Содержание
- 2. Силу трения можно представить в виде произведения удельной силы трения (τ) и фактической площади контакта (Аr).
- 3. Сухое и граничное трения сходны по своей природе и имеют общие закономерности. Причиной служит то обстоятельство,
- 4. Молекулярная составляющая обусловлена сопротивлением разрыву молекулярных либо межатомных связей, которые возникают между контактирующими телами. Рассеяние работы
- 8. (6) С повышением нормального усилия коэффициент трения убывает. Для пластического контакта, используя формулу (2-4) получаем: (7)
- 9. Схема трибометра Для измерения силы трения применяют трибометры. На них изучают трение образцов в виде дисков,
- 10. Влияние скорости скольжения и температуры на свойства контакта и фрикционные колебания Зависимость коэффициента трения от скорости
- 11. Фрикционные колебания
- 12. Динамическая модель фрикционной системы Решение этого уравнения позволяет найти законы движения ползуна и колебаний тягового усилия.
- 14. Скачать презентацию
Слайд 2
Силу трения можно представить в виде произведения удельной силы трения
Силу трения можно представить в виде произведения удельной силы трения
(τ) и фактической площади контакта (Аr).
Под коэффициентом трения понимают отношение силы трения (F) к действующему на контакте нормальному усилию (N).
Здесь также различают коэффициенты трения покоя (статический) и скольжения (кинетический). В зависимости от характера смазочной прослойки различают 4 вида трения: сухое, граничное, гидродинамическое (жидкостное) и смешанное (одновременно имеются элементы сухого, граничного и гидродинамического трения). В первом случае контактируют несмазываемые поверхности, покрытые окисными пленками и тончайшими слоями молекул газов и воды, адсорбированными из окружающей среды. Во втором случае, помимо перечисленных пленок, присутствуют молекулы смазочных материалов в виде тонкого слоя толщиной в несколько молекул, которые прочно связаны с поверхностью. В третьем случае слой жидкой смазки полностью разделяет сопряженные поверхности.
Под коэффициентом трения понимают отношение силы трения (F) к действующему на контакте нормальному усилию (N).
Здесь также различают коэффициенты трения покоя (статический) и скольжения (кинетический). В зависимости от характера смазочной прослойки различают 4 вида трения: сухое, граничное, гидродинамическое (жидкостное) и смешанное (одновременно имеются элементы сухого, граничного и гидродинамического трения). В первом случае контактируют несмазываемые поверхности, покрытые окисными пленками и тончайшими слоями молекул газов и воды, адсорбированными из окружающей среды. Во втором случае, помимо перечисленных пленок, присутствуют молекулы смазочных материалов в виде тонкого слоя толщиной в несколько молекул, которые прочно связаны с поверхностью. В третьем случае слой жидкой смазки полностью разделяет сопряженные поверхности.
Слайд 3
Сухое и граничное трения сходны по своей природе и имеют
Сухое и граничное трения сходны по своей природе и имеют
общие закономерности. Причиной служит то обстоятельство, что при граничном трении мономолекулярные слои смазки прочно связаны с твердой поверхностью, обладают твердообразными свойствами и как бы служат продолжением твердой фазы. Поэтому, как и при сухом трении, фактически имеет место контакт двух твердых поверхностей. Отличие проявляется в разных значениях коэффициента трения. Если при сухом трении он обычно больше 0,2, то при граничном его величина заключена в интервале 0,05-0,2.
Механизм возникновения трения объясняет молекулярно-механическая теория трения, в разработку которой внесли большой вклад российские ученые (Б.В. Дерягин, И.В. Крагельский) и зарубежные (Боуден, Тейбор). В соответствии с этой теорией трение имеет двойственную молекулярно-механическую природу. Силу трения можно представить как сумму молекулярной (адгезионной) и механической (деформационной) составляющих:
(1)
Механизм возникновения трения объясняет молекулярно-механическая теория трения, в разработку которой внесли большой вклад российские ученые (Б.В. Дерягин, И.В. Крагельский) и зарубежные (Боуден, Тейбор). В соответствии с этой теорией трение имеет двойственную молекулярно-механическую природу. Силу трения можно представить как сумму молекулярной (адгезионной) и механической (деформационной) составляющих:
(1)
Слайд 4
Молекулярная составляющая обусловлена сопротивлением разрыву молекулярных либо межатомных связей, которые
Молекулярная составляющая обусловлена сопротивлением разрыву молекулярных либо межатомных связей, которые
возникают между контактирующими телами. Рассеяние работы трения в теплоту связано
с упругой деформацией кристаллических решеток. Работа внешней силы переходит в потенциальную энергию решеток. После разрыва связи потенциальная энергия переходит в энергию колебаний атомов - во внутреннюю. Механическая составляющая вызвана сопротивлением упругому и пластическому оттеснению выступов контактирующих тел, внедрившихся при движении в контроповерхности.
Упругое (а) и пластическое (б) оттеснение материала при скольжении
с упругой деформацией кристаллических решеток. Работа внешней силы переходит в потенциальную энергию решеток. После разрыва связи потенциальная энергия переходит в энергию колебаний атомов - во внутреннюю. Механическая составляющая вызвана сопротивлением упругому и пластическому оттеснению выступов контактирующих тел, внедрившихся при движении в контроповерхности.
Упругое (а) и пластическое (б) оттеснение материала при скольжении
Слайд 5
Слайд 6
Слайд 7
Слайд 8
(6)
С повышением нормального усилия коэффициент трения убывает.
Для пластического контакта, используя
С повышением нормального усилия коэффициент трения убывает.
Для пластического контакта, используя
формулу (2-4) получаем:
(7)
Коэффициент трения не зависит от нагрузки.
(7)
Коэффициент трения не зависит от нагрузки.
Слайд 9
Схема трибометра
Для измерения силы трения применяют трибометры. На них изучают
Схема трибометра
Для измерения силы трения применяют трибометры. На них изучают
трение образцов в виде дисков, контактирующих торцами, цилиндров, контактирующих по образующей, и т.д. Наиболее простым и часто используемым является трибометр, схема которого изображена на рисунке.
Образец 1 прикрепляется к пружинному динамометру 3 и прижимается к контртелу 2, приводимому в движение. Динамометр измеряет силу трения. Прибор позволяет исследовать влияние на трение шероховатости поверхностей, материалов пары трения, нормальной нагрузки, скорости скольжения, температуры, смазки и многих других факторов.
Образец 1 прикрепляется к пружинному динамометру 3 и прижимается к контртелу 2, приводимому в движение. Динамометр измеряет силу трения. Прибор позволяет исследовать влияние на трение шероховатости поверхностей, материалов пары трения, нормальной нагрузки, скорости скольжения, температуры, смазки и многих других факторов.
Слайд 10
Влияние скорости скольжения и температуры
на свойства контакта и фрикционные колебания
Зависимость
Влияние скорости скольжения и температуры
на свойства контакта и фрикционные колебания
Зависимость
коэффициента трения от скорости скольжения V в виде экспоненциальной функции предложили И.В. Крагельский и В.С. Щедров:
(8)
Параметры а, в, с, d характеризуют режим скольжения и свойства материалов пары трения. Параметр а зависит от физических свойств материалов и шероховатости, в и с зависят от вязкости и нагрузки, d зависит от конструкции узла трения и режима скольжения. Однако влияние скорости на свойства контакта при небольшом ее изменении само по себе невелико.
Но существенный рост скорости приводит к значительному повышению температуры контакта, поскольку мощность трения (F*V) превращается в теплоту. Рост температуры в свою очередь вызывает заметное изменение свойств материалов в зоне контакта, резко снижается твердость. Поскольку увеличивается ФПК, снижается интенсивность молекулярного взаимодействия, происходят химические превращения в поверхностных слоях. При очень больших скоростях скольжения возможно оплавление поверхности, и сухое трение переходит в гидродинамическое. В общем случае наблюдается снижение коэффициента трения с ростом температуры.
(8)
Параметры а, в, с, d характеризуют режим скольжения и свойства материалов пары трения. Параметр а зависит от физических свойств материалов и шероховатости, в и с зависят от вязкости и нагрузки, d зависит от конструкции узла трения и режима скольжения. Однако влияние скорости на свойства контакта при небольшом ее изменении само по себе невелико.
Но существенный рост скорости приводит к значительному повышению температуры контакта, поскольку мощность трения (F*V) превращается в теплоту. Рост температуры в свою очередь вызывает заметное изменение свойств материалов в зоне контакта, резко снижается твердость. Поскольку увеличивается ФПК, снижается интенсивность молекулярного взаимодействия, происходят химические превращения в поверхностных слоях. При очень больших скоростях скольжения возможно оплавление поверхности, и сухое трение переходит в гидродинамическое. В общем случае наблюдается снижение коэффициента трения с ростом температуры.
Слайд 11
Фрикционные колебания
Фрикционные колебания
Слайд 12
Динамическая модель фрикционной системы
Решение этого уравнения позволяет найти
законы движения ползуна и
Динамическая модель фрикционной системы
Решение этого уравнения позволяет найти
законы движения ползуна и
колебаний
тягового усилия. Показан примерный график
колебаний тягового усилия. В зависимости
от уровня гашения (вязкости системы μ)
колебания могут существовать либо не
возникать. От этого зависит устойчивость,
надежность и долговечность механических
систем, что необходимо учитывать при
проектировании и техобслуживании.
тягового усилия. Показан примерный график
колебаний тягового усилия. В зависимости
от уровня гашения (вязкости системы μ)
колебания могут существовать либо не
возникать. От этого зависит устойчивость,
надежность и долговечность механических
систем, что необходимо учитывать при
проектировании и техобслуживании.
- Предыдущая
Повесть Очарованный странник