Законы Амонтона для трения скольжения




Содержание

Введение…………………………………………………………………………...3

1. Предварительное смещение……………………………………………………..4

2. Законы Амонтона для трения скольжения……………………………………..5

3. Механизм внешнего трения……………………………………………………..6

4. Расчет коэффициента трения…………………………………………………….9

5. Факторы, влияющие на трение скольжения…………………………………..14

Заключение………………………………………………………………………19

Список использованной литературы…………………………………………..20

 

Введение

Трение скольжения является наиболее распространенным видом трения. Основной характеристикой трения скольжения является сила трения.

Сила трения - это сила сопротивления относительному перемещению одного тела по поверхности другого под действием внешней силы, тангенциально направленная к общей границе между двумя телами.

Поскольку поверхность контакта дискретна, взаимодействие трущихся тел осуществляется на изолированных друг от друга участках ФПК, а сила трения - равнодействующая всех элементарных сил сопротивления перемещению на этих пятнах.

(1)

где ΔFi - элементарная сила трения на i-м дискретном контакте.

Схема контакта трущихся тел при трении скольжения приведена на рис.1. Сила трения направлена противоположно направлению относительного движения контактирующих тел.

Рис.1. Схема контакта трущихся тел A и B: N - нормальная нагрузка; T - тангенциальное усилие; F - сила трения.

Предварительное смещение

В соответствии с существованием трения покоя и трения движения различают силу трения покоя и силу трения движения, количественно оценивающие эти процессы. Изменение силы трения при переходе от покоя к движению контактирующих тел по мере перемещения одного тела относительно другого иллюстрирует рис.2.

Рис.2. Изменение силы трения в зависимости от величины перемещения x.

Предварительное смещение - относительное микросмещение двух твердых тел в пределах от состояния покоя до начала относительного движения.

Развиваемая по мере увеличения микросмещения неполная сила трения покоя Fнп возрастает до тех пор, пока не будет достигнута полная сила трения Fп, превышение которой ведет к началу макросмещения, т.е. трение покоя скачкообразно сменяется трением движения Fд и начинается непрерывное перемещение одного тела относительно другого. Имеет первоначально упругий характер, т.е. прекращение действия сдвигающей силы T (см. рис.1) ведет к возврату в положение равновесия.

Развиваемая при микросмещении полная сила трения покоя для несмазываемых тел Fп почти всегда выше силы трения движения Fд.

Законы Амонтона для трения скольжения

При рассмотрении процесса трения скольжения в качестве первого приближения используют экспериментально установленные еще Амонтоном (1699) закономерности, известные в литературе как законы Амонтона.

1. Сила трения F пропорциональна усилию N, сжимающему трущиеся тела в направлении, нормальном к поверхности трения (Поверхностью трения называют номинальную поверхность твердого тела, по которой осуществляется взаимодействие твердых тел при внешнем трении)

F = f * N. (2)

Коэффициент пропорциональности f в этом уравнении называют коэффициентом трения. Иначе говоря, коэффициент трения - отношение силы трения двух тел к нормальной силе, прижимающей эти тела друг к другу. Коэффициент трения является важнейшей сравнительной характеристикой, позволяющей сопоставлять трение различных тел в разных условиях безотносительно к нагрузке на узел трения.

2. Сила трения мало зависит от скорости относительного перемещения твердых тел.

В процессе развития триботехники было установлено, что область применения законов Амонтона ограничена. Так, независимость коэффициента трения от нагрузки, следующая из приведенного уравнения, нарушается в области очень малых и достаточно больших нагрузок. Закон Амонтона нарушается также для очень твердых тел (алмаз) и очень упругих тел (резина). Коэффициент трения этих материалов уменьшается с увеличением нагрузки. Номинальная площадь контакта трущихся тел может влиять на величину силы трения для материалов, обладающих вязкоупругими свойствами, а также в тех случаях, когда она оказывает влияние на поступление среды в трибоконтакт.



Поделиться:




Поиск по сайту

©2015-2024 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2017-06-12 Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных


Поиск по сайту: