ximia.org - сайт о химии для химиков
РАЗДЕЛЫ САЙТА
Разная химия
Неорганическая
Органическая
Биологическая
Наглядная биохимия
Токсикологическая

База знаний
Химическая энциклопедия
Справочник по веществам
Таблица Д.И. Менделеева
Гетероциклические соед.
Теплотехника
Углеводы

Партнёры по химии
Всё об Алхимии

Химия в жизни
Каталог предприятий

Дополнительно
Лекарственные средства Фармацевтический справ.
 
Всё о Химии - Ximia.org

ТРЕНИЕ


Алфавитный указатель: А Б В Г Д Е Ж З И К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Э Ю Я


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

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

В простейшем случае m = const. Коэф. Т. покоя, как правило, больше коэф. кинематического Т., так что усилие трогания с места (пусковой момент) больше сопротивления равномерному движению. Более точно физ. процессы при сухом Т. 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 Т. 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.

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

Т. 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 Т. 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 Т. 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 Т. покоя зависит также от продолжительности контакта тел.

В технике Т. 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 Т., 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 Т. целесообразно, чтобы поверхностный слой имел сдвиговую прочность ниже, чем в объеме тела. Тогда Т. 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. Т. определяют экспериментально на трибометрах -приборах, позволяющих одновременно измерять значения F и N, а также т-ру в зоне фрикционного контакта.

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


===
Исп. литература для статьи «ТРЕНИЕ»:
Крагельский И. В., Трение и износ, 2 изд., М., 1968.

А. Я. Малкин.

Страница «ТРЕНИЕ» подготовлена по материалам химической энциклопедии.

 

Всё о Химии для учеников, учителей, студентов и просто химиков