Внешнее трение - твердое тело
Cтраница 2
Силы трения становятся более заметными, когда мы изучаем внешнее трение твердых тел и пытаемся, например, сдвинуть какой-либо предмет, лежащий на столе. В противоположность тем силам торможения, которые возрастают при увеличении скорости, например при движении с ускорением воздушного шара в воздухе, силы трения часто почти не зависят от скорости. [16]
Внутреннее трение жидкостей ( в частности, смазочных материалов) значительно меньше внешнего трения твердых тел. Поэтому использование масел и смазок служит для замены внешнего трения несмазанных поверхностей меньшим внутренним трением смазочного материала, являющимся его вязкостью. [17]
Таким образом, анализ литературных данных показывает, что взаимодействие поверхностей при внешнем трении твердых тел приводит к упругопластическим деформациям поверхностных слоев, способствующим возникновению и развитию вторичных процессов. В поверхностных слоях трущихся тел пластические деформации могут достигать предельных значений, изменяя физические и механические свойства материалов, их структуру и характер протекания процессов. Процесс пластической деформации поверхностных слоев при трении сложен и многообразен, поэтому на данном этапе развития науки о трении и изнашивании нельзя выявить ее закономерности. [18]
Внутреннее трение жидкостей ( в частности, смазочных ма - териалов) значительно меньше внешнего трения твердых тел. Поэтому использование масел и смазок служит для замены внешнего трения несмазанных поверхностей меньшим внутренним трением смазочного материала, являющимся его вязкостью. [19]
 |
Основные виды нарушения фрикционных связей ( по Крагель. [20] |
Несмотря на то, что до настоящего времени не существует единого мнения относительно природы внешнего трения твердых тел, а общая теория трения еще не создана, выражения (2.2) и (2.3) принимаются большинством исследователей. [21]
Ссылки на некоторые работы ряда лабораторий в СССР, исследующих вопросы, связанные с внешним трением твердых тел и смазочным действием, приведены ниже в связи с текстом. [22]
Рассмотренные выше законы трения, за исключением (2.16), имеют двучленную форму, но это не значит, что они отражают единый механизм внешнего трения твердых тел. Выражения (2.22) и (2.30) имеют много общего, так как зависимость силы трения от нагрузки раскрывается в них через площадь фактического контакта. Следовательно, можно сказать, что аналитический вид зависимости площади фактического контакта от нагрузки определяет закон трения. Закон Амонтона и формула Боудена являются частными случаями вышеприведенных двучленных законов трения. Большим преимуществом законов трения (2.16), (2.22), (2.28), (2.30) является возможность расчета величины силы трения по механическим характеристикам материала. [23]
При этом следует иметь в виду, что коэффициент трения при жидкостной смазке, рассчитанный Н.П. Петровым, имеет лишь формальное сходство с коэффициентом внешнего трения твердых тел. [24]
Приведенные определения трения по кинематическим признакам характеризуют трение идеальных тел; в реальных условиях один вид трения может сопровождаться другим. Внешнее трение твердых тел характеризуется процессами, происходящими в весьма тонком поверхностном слое. Поверхностный слой твердого тела обычно покрыт тонкой пленкой окислов, на которой осаждается адсорбированная влага, грязь. [25]
Жидкие масла являются основными смазочными веществами. Они позволяют заменить внешнее трение твердых тел, неизбежно сопровождаемое значительным износом, внутренним трением жидкости. При этом коэффициент трения может быть снижен в 100 раз и более. Жидкие смазки нельзя заменять пластичными или твердыми, если в зоне трения выделяется значительное количество тепла, которое должно быть отведено. [26]
Масла являются основными смазочными материалами машин. Они позволяют заменять внешнее трение твердых тел, неизбежно сопровождаемое изнашиванием, внутренним трением жидкости. При этом коэффициент трения может быть снижен в 100 и более раз. Жидкие смазочные материалы нельзя заменять пластичными или твердыми, если в зоне трения выделяется значительное количество теплоты, которая должна быть отведена. [27]
Для этого на трущиеся поверхности наносят смазку ( сила трения уменьшается примерно в 10 раз), которая заполняет неровности между этими поверхностями и располагается тонким слоем между ними так, что поверхности как бы перестают касаться друг друга, а скользят друг относительно друга отдельные слои жидкости. Таким образом, внешнее трение твердых тел заменяется значительно меньшим внутренним трением жидкости. [28]
Таким образом, механизм развития энергии беспорядочного теплового движения молекул при трении в своей основе одинаков при внутреннем и при внешнем трении. Различие обоих случаев, по-видимому, связано с тем, что при внешнем трении твердых тел переход из одного положения равновесия в другое совершают одновременно группы молекул, связанных между собой силами молекулярного сцепления, тогда как при внутреннем трении в жидкостях переход этот совершается отдельными атомами не одновременно и в основном независимо друг от друга. [29]
Ориентировочно в 40 - х годах XX века практически одновременно англичанами Ф.П. Боуденом, А. 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. [30]
Страницы: 1 2 3