Виды трения, механизм трения.
Основные определения по трению и изнашиванию.
Физико-химические свойства поверхностей деталей
Каждый атом внутри твёрдого тела окружён другими атомами и связан с ними прочно по всем направлениям. У атомов, расположенных на поверхности, с внешней стороны остаются свободные связи, наличие которых создаёт вблизи поверхности атомное (молекулярное) притяжение. Благодаря этому любая внешняя поверхность твёрдого тела всегда покрыта тончайшей плёнкой из веществ, содержащихся в окружающей среде.
Явление образования на поверхности твёрдого тела тончайших плёнок газов, паров или растворённых веществ или поглощение этих веществ поверхностью твёрдого тела называется адсорбцией.
Наибольшей способностью к адсорбции обладают т.н. поверхностно-активные вещества (ПАВ), к которым относятся, например, органические кислоты, их металлические мыла, спирты и смолы.
Свойства: молекулы веществ, адсорбированных на поверхности твёрдого тела, обладают способностью перемещаться по поверхности из мест, где имеется их избыток, в места, где их недостаточно до полного покрытия поверхности.
Адсорбция может быть физической или химической (хемосорбция).
При химической адсорбции молекулы образуют на поверхности тела слой своего рода химического соединения. Подвижность молекул в результате этого сильно ограничивается.
Эффект Ребиндера
Эффект Ребиндера имеет два проявления:
1) Адсорбционный слой, понижая поверхностное натяжение металла, облегчает пластическое течение в зёрнах, расположенных в поверхностном слое (эффект адсорбционной пластификации). Используется при штамповке, продавливании.
|
|
2) Адсорбированные молекулы, стремясь покрыть всю поверхность тела, проникают в микроскопические трещины, мигрируют по их стенкам, и когда достигают мест, где ширина зазора меньше размера одной-двух молекул, адсорбированный слой своим давлением стремится расклинить трещину для дальнейшего их продвижения (адсорбционно-расклинивающий эффект).
F – расклинивающая сила;
Q – давление адсорбированного слоя.
Основные определения по трению и изнашиванию
Изнашивание - это процесс постепенного изменения размера детали при трении, проявляющееся в отделении от поверхности трения материала или его деформации, или физико-химических изменениях.
Износ - это конечный результат изнашивания сопряженных деталей, выражающийся в изменении их размеров, формы, объёма и веса.
Абсолютный износ - это износ, выраженный в единицах длины, объема или веса.
Предельным износом детали (узла) называется износ, при котором дальнейшая эксплуатация становится невозможной вследствие выхода детали или узла из строя, неэкономичной или недопустимой вследствие снижения надёжности механизма.
Интенсивность изнашивания - отношение абсолютного износа детали к пройденному пути трения (количеству километров пробега).
Скорость изнашивания - отношение абсолютного износа детали ко времени изнашивания.
Трение - сопротивление, возникающее при относительном перемещении двух сопряженных между собой тел.
Классификация видов трения
Различают следующие виды трения:
Сухое, когда трущиеся поверхности непосредственно взаимодействуют между собой, а смазка между трущимися поверхностями отсутствует.
|
|
Жидкостное, когда толщина масляного слоя между трущимися поверхностями превышает микронеровности их и трение возникает только за счёт перемещения молекул в слое смазки.
Граничное, когда трущиеся детали разграничены лишь теми слоями молекул смазки, которые адсорбированы на поверхностях этих деталей из-за полярной активности и сил молекулярного притяжения.
Полусухое трение - это смешанное трение, когда на номинальной поверхности касания тел смазка местами граничная, а на остальной части трение сухое.
Полужидкостное трение - это смешанное трение, когда одновременно имеет место жидкостное и граничное либо жидкостное, граничное и даже сухое трение.
Трение. Механизм трения
Трение - сопротивление, возникающее при относительном перемещении двух сопряженных между собой тел.
При сухом трении сила трения возникает вследствие сопротивления соприкасающихся микронеровностей сопряженных деталей и происходящего при этом молекулярного сцепления металлов.
Молекулярное сцепление - микросваривание - происходит в контактах неровностей. Здесь вследствие высокого удельного давления разрушается окисная пленка, а также выдавливаются и выгорают загрязнения. При этом чистые металлы трущихся деталей непосредственно соприкасаются между собой, свариваются и вырываются при дальнейшем перемещении.
При жидкостном трении сила трения создается за счет динамических качеств, в частности, вязкости, масла, находящегося между сопряженными деталями.