Неорганическая
Органическая
Коллоидная
Биологическая
Биохимия
Токсикологическая
Экологическая
Химическая энциклопедия
Советская энциклопедия
Справочник по веществам
Гетероциклы
Теплотехника
Углеводы
Квантовая химия
Моделирование ХТС
Номенклатура
Таблица Менделеева
Неорганические реакции
Органические реакции
Молярные массы
Форматирование формул
Редактор формул
Уравнивание реакций
Электронное строение атомов
Игра «Таблица Менделеева»
Термодинамические свойства
Конвертер величин
Гальванопара
Форум
Лекарства
Фармацевтика
Термины биохимии
Коды загрязняющих веществ
Стандартизация
Каталог предприятий


ТРЕНИЕ

ТРЕНИЕ внешнее, мех. сопротивление перемещению тел по пов-сти друг друга. Сила сопротивления, действующая противоположно направлению перемещения данного тела, наз. силой трения. Работа сил трения переходит в тепло. Трение, возникающее в момент начала движения одного тела, контактирующего с другим, наз. трением покоя, а между движущимися-кинематическим трением. Различают также трение скольжения, происходящее по одной и той же пов-сти, и трение качения, осуществляемое при непрерывной смене пов-сти трения. Обычно сила трения качения много меньше, чем скольжения, что обусловливает меньшие потери на трение в подшипниках качения по сравнению с опорами трения скольжения.

Основные количеств. характеристики трения: коэф. трения скольжения m = F/N, где F-сила трения, N- нагрузка, нормальная к пов-стям трения; коэф. трения качения К = FR/N, где R-радиус катящегося тела; коэф. сцепления Y = F1/N, где F1 <F-неполная сила трения. Кроме того, важнейшее значение при трении имеет износ трущихся пов-стей.

В простейшем случае m = const. Коэф. трения покоя, как правило, больше коэф. кинематического трения, так что усилие трогания с места (пусковой момент) больше сопротивления равномерному движению. Более точно физ. процессы при сухом трении отражаются т. наз. двучленным законом трения Дерягина m = F/(N + p0S), где p0-дополнит. к N давление, вызванное силами межмол. взаимод. трущихся тел, a S-пов-сть фактич. контакта трущихся тел: из-за волнистости и шероховатости пов-стей трения контакт тел не бывает полным.

Поэтому величина S зависит от N и скорости скольжения. По значению m различают антифрикционные материалы (m = 0,05-0,15), используемые для создания опор трения, и фрикционные материалы с m до 0,6 (обычно до 0,35), применяемые в тормозных и передающих усилие устройствах.

Трение твердых тел обусловлено действующими между ними силами межмол. взаимод. (сухое трение); если между твердыми телами нанесена смазка, то относит. перемещение тел лимитируется вязким сопротивлением при течении в тонком (смазочном) слое жидкости (жидкостное трение).

Трение возникает вследствие действия адгезионных сил, образования хим. связей между трущимися телами, взаимной диффузии в-ва, а процесс скольжения происходит путем образования и разрушения "пятен" касания. В этих пятнах развиваются очень большие усилия, так что в местах контакта возникают локальные "мостики сварки", а при проскальзывании они разрушаются. Работа трения затрачивается на создание и разрушение этих "мостиков", мех. передеформирование (формоизменение) неровностей на пов-сти трущихся тел и в меньшей мере на электризацию, механохим. процессы, накопление упругой энергии в объеме тела и др. процессы. Зависимость сил трения от скорости и т-ры объясняется активац. теорией, трактующей образование и разрушение межмол. связей в зоне контакта флуктуациями, частота к-рых зависит от скорости и т-ры. Сила трения покоя зависит также от продолжительности контакта тел.

В технике трение обусловливает возможность передачи усилий во фрикционных передачах, а его наличие является обязат. условием движения колесных и гусеничных машин, т.к. их элементы, контактирующие с твердой пов-стью, не должны проскальзывать по ней. Однако кинематическое трение, как правило, играет вредную роль, поскольку затрачиваемая на его преодоление работа приводит к износу трущихся деталей, их нежелат. нагреву и снижает кпд машины. При создании узлов трения целесообразно, чтобы поверхностный слой имел сдвиговую прочность ниже, чем в объеме тела. Тогда трение происходит только в тонком слое. Для реализации этой идеи в технике применяют разл. приемы модификации пов-сти, наносят на нее в-ва, имеющие низкую прочность на сдвиг (графит, дисульфид молибдена).

Коэф. трения определяют экспериментально на трибометрах -приборах, позволяющих одновременно измерять значения F и N, а также т-ру в зоне фрикционного контакта.

Трение внутреннее-совокупность процессов в сплошных телах (твердых, жидких и газообразных), приводящих к необратимому рассеянию мех. энергии при их деформировании. Иногда внутреннее трение отождествляют с внутр. вязкостью. Т. к. характеристики внутреннего трения специфичны для разл. мол. групп и структурных элементов, его измерение может служить способом идентификации особенностей мол. строения (мех. спектроскопия).

Лит.: Крагельский И. В., Трение и износ, 2 изд., М., 1968.

А. Я. Малкин.


     © ХиМиК.ру




Реклама   Обратная связь   Дизайн