициента внешнего трения от нагрузки для соответствующего вида деформаций в зонах фактического касания взаимодействующих элементов несложно получить аналитически. Более сложно оценить влич-ние на коэффициент трения температуры и скорости скольжения. Несмотря на то, что в настоящее время разработаны достаточно удобные методы вычисления температур узлич зрения различного назначения [ 151j и известны законы изменения коэффициента внешнего трения в зависимости от температуры, аналитически оценить аналогичную зависимое. Это обусловлено тем, что работа сил трения генерирует теплоту, вызывая увеличение поверхностной и объемной температур взаимодействующих тел. Изменение температуры зависит не только от силовых взаимодействий трущихся тел, но и от их теплофизическчх характеристик. [12]
Внутреннее трение жидкостей и многих дисперсий значительно меньше внешнего трения твердых тел, поэтому для снижения вредного трения в машинах и механизмах применяют смазку - между трущимися поверхностями вводят смазочные материалы - масла и консистентные смазки, прочно прилипающие к смазываемым поверхностям. При этом внешнее трение несмазанных поверхностей заменяется значительно меньшим внутренним трением смазочного материала. [13]
Мы видели, что одним из основных законов внешнего трения твердых тел является существование статического трения. [14]
 |
Сила, которую мы прикладываем к предмету, может оказаться не единственной действующей на него силой. [15] |
Страницы: 1 2 3