Site Loader

формула определения значения, обозначение в физике, измерительные действия

Физика

12.11.21

15 мин.

Процесс взаимодействия тел при их относительном движении можно отобразить с помощью формулы трения скольжения. Коэффициент определяется только путём проведённых исследований. Изучением процессов трения занимается раздел физики, который называется трибологией (механикой фрикционного взаимодействия). Определяемый коэффициент является совокупной характеристикой пары материалов, которые не зависят от площади соприкосновения тел.

Оглавление:

  • Краткое описание
  • Сила трения скольжения
  • Правила расчёта
  • Измерительные манипуляции
  • Основные характеристики
  • Практическое значение
  • Ключевые нюансы

Процесс взаимодействия тел при их относительном движении можно отобразить с помощью формулы трения скольжения. Коэффициент определяется только путём проведённых исследований. Изучением процессов трения занимается раздел физики, который называется трибологией (механикой фрикционного взаимодействия). Определяемый коэффициент является совокупной характеристикой пары материалов, которые не зависят от площади соприкосновения тел.

Краткое описание

Трение можно рассматривать как способ взаимодействия двух объектов. Но у этого процесса есть свои нюансы. Между двумя объектами трение возникает только в результате их соприкосновения с определённой площадью поверхности. Этот процесс попадает под действие третьего закона Ньютона.

Например, если взять 2 небольших бруска из дерева и просто их передвигать, то в итоге можно наблюдать соприкосновение по площадям. Во время эксперимента можно заметить, что двигать предметами относительно друг друга гораздо сложнее, нежели совершать с ними какие-либо манипуляции в воздухе. Именно в этом случае в действие вступает закон трения.

В третьем законе Ньютона описано правило, которое касается того, что по модулю силы равны, но направлены совершенно в разные стороны. Получается, что сила μ является векторной величиной. Этот процесс имеет электромагнитную природу. Трение возникает в результате того, что молекулы и атомы тел, участвующих в соприкосновении, начинают взаимодействовать друг с другом. На этом правиле основано много задач по физике. Латинской буквой k или греческой μ обозначается коэффициент трения.

Сила трения скольжения

Коэффициент трения скольжения показывает отношение μ к силе давления на поверхность. Это правило изучают на уроках физики в 10 классе. Силы трения всегда воздействуют на объекты. Они возникают в результате соприкосновения твёрдых тел, газов и жидкостей, подчиняются закону Ньютона.

Для решения сложных задач нужно понимать, что направление силы трения противоположно движению объекта и факторам, которые стремятся изменить его положение. Исключений не предусмотрено.

О процессе трения скольжения можно говорить только тогда, когда тело движется относительно другого объекта. Конечные результаты во многом зависят от следующих факторов:

  • скорости движения;
  • коэффициента трения скольжения (µ), от которого напрямую зависят свойства, а также состояние поверхностей соприкосновения;
  • силы нормальной реакции опоры (N→).

Итоговый коэффициент во многом зависит от свойств задействованного материала.

Например, чем шероховатее будет поверхность, тем больше станет значение μ. У скользких оснований коэффициент окажется минимальным. Трение во многом зависит от скорости, но этим значением часто пренебрегают, если речь не идет о точных измерениях. По этой причине показатель μ является постоянным.

Правила расчёта

С максимальной точностью силу трения скольжения можно определить с помощью формулы F = µ* N. Значение N рассчитывается как производное массы тела на ускорение свободного падения. Учитывается также косинус угла к поверхности: N = m * g * cosa. Формула коэффициента трения скольжения выглядит следующим образом: µ = F/N.

На уроках физики можно узнать, что для основного количества всех пар материалов коэффициент рассчитывается во время опытов. Значение находится в пределах от 0,1 до 0,5. В такой ситуации μ будет являться переменной величиной.

В физике используются специальные таблицы, в которых указаны переменные величины для каждого из материалов. Но эти данные являются актуальными только при соблюдении определённых условий. Если нужно получить максимально точный результат, тогда следует самостоятельно выполнить расчёты для конкретной ситуации.

Измерительные манипуляции

Динамометр используется для измерения реальных показателей механической силы. Этот прибор включает в себя силовой элемент (пружину) и отчётное звено (линейку). Принцип использования стандартного пружинного динамометра прост.

На прибор воздействует сила, которая растягивает либо сжимает упругое звено. Полученное значение фиксируется при помощи измерительной части.

Чтобы правильно найти величину μ, которая передаётся на брусок в процессе его движения по конкретной поверхности, нужно постараться прикрепить к объекту динамометр. Необходимо потянуть устройство за пружину в горизонтальной плоскости.

Чтобы полученный результат не имел погрешностей, нужно следить за тем, чтобы прибор перемещался максимально равномерно и с постоянной скоростью.

На анализируемую величину будут действовать сразу 2 силы, одна из которых препятствует движению бруска, а вторая старается снизить вероятность деформации пружины. Так как движение динамометра равномерное, силы имеют одинаковое значение и уравновешивают друг друга. На измерительной шкале регистрируется показатель упругости пружины, из-за чего полученная величина и будет искомой цифрой.

Проведённый опыт может доказать, что итоговое значение μ во многом зависит от веса задействованного объекта. Если применить дополнительный груз и повторить исследование, тогда можно заметить, что значение на линейке увеличится.

Основные характеристики

Сила трения может рассматриваться как процесс, который возникает в результате соприкосновения двух объектов и препятствует их относительному движению. Основными причинами трения являются специфическая шероховатость трущихся поверхностей и взаимодействие имеющихся молекул. Существует определённый характер фрикционного взаимодействия, который принято делить на несколько категорий:

  1. Граничное. В области контакта содержатся участки и слои разной природы (например, жидкость, оксидные плёнки). Это самый распространённый случай, когда дело касается скольжения.
  2. Сухое. Взаимодействующие твёрдые тела не разделены между собой дополнительными слоями. На практике крайне редко фиксируются ситуации, которые свойственны сухому трению. Для этого случая характерно наличие большого значения μ в состоянии покоя.
  3. Жидкостное. Задействованные тела разделены слоем твёрдого тела (например, порошок графита), газом либо жидкостью. Эта ситуация чаще всего фиксируется при трении качения. Твёрдые тела погружены в жидкость, а величина μ отличается вязкой средой.
  4. Смешанное. Зона контакта содержит участки жидкостного и сухого трения.
  5. Вязкоупругое. Решающую роль играет внутреннее трение в смазывающем материале. Это фрикционное взаимодействие возникает при увеличении относительных скоростей перемещения.

Многочисленные исследования показали, что для многих пар материалов итоговое значение µ не превышает 1. В противном случае можно говорить, что между контактирующими телами присутствует сила адгезии.

Для решения элементарных задач используется следующая формула: µ = (F + F adhesion)/ N. Значение μ измеряется стандартным образом, никакие дополнительные буквы для обозначения полученного результата не используются (указываются только цифры).

Практическое значение

Трение играет отрицательную роль во многих механизмах, например, в транспортных средствах, двигателях внутреннего сгорания, зубчатых шестеренках. Негативное значение сказывается на снижении коэффициента полезного действия механизма. Смазки, масла на синтетической и натуральной основе позволяют существенно уменьшить силу трения. На многих широко распространённых деталях присутствует защитное напыление.

Если речь идет о миниатюризации МЭМС (микроэлектромеханических систем) и НЭМС (наноэлектромеханических систем), тогда показатель μ будет существенно увеличиваться. Для решения этих проблем используется усовершенствованный подход в рамках трибологии.

Благодаря трению объекты могут перемещаться. Например, при ходьбе неизбежным является сцепление стопы с полом, из-за чего человек отталкивается от поверхности и движется дальше. Аналогичным образом происходит сцепление колёс транспортного средства с дорогой. Для повышения эксплуатационных характеристик автомобилей выпускаются инновационные формы и специальные разновидности резины для колёс. На спортивные машины устанавливают универсальные антикрылья, которые прижимают транспортное средство к трассе.

Ключевые нюансы

Сила трения имеет место и при качении какого-либо тела. Но этим параметром часто пренебрегают, так как итоговые показатели недостаточно велики, чтобы брать их в расчёт. Такой подход позволяет упростить процесс решения различных задач. Но даже в этом случае можно сохранить высокую степень точности итогового результата.

Для закрепления полученных знаний можно изучить пример решения задачи по физике. На пол поставили ящик весом 7 кг. Между этим объектом и напольным покрытием значение μ составляет 0,3. К ящику прикладывают силу, которая соответствует 14 Н. Нужно совершить необходимые расчёты, чтобы понять, можно ли сдвинуть объект с места. Для определения силы реакции необходимо массу ящика умножить на ускорение:

  1. N = m * g.
  2. N = 10 кг * 9,8 м/с² = 98 кг * м/с² = 98 Н.
  3. F = k * N.
  4. F = 0,3 * 98 Н = 29,4 Н.

Полученный результат позволяет сделать вывод, что ящик останется на прежнем месте. Это связано с тем, что итоговое значение превышает усилия, приложенные к объекту: 29,4 Н > 14 Н.

Силы трения имеют большое значение в жизни людей и животных.

Благодаря этому явлению человек может ходить и держать в руках различные предметы. За счёт действия закона сцепления на скалах удерживаются огромные валуны и не падают в пропасть, а плетущиеся растения тянутся к солнечному свету и скрепляются с ближайшей опорой.

Люди и животные от природы умеют избавляться от негативного воздействия торможения. К примеру, всё тело рыбы покрыто специальной слизью, что позволяет существенно уменьшить трение о воду. Человек при работе с техникой научился использовать различные смазывающие материалы, благодаря чему увеличивается срок эксплуатации, а также качество работы устройства.

Сила трения. Коэффициент трения скольжения реферат по физике | Сочинения Физика

Скачай Сила трения. Коэффициент трения скольжения реферат по физике и еще Сочинения в формате PDF Физика только на Docsity! Сила трения. Коэффициент трения скольжения Трением называется взаимодействие между различными соприкасающимися поверхностями, препятствующее их относительному перемещению. Сила трения направлена вдоль поверхностей соприкасающихся тел противоположно скорости их относительного перемещения. Различают: трение покоя – при отсутствии относительного перемещения соприкасающихся тел и трение скольжения – при их движении. Если к телу находящемуся в соприкосновении с другим телом приложить вдоль линии соприкосновения постепенно увеличивающуюся от нуля силу, то движения не возникает, до того момента пока действующая сила не достигнет определённого значения. Пока не началось движение, сила трения покоя равна действующей на тело силе, то есть является переменной величиной от нуля до некоторой максимальной силы трения покоя. При скольжении тел друг по другу сила трения скольжения пропорциональна силе прижимающей эти тела по нормали к поверхности соприкосновения (перпендикулярно поверхности соприкосновения). Эта прижимающая сила называется силой нормального давления и она по третьему закону Ньютона равна силе нормальной реакции . Величина силы трения скольжения вычисляется по формуле , где µ — коэффициент трения скольжения (во многих случаях вместо µ используют k). При движении по горизонтальной поверхности сила нормального давления, как правило, равна весу тела и может совпадать с силой тяжести. При движении по наклонной плоскости необходимо раскладывать силу тяжести на составляющие параллельную наклонной плоскости и перпендикулярную ей. Перпендикулярная составляющая силы тяжести обеспечивает силу нормального давления, а, следовательно, и силу трения скольжения . Первый закон Ньютона. Существуют такие системы отсчёта, относительно которых поступательно движущиеся тела сохраняют свою скорость постоянной, если на них не действуют другие тела или действие других тел компенсируется. Инерциальная система отсчёта. Это система отсчёта, относительно которой свободная материальная точка, не подверженная действию других тел, движется равномерно и прямолинейно. Принцип относительности Галилея. Все механические явления в различных инерциальных системах отсчёта протекают одинаково. Это означает, что никакими механическими опытами проводимыми в данной инерциальной системе отсчёта невозможно установить покоится она или движется равномерно прямолинейно. Принцип Галилея справедлив при движении систем отсчёта со скоростью малой по сравнению со скоростью света. Масса. Физическая величина, являющаяся мерой инерционных свойств тела называется инертной массой этого тела. В этом смысле масса выступает как свойство тел не поддаваться изменению скорости как по величине, так и по направлению. Сила. Векторная величина, являющаяся мерой механического воздействия на тело со стороны других тел или полей, в результате которого тело приобретает ускорение или изменяет свою форму и размеры (деформируется). В каждый момент времени сила характеризуется величиной, направлением в пространстве и точкой приложения. Второй закон Ньютона. Второй закон Ньютона составляет основу не только классической механики, но и всей классической физики. Несмотря на простоту его математической формулировки при объяснении его «физического смысла» возникают вполне определенные методические трудности. До сих пор в различные учебных курсах используются различные подходы к «физической» формулировке этого важнейшего закона, причем каждый из них обладает как определенными преимуществами, так и недостатками. В нашем случае реализован подход, основанный на использовании независимого определении силы при помощи описания процедуры ее измерения. В его рамках две входящие в уравнение (1) векторные величины оказываются определенными еще до формулировки второго закона, что позволяет придать ей весьма простой и элегантный вид: Опыт показывает, что ускорение, приобретаемое телом, движущимся под действием сил, пропорционально равнодействующей этих сил: . В рамках такого подхода инертная масса тела может быть определена Попытайтесь приписать такое значение инертной массе тела Strange, чтобы оно вело себя подобно телу с бесконечно большой эффективной массой. Математические свойства инертной массы: скалярный характер Мыслима ситуация, при которой воздействие на тело одинаковых сил, приложенных в различных направлениях, вызывает различные ускорения. Если бы такая ситуация действительно реализовывалась в природе, инертную массу такого тела следовало бы считать тензорной величиной. В данной демонстрации моделируется движение двух тел: «обычной гири» (Normal) и тела с тензорной массой (Strange). Ускорение гири позволяет судить о действующей внешней силе. Ускорение объекта Strange вообще не совпадает с направлением ускорения обычного тела! Как и в предыдущем случае кажущееся необычным поведение тела объясняется не свойствами его инертной массы, а его участием в дополнительных взаимодействиях. В данной ситуации помимо основной силы Force тело Strange испытывает воздействие сил сухого трения, величина которых различна при движении вдоль различных направлений. Подобная ситуация может реализовываться в природе, например, при движении электронов в кристалле с некубической решеткой. При этом часто оказывается удобным исключить из рассмотрения взаимодействия с кристаллической решеткой, «расплатившись» за это введением тензорной массы, т.е. заменой реальной частицы на квазичастицу. Изменяя направление внешней силы Force, убедитесь, что в случае ее действия вдоль ребер кристаллической решетки ускорения частицы и квазичастицы совпадают по направлению. Аддитивность массы Масса тела обладает свойством аддитивности, т.е. равна сумме масс частей, составляющих это тело. В качестве примера моделируется ускоренное движение автопоездов, головные автомобили у которых обеспечивают одинаковые силы тяги. Массы всех автомобилей равны. Всилу аддитивности массы автопоездов относятся как 1:2:3, в чем несложно убедиться, сравнивая из ускорения, которые относятся как 3:2:1. Из-за того, что автомобили связаны между собой упругой сцепкой, на равноускоренное движение автопоездов накладываются небольшие колебания, которые можно уменьшить, увеличив жесткость пружин. Отцепляя вагоны от автопоездов, убедитесь в том, что сила тяги головных автомобилей всех трех составов действительно одинакова. (Для того, чтобы расцепить составы автопоездов, достаточно «отключить» взаимодействия медлу телами). Релятивистская масса При движении заряженной частицы (электрона) в однородном электрическом поле, соласно классической динамике, его скорость должна неограниченно возрастать во времени по линейному закону. В реальности она стремится к предельному значению с=137. Этот эффект может быть отнесен за счет возрастания массы частицы при приближении ее скорости к скорости света. Убедитесь, что в данном случае импульсная формулировка второго закона Ньютона остается более удобной: релятивистской импульс частицы возрастает во времени по линейному закону (p=Ft). Обратите внимание на то, что в пределе малых скоростей релятивистский и классический законы движения приводят к одному и тому же результату. Третий закон Ньютона. Согласно третьему закону Ньютона при взаимодействии тел возникают силы, приложенные к каждому из партнеров. При этом силы всегда оказываются равными друг другу по величине и противоположно направленными. Из законов Ньютона следует, что в случае взаимодействия двух тел, не взаимодействующих с другими, каждое из них должно двигаться с ускорением. Если масса одного из взаимодйствующих тел существенно превосходит массу другого, то его ускорение оказывается малым. Силы, возникающие при взаимодействиях тел При взаимодействии двух тел, согласно третьему закону, между ними возникают равные и противоположно — направленные силы. Для изменения величины гравитационного взаимодействия поменяйте массу любого из взаимодействующих тел. Убедитесь при этом, что обе силы изменят свою величину, но по-прежнему остануться равными друг другу по модулю. Ускорения взаимодействующих тел В данной демонстрации масса планеты существенно превосходит массу яблока. В результате яблоко ускоренно падает на пактически неподвижную планету. На самом деле планета так же испытывает ускорние, но его величина меньше ускорения яблока в число, равное отношению массы яблока к массе планеты. Увеличте массу яблока в 10, 100 и т.д. раз и убедитесь, что в этом случае планета начнет «заметно падать» на яюлоко. Центральные силы и третий закон Ньютона Многие почему-то считают, что третий заколн Ньютона подраземевает ориентацию сил вдоль прямой, соединяющкей взаимодействующие тела. На самом деле подобное утверждение не имеет непосредственого отношения к третьему закону. В данной демонстрации моделируется движение тел, взаимодействиющих друг с другом нецентральными силами. Приведенный в данной демонстрации пример не является «физически реальным» и не может быть реализован непосредственным определением взаимодействий в программе физического конструктора (автором программы просто не была предусмотрена возможность создания столь «нефизических» ситуаций). Для реализации данной демонстрации в систему пришлось ввести дополнительное силовое поле Unreal, обладающее весьма специфическими свойствами. Проанализируйте параметры данной физической модели и убедитесь, что созданная на компьютере ситуация действительно отвечает нецентральному взаимодействию и не противоречит системе законов Ньютона. Попытайтесь самостоятельно придумать другие примеры аналогичных «странных» систем. Гравитационные силы. Взаимное притяжение всех без исключения материальных тел наблюдаемое в любой среде, называют гравитационным взаимодействием, а соответствующие силы притяжения между притягивающимися телами называются гравитационными силами.. Закон всемирного тяготения Две материальные точки массами m1 и m2 притягиваются друг к другу с силой F прямо пропорциональной произведению их масс и обратно пропорциональной квадрату расстояния r между ними: . Коэффициент пропорциональности G называется гравитационной постоянной и показывает с какой силой притягиваются две материальные точки с массами по 1 кг находящиеся на расстоянии 1 м друг от друга (G=6,67? 10-11 Н? м2/кг2). Сила тяжести. Вес тела.

коэффициент трения скольжения — Португальский перевод – Linguee

H i g h коэффициент трения скольжения , e ve n во влажном состоянии. Это означает, что сопротивление скольжению находится в диапазоне от «безопасного» до «чрезвычайно безопасного».

e l eva do Coeficiente D E Atrito D E DESL IZAM EN TO MESMO EM BONDIE например ura» на […]

«muito segura»

torrotimber.net

torrotimber.net

Высокая коррозионная стойкость ta n t Слайд U N IT с чрезвычайным S MA L L Коэффициент трения .

thk.com

thk.com

Uma un id ade deslizante alt am ente resistente corroso co m umba ix ssi

8 mo coe.

thk.com

thk.com

Угол наклона, обычно равный или около 10 градусов,

[. ..]

плюс воздух низкого давления, действующий как

[…] Смазка, уменьшает T H E Коэффициент из Струйный трению A N D Conveys FINE […] FINE […] FINE …] FINE […] FINE …] FINE …] FINE […] FINAL […] FINAL […] N D A N D .

с легкостью сушат сыпучие материалы вниз по склону, как воду.

dynamicair.com

dynamicair.com

Онгуло де инклинао, нормальный ао

[…]

redor de 10 graus, somado ao ar de baixa pr esso que atua como um

[…] смазка и te, redu z o coeficiente d e frico e tr anspo rt a o материал [. ..]

com facilidade, quase como gua.

dynamicair.com

dynamicair.com

OPT IM U M Коэффициент из .

oks-germany.com

oks-germany.com

Coeficiente D E FRICO I DEA L PAR A F или AS E TENSO E LEVAD AS .

oks-germany.com

oks-germany.com

Фрикционная найтовка заключается в натяжении найтов для увеличения

[…]

сила предварительного натяжения и

[…] consequently t h e friction coefficient b e tw een the load and the supporting surface to prevent the load fr o m раздвижной .

uirr.com

uirr.com

A marrao por atrito состоят без напряжения das amarraes

[…]

пункт

[…] Aumentar A FORA DE PR-TENSO E, следующий за EN TEMEN TE, O COEFECIENTE DE Atrito ENT RE A C ARGA E Superfc DE APO DE APO DE APO DE APO DE DE APO DE AT A ATA SAUPER пункт […]

impedir o deslizamento da carga.

uirr.com

uirr.com

Т H E Коэффициент скольжения из Фрик B E TW EEN ATENT […]

и его ответный кулачок был примерно 0,40, что приводило к сильному абразивному износу.

whitfordww.com

whitfordww.com

O coeficiente corredio de frico en tr e a ling e ta e seu [. ..]

пришел около эры приблизительно 0,40, что в результате em uso abrasivo severo.

whitfordww.com.br

whitfordww.com.br

WI TH A Коэффициент из Фрикция 0 . 02 -0,25, подшипники GGB DU обеспечивают превосходство le n t friction p e rf ormance in rotat in g , sliding a n d колебательные движения.

cn.ggbearings.com

cn.ggbearings.com

C om um coeficiente de atrito de 0,02 0,25 , os m ancais DU da GGB apresentam um excelente desempenho de deslizamento em aplicaes com movimento s rotat ivo s, линейный e osc ilat ri os.

ggbearings.com.br

ggbearings.com.br

Для обеспечения безопасности не все wi n g sliding o f t he cargo the st at i c coefficient of трение i s u sed еще динамическое трение.

uirr.com

uirr.com

Р ар a equipamentos d e fixao que no permitem o deslizamento d a car ga, o coeficiente de atrito est t ico utilizado em conjunto co m o atrito din m ico.

uirr.com

uirr.com

Могут использоваться как для пациентов со средней0025

[. ..]

веса и бариатрических пациентов и изготовлены

[…] В высококачественном, L O W Фрикция F A BR IC, который сохраняет свои GO O D O D O D c a pa способности даже после […]

длительный срок использования.

лико.се

лико.се

Podem ser usados ​​para pacientes com

[…]

нормальный или баритрикос, фабрикад os num te cido de alta

[…] Qualid AD E CO M UM A FRICO B AIXA , QU E MANTM A BOA CAPA CI DADE DE CI DADE DE CI DADE DE CI DADE DE CI DADE DE CI DADE DE CI DADE DE CI . 0008 deslizar me smo d ep ois de […]

можно продлить использование.

лико.се

лико.се

Изучение

[…] износ и T H E Фрик O F A Металлическая пара под смазочной в E D .0008 скользящий .

портал conhecimento.br

портал conhecimento.br

Estudo D O DES GAS TE E Atrito D E U M P AR ME T LICO SO B DESLIZATION L LICO TO B Deslizamento L LICO.

портал conhecimento.br

портал conhecimento.br

Осталось взять

[…] t h e коэффициент трения o f t он копыт.

europarl.europa.eu

europarl.europa.eu

Tudo o que

[…] falta ter e m co nta o coeficiente d e frico do s cas co s на рампе.

europarl.europa.eu

europarl.europa.eu

Например,

[…] снижение на 20 % в t h e коэффициент трения i n коробка передач […]

может снизить потери энергии на процент

[…]

варьируется от 0,64 % до 0,80 %, обеспечивая экономию в размере 26 миллиардов евро в год только в транспортном секторе.

eur-lex.europa.eu

eur-lex.europa.eu

Например,

[…] DIMINUI O DE 20 % DO Coeficiente DE Atrito NA CA IXA D E Velocidades [. ..]

de um automvel capaz de reduzir

[…]

Пердас де Энергия Нума Процентная разница между 0,64 % и 0,80 %, o Que Equivale a uma Economia de 26 mil milhes de euro ao ano no no сектору dos transports.

eur-lex.europa.eu

eur-lex.europa.eu

Для предотвращения проскальзывания основной ролик имеет накатку или

[…] окрашен hi г ч коэффициент трения k e nt аний плазменный спрей.

shwallong.co.uk

shwallong.co.uk

Para previnir derrapagens, o rolo main serrilhado ou pintados

[…] ком спрей плазмы де Кен та ниум де альт и фрико .

shwallong.com.pt

shwallong.com.pt

износостойкость и

[. ..] hi g h коэффициент трения

amorim.pt

amorim.pt

Сопротивление ао десгасте —

[…] резист n cia a o atrito e o seu ele va do coeficiente de f rico

amorim.pt

amorim.pt

The chain slides with li tt l e friction a n d wear over a pla st i c sliding л а уе р.

schaeffler-aftermarket.com.mx

schaeffler-aftermarket.com.mx

Corprent E Desliza C OM POU COATRITO E DES GAS TE PO R UMA CAMAD A PLST ICA .

schaeffler-aftermarket.com.br

schaeffler-aftermarket.com.br

Уменьшение диапазона допусков внутреннего диаметра до верхней половины диапазона допусков класса N, что

[…]

обеспечивает надлежащий допуск для регулировки скольжения на внутреннем

[…] Кольца и, в то же время, уменьшает сокращение SI V E Сдвиг A N D Frction .

nsk.com.br

nsk.com.br

Reduo na faixa de tolerncia do dimetro interno para a metade Superior da faixa de tolerncia da classe N, o que garante

[…]

tolerncia adequada para o ajuste deslizante nos anis

[…] internos e, ao mesmo tempo, reduz o ex ce ssiv o deslizament o e atrito .

nsk.com.br

nsk.com.br

Может использоваться как для нормального, так и для очень тяжелого веса

[…]

пациентов и состоит из

[…] качественный, l o w friction f a br ic which has a very go o d sliding c a pa город даже […]

после длительного использования.

лико.се

лико.се

Pode ser usado para pacientes de peso normal ou muito pesados, sendo feito de

[…]

um tecido de alta

[…] Qualidade M AS DE B AIX A FRICO, COM UMA BOA C APACID AD E DE DESLIZE MESM O DESLIZIZE MESM O DESLIZIZE MESM O MESM O MESM O MESM a ]

срок использования.

лико.се

лико.се

Его новая формула и спец. CI A L Фрикция P R OP . т он отличается […]

Элементы трансмиссии

.

cepsa.com

cepsa.com

A sua nova frmula e as suas

[…] свойства особенно EC IAIS DE FRICO на MITE M U M DESLIZAR C на TROL AD O DOS D IF [… … … …] O DOS D IF [… … … … …] O DOS D IF [… … …] O DOS D IF [… … … …] O DOS DS IF .

элементы передачи.

cepsa.com

cepsa.com

Трение скольжения i s l за счет трения покоя.

uirr.com

uirr.com

O atrito di nmi co in ferio rao atrito est ti co.

uirr.com

uirr.com

Пластмассовый наполнитель дозировка 1-5%, основа на пленке краски

[…]

применение спрос, во время продукции

[…] низкого производства ту r e коэффициент трения , o r более тонкая пленка, […]

может увеличить дозировку добавки.

tianyichemical.com

tianyichemical.com

Agente deslizante de дозировка enchimento de plstico de 1-5%, базовый sobre a requirea de aplicao de pintura do

[…]

пленка, срок изготовления и изготовления

[. ..] Produ до S DE BAI XO Coeficiente DE Atrito , O U U MA PE L Cula MAIS […]

fina, que pode aumentar дозировка aditivos.

tianyichemical.com.pt

tianyichemical.com.pt

Во-первых, эффективное привет г ч коэффициент трения r o ad поверхность может уменьшить […]

тормозной путь транспортного средства на целых 50%.

europarl.europa.eu

europarl.europa.eu

Примьер-лугар, гм

[…] тротуар o com elev ad o coeficiente d e atrito po de reduz ir em 50% […]

distncia de paragem de um veculo.

europarl.europa.eu

europarl. europa.eu

5 0 Коэффициент трения F (D RY)

GGBearings.com

GGBearings.com

5 0 Coeficiente de atrito f 9

Ролик основной с накаткой или

[…] с покрытием hi g h коэффициент трения k e nt аниум плазменный спрей.

shwallong.co.uk

shwallong.co.uk

O rolo main serrilhado ou revestidos com spray de

[…] плазма ke ntan ium coeficiente alt a frico .

shwallong.com.pt

shwallong.com.pt

Подшипник с перекрестными роликами с сепаратором или изолятором

[. ..] подходит для l o w коэффициент трения a n d высокое вращение […]

скорость использования и полный ролик

[…] Подшипник типа

подходит для низких скоростей вращения и больших нагрузок.

sbibearings.com

sbibearings.com

O rolamento de rolos cruzados vindo com uma

[…]

gaiola ou um isolador apropriada

[…] пункт ты SO S DE BAI XA FRICO E Coeficiente D E AL TA V EL Ocidade […]

де ротао, э ос роламентос де

[…]

rolos типо интеграл aplicvel для baixa velocidade де ротао и usa carga pesada.

sbibearings.com.pt

sbibearings.com.pt

Используется для увеличения

[. ..] сопротивление истиранию, t h e коэффициент трения , a nd для придания текстуры; […]

используется в производстве

[…]

демаркационной краски, краски для пола на спортивных площадках и для текстуры.

ourobranco.com.br

ourobranco.com.br

Тема заключительной проверки

[…] reestncia Abra SO, O Coeficiente DE Atrito E DAR TEX TU RA, Utilizado […]

на завод по производству красок

[…]

de demarcao, de piso de quadras esportivas e textura.

ourobranco.com.br

ourobranco.com.br

Одна рама неподвижная, а другая подвижная, они собираются на

[. ..]

4 опоры с резьбой в

[…] ковкий чугун с l o w коэффициент трения . T he y облегчают обращение […]

и обеспечивают длительный срок службы

[…]

винты, регулирующие открытие.

legnotre.com

legnotre.com

Um bastidor fixo e o outro mvel e so montados sobre 4

[…]

опоры roscados em ferro fundido

[…] ESFEROI DA L CO M BA IX O Coeficiente D E Atrito, Q E P ERMIT EM UMA FCIL […]

manobra e longa durao dos

[…]

grandes parafusos que regulam a abertura.

legnotre.com

legnotre.com

Example measurement unit: static and kin et i c coefficients of friction ( C oF ) calculated wh e раздвижная f i лм при x см/мин.

b-i-b.com

b-i-b.com

Пример

[…] unida de de m edi o : coeficientes e st tic os e cin tico s de frico calc ula dos ao deslizar o f ilm e a x c м/мин.

b-i-b.com

b-i-b.com

Так было с самого начала

[…]

сухих смазочных материалов, когда древняя механика использовала графит, тальк, слюду и др.

[…] «гладкие» порошки по re du c e трение скольжения .

whitfordww.com

whitfordww.com

Isto foi uma verdade desde o incio dos

[…]

Secos lubrificantes, quando antigamente, mecnicos usavam графит, тальк, слюда и внешние части ps

[. ..] «lisos » para red uz ir frico corredia .

whitfordww.com.br

whitfordww.com.br

Покрытие из ксилана герметизирует прорези лопастей в

[…] the rotor and red uc e d friction o n t h e sliding v a ne с.

whitfordww.com

whitfordww.com

Uma camada de Xylan vedou as aberturas das palhetas

[…] do roto r e re duzi u a frico n as palheta s

8 .

whitfordww.com.br

whitfordww.com.br

Фрикция R E SU LTS из двух серфингов AC E S SPITION0007 a c ro сс друг друга и [. ..]

измеряется числом, которое описывает сопротивление (силу) между скользящими частями.

whitfordww.com

whitfordww.com

FRICO O AT O DE DU AS SUPERFC IE S QUE DESLIZAM UMA N A OUTRA […]

e esto medidos por um nmero que descreve o arraste (fora) entre partes corredias.

whitfordww.com.br

whitfordww.com.br

Влияние нагрузки и скорости скольжения на коэффициент трения скольжения алюминия по штифтам из различных материалов

Деван Мухаммад Нуруззаман , Мохаммад Асадуззаман Чоудхури

Факультет машиностроения, Даккский инженерно-технологический университет, Газипур-1700, Бангладеш

Адрес для переписки: Деван Мухаммад Нуруззаман, факультет машиностроения, Даккский инженерно-технологический университет, Газипур-1700, Бангладеш.

Электронная почта:

Copyright © 2012 Научное и академическое издательство. Все права защищены.

Аннотация

В настоящем исследовании исследуются и сравниваются коэффициенты трения при скольжении алюминия по различным материалам штифтов. Для этого разработан и изготовлен штифт на дисковом аппарате. Проводятся эксперименты, когда различные типы штифтов, такие как алюминий, медь и латунь, скользят по алюминиевому диску. Опыты проводят при нормальной нагрузке 5, 7,5 и 10 Н, скорости скольжения 0,5, 0,75 и 1 м/с и относительной влажности 70%. Исследованы изменения коэффициента трения в зависимости от продолжительности трения при различных нормальных нагрузках и скоростях скольжения. Результаты показывают, что коэффициент трения зависит от продолжительности трения, нормальной нагрузки и скорости скольжения. В целом коэффициент трения увеличивается в течение определенного времени трения и после этого остается постоянным в течение всего остального времени эксперимента. Кроме того, полученные результаты показывают, что коэффициент трения увеличивается с увеличением нормальной нагрузки и скорости скольжения для всех испытуемых пар. Величины коэффициента трения различны для разных пар материалов в зависимости от нормальной нагрузки и скорости скольжения.

Ключевые слова: коэффициент трения, нормальная нагрузка, скорость скольжения, продолжительность трения, алюминий, медь, латунь

Ссылайтесь на эту статью: Деван Мухаммад Нуруззаман, Мохаммад Асадуззаман Чоудхури, «Влияние нагрузки и скорости скольжения на коэффициент трения алюминия, скольжения по различным материалам штифтов», Американский журнал материаловедения , Vol. 2 № 1, 2012. С. 26-31. doi: 10.5923/j.materials.20120201.05.

Article Outline

1. Introduction
2. Experimental
3. Results and Discussion
4. Conclusions

1. Introduction

Study of mechanics of friction and the Связь между трением и износом восходит к шестнадцатому веку, почти сразу после изобретения в России закона движения. Несколько авторов [1-14] заметили, что изменение трения зависит от межфазных условий, таких как нормальная нагрузка, геометрия, относительное движение поверхности, скорость скольжения, шероховатость поверхности трущихся поверхностей, чистота поверхности, тип материала, жесткость системы. , температура, прерывистое скольжение, относительная влажность, смазка и вибрация. Среди этих факторов нормальная нагрузка и скорость скольжения являются двумя основными факторами, которые играют важную роль в изменении трения. В случае материалов с поверхностными пленками, которые либо преднамеренно нанесены, либо получены в результате реакции с окружающей средой, коэффициент трения может не оставаться постоянным в зависимости от нагрузки. Во многих металлических парах коэффициент трения низкий при малых нагрузках и происходит переход к более высокому значению при увеличении нормальной нагрузки. При низких нагрузках оксидная пленка эффективно разделяет две металлические поверхности, и настоящий металлический контакт практически отсутствует или отсутствует, поэтому коэффициент трения низкий. При более высоких нагрузках пленка разрушается, что приводит к плотному металлическому контакту, что приводит к более высокому трению [15]. Было замечено, что коэффициент трения может быть очень низким для очень гладких поверхностей и/или при нагрузках от микро- до наноньютонов [16, 17]. Третий закон трения, утверждающий, что трение не зависит от скорости, обычно не выполняется. Трение может увеличиваться или уменьшаться в результате увеличения скорости скольжения для различных комбинаций материалов. Повышение температуры обычно приводит к размягчению металла в случае металлов с низкой температурой плавления. Повышение температуры может привести к твердофазному превращению, которое может либо улучшить, либо ухудшить механические свойства [13]. Наиболее резкий эффект возникает, если металл приближается к своей температуре плавления и его прочность быстро падает, а явления термодиффузии и ползучести становятся более важными. В результате повышенная адгезия на контактах и ​​пластичность приводят к увеличению трения [13]. Увеличение коэффициента трения со скоростью скольжения из-за большего сцепления материала контртела (штифта) с диском.
Сообщалось [18-21], что коэффициент трения металлов и сплавов по-разному ведет себя в разных условиях эксплуатации. Несмотря на эти исследования, еще предстоит ясно понять влияние нормальной нагрузки и скорости скольжения на коэффициент трения различных пар материалов. Поэтому в данном исследовании предпринята попытка исследовать влияние нормальной нагрузки и скорости скольжения на фрикционное поведение различных комбинаций материалов. Кроме того, в этом исследовании изучается влияние продолжительности трения на коэффициент трения этих материалов. Ожидается, что применение этих результатов будет способствовать различным рассматриваемым механическим процессам. В настоящее время различные комбинации цветных металлов широко используются для скольжения/качения, где требуется низкое трение. Из-за этих трибологических применений в этом исследовании были выбраны различные комбинации материалов.
В рамках этого исследования необходимо лучше понять взаимосвязь между трением и различными комбинациями материалов при разных нормальных нагрузках и скоростях скольжения, а также изучить возможность добавления контролируемой нормальной нагрузки и скорости скольжения к механическому процессу в качестве средства повышения производительности. и качество в промышленности.

2. Экспериментальный

Рис. Блок-схема экспериментальной установки
Таблица 1 . Экспериментальные условия
Схематический диаграмма экспериментальной установки показана на рис. 1 И. В этой установке круглый испытуемый образец (диск) должен быть закреплен на вращающейся пластине (столе), имеющей длинный вертикальный вал, зажатый винтом с нижней поверхности вращающейся пластины. Вал проходит через две плотно прилегающие втулки-подшипники, которые жестко закреплены пластиной из нержавеющей стали и основанием из нержавеющей стали, так что вал может двигаться только в осевом направлении, а любое радиальное движение вращающегося вала ограничивается втулкой. Эта пластина из нержавеющей стали и основание из нержавеющей стали жестко закреплены четырьмя вертикальными круглыми стержнями, чтобы обеспечить жесткость основной конструкции этой установки. Основное основание установки состоит из пластины из мягкой стали толщиной 10 мм, состоящей из резинового листа толщиной 3 мм с верхней стороны и резинового блока толщиной 20 мм с нижней стороны. Составной V-образный шкив над верхней пластиной из нержавеющей стали был закреплен с валом для передачи вращения на вал от двигателя. Электронный блок управления скоростью используется для изменения скорости двигателя по мере необходимости. Цилиндрический штифт диаметром 6 мм, изготовленный из алюминия, меди и латуни (64%Cu-34%Zn-2%Pb), чья контактная ножка плоская, установленный на держателе, затем снабжен рычагом. Рычаг поворачивается с помощью отдельного основания таким образом, что рычаг с держателем штифта может вращаться вертикально и горизонтально вокруг точки поворота с очень малым трением. Для измерения силы трения, действующей на штифт во время скольжения по вращающейся пластине, используется тензодатчик (TML, Tokyo Sokki Kenkyujo Co. Ltd, CLS-10NA) вместе с цифровым индикатором (TML, Tokyo Sokki Kenkyujo Co. Ltd, модель № , ТД-93А). Коэффициент трения был получен путем деления силы трения на приложенную нормальную силу (нагрузку). Перед испытаниями на трение средняя шероховатость поверхности алюминиевого образца составила R a = 0,4-0,5 мкм. Каждое испытание проводилось в течение 300 секунд с новым штифтом и тестируемым образцом. Кроме того, для обеспечения достоверности результатов испытаний каждое испытание повторялось пять раз, а разброс результатов был небольшим, поэтому учитывались средние значения этих испытаний. Уровень точности полученного коэффициента трения находится в пределах ±1%. Подробные экспериментальные условия показаны в таблице 1.

3. Результаты и обсуждение

На рис. 2 показано изменение коэффициента трения в зависимости от продолжительности трения при различной нормальной нагрузке для пары алюминий-алюминий. Во время эксперимента скорость скольжения и относительная влажность составляли 1 м/с и 70% соответственно. Кривая 1 на этом рисунке построена для нормальной нагрузки 5 Н. Из этой кривой видно, что во время пуска значение коэффициента трения составляет 0,11, а затем очень стабильно увеличивается до 0,215 в течение 210 секунд трения, а затем он остается постоянным в течение всего остального времени эксперимента. На начальном этапе трения трение низкое, и факторы, ответственные за это низкое трение, связаны с наличием слоя постороннего материала на поверхности диска. Этот слой на поверхности диска обычно состоит из (i) влаги, (ii) оксида металлов, (iii) отложенного смазочного материала и т. д. Алюминий легко окисляется на воздухе, так что при начальном времени трения оксидная пленка легко разделяет поверхности двух материалов, и настоящий металлический контакт практически отсутствует, а также оксидная пленка имеет низкую прочность на сдвиг. После первоначального трения пленка (осажденный слой) разрывается, и чистые поверхности соприкасаются, что увеличивает силу сцепления между контактирующими поверхностями. При этом за счет вспахивающего эффекта, включения захваченных частиц износа и шероховатости поверхности диска сила трения возрастает с увеличением продолжительности трения. После определенной продолжительности натирания увеличение шероховатости и других параметров может достигать определенного стационарного значения, и, следовательно, значения коэффициента трения остаются постоянными в остальное время. Кривые 2 и 3 на этом рисунке построены для нормальной нагрузки 7,5 и 10 Н соответственно и показывают те же тенденции, что и кривая 1. Из этих кривых также видно, что время достижения установившихся значений различно для разных нормальных нагрузок. Результаты показывают, что при нормальной нагрузке 5, 7,5 и 10 Н пара алюминий-алюминий достигает установившегося трения за 210, 180 и 150 секунд соответственно. Это указывает на то, что чем выше нормальная нагрузка, тем меньше время достижения установившегося трения. Это связано с тем, что шероховатость поверхности и другие параметры достигают устойчивого уровня за более короткий период времени с увеличением нормальной нагрузки. Тенденции этих результатов аналогичны результатам Чоудхури и Хелали [22, 23].
На рис. 3 показано влияние продолжительности трения на величину коэффициента трения при различной нормальной нагрузке для пары алюминий-медь при скорости 1 м/с и относительной влажности 70%. Кривая 1 этого рисунка, построенная для нормальной нагрузки 5 Н, показывает, что в начале эксперимента значение коэффициента трения составляет 0,175, которое на несколько секунд повышается до значения 0,27, а затем становится стабильным до конца эксперимента. Почти такие же тенденции изменения наблюдаются на кривых 2 и 3, построенных для нагрузки 7,5 и 10 Н соответственно. Из этих кривых видно, что время достижения установившегося трения различно для разных нормальных нагрузок. При нормальной нагрузке 5, 7,5 и 10 Н пара алюминий-медь достигает установившегося трения за 210, 150 и 120 секунд соответственно. То есть чем выше нормальная нагрузка, тем меньше времени требуется для стабилизации пары алюминий-медь.
Рис ure 2 . Изменение коэффициента трения в зависимости от продолжительности трения и нормальной нагрузки (скорость скольжения: 1 м/с, относительная влажность: 70% пара: алюминий-алюминий) 3 . Изменение коэффициента трения при изменении продолжительности трения и нормальной нагрузки (скорость скольжения: 1 м/с, относительная влажность: 70%, пара: алюминий-медь)
На рис. 4 показано изменение коэффициента трения в зависимости от продолжительности трения при различной нормальной нагрузке для пары алюминий-латунь. Этот рисунок построен для скорости скольжения 1 м/с и относительной влажности 70%. Кривая 1 на рис. 4, построенная для 5 Н, показывает, что в начале приработки значение коэффициента трения составляет 0,28, которое увеличивается в течение нескольких секунд до значения 0,352, после чего остается постоянным до конца эксперимента. время. Аналогичные тенденции изменения наблюдаются при нормальной нагрузке 7,5 и 10 Н, которые показаны на кривых 2 и 3 соответственно. Из этих кривых также видно, что время достижения установившихся значений различно для разных нормальных нагрузок. Результаты показывают, что при нормальной нагрузке 5, 7,5 и 10 Н пара алюминий-латунь достигает постоянного трения за 210, 150 и 120 секунд соответственно. Это указывает на то, что чем выше нормальная нагрузка, тем меньше время достижения постоянного трения. Это связано с тем, что шероховатость поверхности и другие параметры достигают устойчивого уровня за более короткий период времени с увеличением нормальной нагрузки.
Рис ure 4 . Изменение коэффициента трения при изменении продолжительности трения и нормальной нагрузки (скорость скольжения: 1 м/с, относительная влажность: 70%, пара: алюминий-латунь)
На рис. 5 показано сравнение изменения коэффициент трения при нормальной нагрузке для вышеуказанных пар материалов. Кривые этого рисунка построены для пар алюминий-алюминий, алюминий-медь и алюминий-латунь. Показано, что коэффициент трения изменяется от 0,215 до 0,343, от 0,27 до 0,352 и от 0,352 до 0,372 при изменении нормальной нагрузки от 5 до 10 Н для пар алюминий-алюминий, алюминий-медь и алюминий-латунь соответственно. Эти результаты показывают, что коэффициент трения увеличивается с увеличением нормальной нагрузки.
Увеличение коэффициента трения при увеличении нормальной нагрузки может быть связано с увеличением прочности сцепления. Во многих металлических парах коэффициент трения низкий при малых нагрузках и происходит переход к более высокому значению при увеличении нормальной нагрузки. При низких нагрузках оксидная пленка эффективно разделяет две металлические поверхности, и настоящий металлический контакт практически отсутствует или отсутствует, поэтому коэффициент трения низкий. При более высоких нагрузках пленка разрушается, что приводит к плотному металлическому контакту, что приводит к более высокому трению [15].
Рис ure 5 . Изменение коэффициента трения при изменении нормальной нагрузки для различных пар материалов (скорость скольжения: 1 м/с, относительная влажность: 70%)
Из полученных результатов также видно, что самые высокие значения коэффициента трения получены для пары алюминий-латунь, а самые низкие значения коэффициента трения получены для пары алюминий-алюминий. Значения коэффициента трения пары алюминий-медь находятся между самым высоким и самым низким значениями. Установлено, что после фрикционных испытаний средняя шероховатость алюминиевого диска пар алюминий-алюминий, алюминий-медь и алюминий-латунь колебалась в пределах 0,8-1,2, 1,1-1,5 и 1,4-1,6 мкм соответственно.
На рисунках 6, 7 и 8 показано изменение коэффициента трения в зависимости от продолжительности трения при различной скорости скольжения для пар алюминий-алюминий, алюминий-медь и алюминий-латунь соответственно при нормальной нагрузке 7,5 Н. Кривые 1, 2 и 3 рис. 6 построены для скоростей скольжения 0,5, 0,75 и 1 м/с соответственно. Кривая 1 этого рисунка показывает, что во время пуска значение коэффициента трения равно 0,1, которое увеличивается почти линейно до 0,223 в течение 240 секунд трения и после этого остается постоянным в течение всего остального времени эксперимента. Увеличение трения может быть связано с эффектом вспашки и из-за шероховатости поверхности диска. После определенной продолжительности натирания увеличение шероховатости и других параметров может достигать определенного устойчивого значения, поэтому значения коэффициента трения остаются постоянными в остальное время. Кривые 2 и 3 показывают, что при более высокой скорости скольжения коэффициент трения больше и тенденция изменения коэффициента трения почти такая же, как и для кривой 1.
Из этих кривых также видно, что время достижения установившегося состояния различно для разных скоростей скольжения. Из результатов установлено, что пара алюминий-алюминий при скоростях скольжения 0,5, 0,75 и 1 м/с достигает постоянного трения за 240, 210 и 180 секунд соответственно. Это указывает на то, что чем выше скорость скольжения, тем меньше время достижения постоянного трения. Это может быть связано с тем, что чем выше скорость скольжения, тем меньше времени требуется для стабилизации шероховатости поверхности и других параметров. Из рис. 7 и 8 можно заметить, что тенденции изменения коэффициента трения в зависимости от продолжительности трения очень схожи с таковыми на рис. 6, но значения коэффициента трения различны для разных пар скольжения.
Рис ure 6 . Изменение коэффициента трения в зависимости от продолжительности трения и скорости скольжения (нормальная нагрузка: 7,5 Н, относительная влажность воздуха: 70%, пара: алюминий-алюминий) 7 . Изменение коэффициента трения при изменении продолжительности трения и скорости скольжения (нормальная нагрузка: 7,5 Н, относительная влажность: 70%, пара: алюминий-медь)
Рис. уре 8 Изменение коэффициента трения при изменении продолжительности трения и скорости скольжения (нормальная нагрузка: 7,5 Н, относительная влажность: 70%, пара: алюминий-латунь)
На рис. 9 показано сравнение изменения коэффициента трения со скоростью скольжения для вышеупомянутых пар материалов. Кривые этого рисунка построены для пар алюминий-алюминий, алюминий-медь и алюминий-латунь. Показано, что коэффициент трения изменяется от 0,223 до 0,273, от 0,26 до 0,312 и от 0,3 до 0,364 при изменении скорости скольжения от 0,5 до 1 м/с для пар алюминий-алюминий, алюминий-медь и алюминий-латунь соответственно. Эти результаты показывают, что коэффициент трения увеличивается с увеличением скорости скольжения. Скользящий контакт двух материалов приводит к выделению тепла на неровностях и, следовательно, к повышению температуры на поверхностях трения двух материалов. Повышение температуры обычно приводит к размягчению металла в случае металлов с низкой температурой плавления. Повышение температуры может привести к твердофазному превращению, которое может либо улучшить, либо ухудшить механические свойства [13]. Наиболее резкий эффект возникает, если металл приближается к своей температуре плавления и его прочность быстро падает, а явления термодиффузии и ползучести становятся более важными. В результате повышенная адгезия на контактах и ​​пластичность приводят к увеличению трения [13]. Увеличение коэффициента трения со скоростью скольжения происходит из-за большей адгезии материала контртела (штифта) к диску. Изменения стационарной температуры наблюдались при различных стационарных условиях коэффициента трения. При различных условиях эксплуатации средняя установившаяся температура, измеренная в ходе эксперимента, варьировалась от 65 до 85°С. 2442 0 C.
Рис. ure 9 . Изменение коэффициента трения при изменении скорости скольжения для различных пар материалов (нормальная нагрузка: 7,5 Н, относительная влажность: 70%)
Из полученных результатов также видно, что самые высокие значения коэффициент трения получен для пары алюминий-латунь, а самые низкие значения коэффициента трения получены для пары алюминий-алюминий. Значения коэффициента трения пары алюминий-медь находятся между самым высоким и самым низким значениями. Установлено, что после испытаний на трение средняя шероховатость алюминиевого диска пар алюминий-алюминий, алюминий-медь и алюминий-латунь колебалась в пределах 0,7-1,1, 1,1-1,4 и 1,2-1,5 мкм соответственно.

4. Выводы

Наличие нормальной нагрузки и скорости скольжения действительно существенно влияет на силу трения. Значения коэффициента трения увеличиваются с увеличением нормальной нагрузки и скорости скольжения для пар алюминий-алюминий, алюминий-медь и алюминий-латунь. Коэффициент трения меняется в зависимости от продолжительности трения и после определенной продолжительности трения коэффициент трения становится постоянным для наблюдаемого диапазона нормальной нагрузки и скорости скольжения. Самые высокие значения коэффициента трения получены для пары алюминий-латунь, а самые низкие значения коэффициента трения получены для пары алюминий-алюминий. Значения коэффициента трения пары алюминий-медь находятся между самым высоким и самым низким значениями.
Поскольку (i) коэффициент трения увеличивается с увеличением нормальной нагрузки и скорости скольжения и (ii) величины коэффициента трения различны для разных пар скольжения, следовательно, поддержание соответствующего уровня нормальной нагрузки, скорости скольжения, а также соответствующей При выборе скользящей пары трение может быть снижено до некоторого более низкого значения для улучшения механических процессов.

Каталожные номера



[1]   J. F. Archard, Wear Theory and Mechanisms, Wear Control Handbook, M.B. Peterson and W.O. Винер, ред., ASME, Нью-Йорк, стр. 35-80 (1980).
[2]   Д. Табор, Трение и износ – изменения за последние 50 лет, Основной доклад, Proc. Международная конф. Трибология — трение, смазка и износ, 50 ​​лет спустя, Лондон, Inst. мех. Eng., стр. 157-172 (1987).
[3]   С. Т. Октай, Н. П. Су, Образование и агломерация износа мусора, Журнал трибологии ASME, Vol. 114, стр. 379-393 (1992).
[4]   Н. Сака, М. Дж. Лиу, Н. П. Сух, Роль трибологии в явлениях электрического контакта, Износ, Том. 100, стр. 77-105 (1984).
[5]   Н. П. Сух, Х. К. Син, О генезисе трения и его влиянии на износ, твердый контакт и смазку, Х. С. Ченг и Л. М. Кир, ред., ASME, Нью-Йорк, AMD-Vol. 39стр. 167-183 (1980).
[6]   В. Аронов, А. Ф. Д’Суза, С. Калпакджян, И. Шариф, Экспериментальное исследование влияния жесткости системы на вибрации, вызванные износом и трением, ASME Journal of Lubrication Technology, Vol. 105, стр. 206-211 (1983).
[7]   В. Аронов, А. Ф. Д’Суза, С. Калпакджян, И. Шариф, Взаимодействие между трением, износом и жесткостью системы — Часть 1: Влияние нормальной нагрузки и жесткости системы, ASME Journal of Трибология, Vol. 106, стр. 54-58 (1984).
[8]   В. Аронов, А. Ф. Д’Суза, С. Калпакджян, И. Шариф, Взаимодействие между трением, износом и жесткостью системы — Часть 2: Вибрации, вызванные сухим трением, ASME Journal of Tribology, Том. 106, стр. 59-64 (1984).
[9]   В. Аронов, А. Ф. Д’Суза, С. Калпакджян, И. Шариф, Взаимодействие между трением, износом и жесткостью системы — Часть 3: Модель износа, ASME Journal of Tribology, Vol. 106, стр. 65-69 (1984).
[10]   Дж. В. Лин, М. Д. Брайант, Снижение скорости износа углеродных образцов, скользящих по волнистым медным поверхностям, ASME Journal of Tribology, Vol. 118, стр. 116-124 (1996).
[11]   К. К. Людема, Трение, износ, смазка, Учебник по трибологии, CRC Press, (1996).
[12]   Э. Дж. Бергер, К. М. Кроусгрилл, Ф. Садеги, Устойчивость скольжения в системе, возбуждаемой шероховатой движущейся поверхностью, ASME, Vol. 119, стр. 672-680 (1997).
[13]   Б. Бхушан, Принципы и приложения трибологии, John Wiley & Sons, Inc., (1999).
[14]   Д. Х. Бакли, Поверхностные эффекты при сцеплении, трении, износе и смазке, Elsevier, (1981).
[15]   Э. Рабинович, Трение и износ материалов, 2-е издание, Wiley, (1995).
[16]   Б. Бхушан, Справочник по микро/нанотрибологии, 2-е издание, CRC Press, (1999).
[17]   Б. Бхушан, А.В. Кулкарни, Влияние нормальной нагрузки на измерения трения в микромасштабе, Тонкие твердые пленки, Vol. 278 , 49-56, 293, 333 (1996).
[18]   М. А. Чоудхури, М. М. Хелали, Влияние относительной влажности и шероховатости на коэффициент трения при горизонтальной вибрации, Открытый журнал машиностроения, Vol. 2, стр. 128-135 (2008).
[19]   М. А. Чоудхури, М. М. Хелали, А. Б. М. Туфик Хасан, Фрикционное поведение мягкой стали при горизонтальной вибрации, Tribology International, Vol. 42, стр. 946-950 (2009).
[20]   М. А. Чоудхури, С. М. И. Карим, М. Л. Али, Влияние собственной частоты экспериментальной установки на коэффициент трения меди, Proc. IMechE, Журнал инженерной трибологии, Vol. 224, стр. 293-298 (2009).

alexxlab

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *