Fundamentele tribotehniei - eseu, pagina 3

Prin natura mișcării relative, se disting frecare alunecoasă și frecare la rulare. Uneori, ambele tipuri de frecare-cos manifestat topic atunci când rulare este însoțit de patinare, de exemplu, o roată dințată și șurub de viteze sau între roți și Rel-le.







În funcție de faptul dacă deplasările relative ale contigue macro perechi sau micromixing, distinge forță de frecare mișcare, forță parțială frecare statică, cea mai mare forță de frecare statică. Puterea de aici este înțeleasă în conceptul generalizat și poate acționa ca un moment de putere.

Forța de frecare a mișcării este forța de rezistență atunci când mișcarea relativă a unui corp peste suprafața altui sub acțiunea lui

Forța exterioară, direcționată tangențial la limita comună dintre aceste corpuri.

Cea mai mare forță a fricțiunii de odihnă este forța rezistenței maxime față de mișcarea relativă a corpurilor de contact, fără a rupe legătura dintre acestea și în absența deplasării la contact. Forța aplicată unuia dintre cadrele paralele cu planul de tangență, depășind forța de fricțiune a odihnei chiar și pentru o cantitate infinitezimală, deja încalcă echilibrul.

Forța de fricțiune incompletă de repaus este forța de rezistență îndreptată opus forței de forfecare, în absența deplasării la contact. Se schimbă de la zero (în absența forțelor care tind să perturbe restul relativ al corpurilor în planul atingerii lor) la cea mai mare valoare când trece în forța de odihnă.

Deformarea corpurilor, în primul rând inegalitatea suprafețelor lor, sub acțiunea forței de forfecare și a fricțiunii neobosite a restului, determină o deplasare preliminară a corpurilor care precedă deplasarea lor macroscopică relativă. Acest lucru a fost inițial stabilit de AV Verkhovsky. Deplasarea preliminară este mică în mărime și proporțională cu forța de forfecare aplicată. Este parțial reversibilă, adică după eliminarea forței de forfecare, apare o tendință inversă parțială. În zonele de contact de avans real nulyu.V compensate se bazează pe disponibilitatea de lubrifiant de suflare urmează distinge tipuri de frecare: de frecare fără lubrifiant și frecare cu ^ lubrifiant.

Fricțiune fără lubrifiant.

Frecare fără lubrifiant în absența impurităților între suprafețele de frecare este în frâne, de viteze de frecare, masina de noduri textile, produse alimentare, chimice pro-industrie, în cazul în care lubrifiantul este de a evita alterarea produk-TION sau inacceptabile din motive de siguranță, precum și într-un îngust lach mașini care funcționează în condiții de temperatură înaltă atunci când lubrifiantul nu este potrivit.

Frecarea este de natură moleculară-mecanică. Pe PLO-schadkah suprafețele reale de contact ale atracției puterii moleculara operare mall, care apar la distanțe mai mari de zece ori mai mare spațierea atomic din cristalin Grile-ing și crește odată cu creșterea temperaturii. Forțele Mole-moleculare în prezența sau absența stratului intermediar ulm Coy (umiditate, murdărie, lubrifiant și așa mai departe. P.) Pentru a induce o anumită incluzând porțiuni de adeziune. Este posibilă între metale și filme de oxid. Aderența poate fi cauzată simultan de acțiunea forțelor electrostatice. Forțele iadului-gezii ca forțe moleculare sunt direct proporționale cu aria reală de contact. Presiunea aplicată afectează indirect aceste forțe, prin zona contactului efectiv.

Forțele moleculare, ca forțele perpendiculare pe suprafață, nu ar părea să funcționeze sub o deplasare relativă tangențială a suprafețelor. Același lucru ar trebui să se aplice forțelor de adeziune, dacă legătura formată între corpuri datorită aderenței este distrusă la locul de îmbinare. De fapt, deplasarea relativă a suprafețelor în prezența atracției reciproce și aderenței este însoțită de o deformare de forfecare, care, datorită elasticității imperfecte a materialului, necesită cheltuieli de energie într-o formă ireversibilă. Desigur, trebuie aplicată o mare forță tangențială dacă legătura dintre corpuri este ruptă nu la joncțiune, ci la o adâncime de la suprafață.

O manifestare mai puternică a forțelor moleculare este apucarea suprafețelor. Forța de frecare în acest caz depinde de amploarea zonelor de convulsii și de rezistența lor la disociere.

Expresiile pe două forme ale formei (4.1) și (4.2) pentru forța pistei π și pentru coeficientul de frecare sunt valabile pentru frecare cu și fără lubrifiant.

Mulți cercetători (Holm, Strang, Lewis și colab.) Se consideră că componenta a forței de frecare, datorită deformării plastice-TION (interacțiune mecanică) suprafețe, de obicei foarte mici (doar cu câteva procente din totalul forței de frecare). Astfel, o frecare metalic sub vid însoțit, având în vedere o mai mare coeficient de frecare (mai mare decât unu). În cazul în care camera de vid pentru a lăsa aerul, apoi într-un foarte scurt coeficient de frecare intermediar timp curent este redus de mai multe ori. În acest timp, oxigenul nu este capabil să formeze un film de oxid pentru a aplatiza cele mai mici neregularități ale suprafeței de frecare sau pentru a preveni implementarea lor reciprocă.

Pe baza acestui fapt, se poate concluziona că componenta moleculară a forței de frecare este motivul valorii ridicate a ultimei valori în vid. Trebuie remarcat faptul că în fricțiunea de rulare, componenta moleculară are un efect relativ redus asupra frecarii.







Forța de fricțiune statică, în funcție de durata contactului staționar, crește până la o anumită limită. Forța de frecare a mișcării depinde de viteza de alunecare a suprafețelor, coeficientul de frecare poate crește monotonic, poate scădea, trece printr-un maxim sau minim, corespunzând presiunii și durității corpurilor conjugate.

^ Frecare uscată skachkoobraz însoțită NYM suprafețe de alunecare, cu care sunt asociate, de exemplu, vibrația vehiculului atunci când ambreiajul este cuplat, „convulsie“ când Tormo-zhenii frâne „scârțâit“, incisivii vibrații și perturbații rezadii netezimea lent piese în mișcare poate indica anumite evenimente lupta cu „salturi“ în frecare - retrase chenie-rigiditate a sistemului, creșterea vitezei de alunecare, selectarea perechilor de frecare pentru care coeficientul de frecare coș-ușor crește odată cu creșterea lungimii Fixe contactul și cu o viteză crescătoare la un nivel minim nu trece.

Filmele de oxizi, umiditatea și contaminarea pe suprafețele metalice afectează coeficientul de frecare în două moduri. Forțele de atracție moleculară dintre ele pot fi de sute de ori mai mici decât în ​​cazul interacțiunii unui metal într-un contact pur. In plus, oxizii, etc.-nost tipic mai mică rezistență a metalului de bază, astfel încât rezistența la „daltă“ și forfecare a particulelor în timp ce se deplasează împreună cu forțele de interacțiune moleculare, scade în mod semnificativ la și coeficientul de frecare scade. oxizi groase au o duritate mai scăzută a filmului, iar prezența lor crește aria reală de contact, iar dacă această creștere va continua mai rapid decât scăderea componenta mecanică a forței de frecare, forța de frecare va crește.

În special, să ne concentrăm asupra fricțiunii suprafețelor metalice la temperaturi ridicate, peste temperatura de descompunere a uleiurilor minerale sau la temperaturile de topire sau de descompunere ale lubrifianților solizi. Chiar și în condiții de vid în vid, se formează o peliculă de oxid pe suprafețele de frecare. Proprietățile acestui film în ceea ce privește uniformitatea stratului de acoperire, densitatea și rezistența legăturii cu baza și intensitatea formării acestuia depind de compoziția aliajului! Un film cu o compoziție adecvată reduce forța de frecare și viteza de uzură și protejează suprafețele împotriva coroziunii și contactului direct. În atmosfera rarefiată, efectul protector al filmului scade.

Fricțiune la lubrifierea la limită

Cu corpurile de delimitare conjugate suprafață ungere separate printr-un strat de lubrifiant este grosime foarte mică (grosime de la o moleculă la 0,1 microni). Prezența stratului limită sau pelicula transfrontiere clorhidric reduce forța de frecare comparativ cu frecare fără material smazoch-TION 2. 10 ori și reduce uzura suprafețelor conjugate într-o sută de ori. Toate uleiurile sunt adsorbite pe o suprafață metalică. Rezistența peliculei depinde de prezența moleculelor active în ea, de calitatea și cantitatea acestora. Deși uleiurile minerale smazoch-LARG sunt un amestec mecanic inactive uglevodoro rânduri, acestea sunt dovedit cu excepția uleiurilor ultrapuri întotdeauna au incluziuni de acizi organici, rășini și alți agenți activi de suprafață. Acizii grași fac parte din uleiurile de origine vegetală și animală, precum și în compoziția lubrifianților plastici. Prin urmare, aproape tot uleiul de lubrifiere este formată pe suprafețele metalice de fază de delimitare kvazikristalliche structurilor XYZ la 0,1 microni, având o legătură mai mult sau mai puțin puternică cu suprafața și coeziunea longitudinală. În prezența unui strat relativ gros de ulei între suprafețele de frecare ale tranziției de la orientată spre ulei structură neorientată are loc discontinuă.

Moleculele de lubrifiant sunt orientate perpendiku-larly la o suprafață solidă (vertical) care permite introducerea, pentru claritate, banda de delimitare sub forma pufului (fig. 4.1). În deplasarea reciprocă a suprafețelor de frecare, "vilii" par să se îndoaie în direcții opuse. De fapt, are loc o schimbare cu o înclinare a structurii quasicristaline a filmului. Rezistența la alunecare în această stare este oarecum mărită. Pentru a restabili orientarea moleculelor în poziția anterioară perpendiculară pe suprafața corpurilor necesită un anumit interval de timp, uneori relativ mare.

Lubrifiantul în stratul limită este anizotropic, în direcția tangențială a straturilor moleculare pot fi ușor îndoit, iar atunci când grosimea stratului este mai mare decât o anumită valoare critică diapozitiv unul pe celălalt; Pe suprafața normală până la o suprafață solidă, filmul are o rezistență mare la compresiune; capacitatea de transport calculul său, doresc să creeze zeci de mii de kilograme pe 1 cm2 de compresie deformare de film în gama relativ mare nu depășește în sus-rugosti.

Mecanismul de frecare la lubrifierea la limită este prezentat în următoarea formă. Sub sarcină curge elastică la deformare plastică la zonele de contact, prin care aici trebuie să fie înțeles pad cele mai apropiate suprafețe de rezemare acoperite cu un strat de delimitare de lubrifiere până la un strat monomolecular. (In zonele de contact pot apărea suprafețe de introducere reciprocă fără a distruge integritatea peliculei de lubrifiere. Rezistența la mișcare culisantă suma rezistenței la forfecare a stratului limită și rezistența la „extorcate“ suprafețe infiltrat volum. Suplimentar t lea la site-urile de contact expuse deformare cele mai semnificative din material plastic, iar în punctele de temperaturi ridicate locale pot fi distruse cu debutul peliculei de lubrifiere suprafețele expuse-adeziune și chiar sechestrare a metalelor microsections. Acest lucru determină o rezistență suplimentară la mișcare.

Datorită mobilității moleculelor lubrifiantului pe suprafața de frecare, adsorbția are loc la o viteză ridicată, ceea ce conferă peliculei lubrifiante proprietatea "auto-vindecării" cu afectarea locală a acesteia. Această abilitate joacă un rol important în prevenirea procesului de confiscare avalanșă

Filmul de graniță neregenerabil pe măsură ce crește traseul de frecare, uleiul din film este adsorbit pe produsele de uzură și îndepărtat de suprafața de frecare; există o sublimare a filmului ca solid și îndepărtarea uleiului în atmosferă. Oxidarea filmului promovează dezorientarea structurii și distrugerea acesteia.

Vâscozitatea uleiului nu afectează procesul de lubrifiere la limită. Ulei cu aceeași viscozitate, dar diferite mărci au un efect de lubrifiere diferite pentru a evalua comportamentul uleiurilor de lubrifiere sub limita încă din 1903 conceptul a fost introdus de onctuozitatea și a propus formularea de timp personal al conceptului. . (Onctuozitate - un proprietăți-com plex care asigură frontiera eficientă lubrifiere onctuozitate evaluată în principal asupra coeficientului de frecare: mai mic este, cu atât mai mari tentativele lubricitate coli evaluează calitativ acțiunea materialul smazoch-TION onctuozitate caracterizează aplicată această combinație de frecare .. mate-riali.

In 1969 Deryagin, MM Snitkovsky și AB Lyaschenko vyd- ^ avansat ipoteza ca moleculele de lubrifiant în stratul GRA graniță sunt grupate în domenii. Domeniul acidului oleic din stratul limită conține aproximativ 1400 de molecule. Domeniile se formează prin forțe electromagnetice și, prin urmare, copiază structura cristalină a substratului. Se constată că straturile limită posedă proprietățile unui element semiconductor.

Adăugarea agenților tensioactivi la straturile limită ale lubrifiantului și a soluțiilor apoase mărește grosimea stratului de granit și ajută la reducerea uzurii (de până la două ori).







Articole similare

Trimiteți-le prietenilor: