Какие виды трения вы знаете. Перечислите виды трения

Какие виды трения вы знаете

В природе существует несколько видов трения. В случае касания твердого тела и себе подобным возникает сухое трение, которое делится на:

• Трение покоя;
• Трение скольжения;
• Трение качения.

В случае если твердое тело начинает контактировать с жидкостью или газом, возникает не сухое трение.

Сила трения покоя

Рассмотрим мяч, лежащий на поверхности. На него действуют силы:

• Сила тяжести F, где m– масса тела, а g – ускорение свободного падения, являющееся постоянной величиной.
• Сила реакции опоры N.

http://bit.ly/2BmckSr 

Попробуем подействовать на мяч силой , параллельной поверхности, на которой он находится. В результате наш мяч не сдвинулся с места, что говорит о том, что на него также действует еще одна сила. Она называется силой трения покоя, и противоположна по направлению силе, с которой мы действовали на мяч. Она равна по модулю прилагаемой силе.

Таким образом, можно записать следующую формулу:

|Fтр.|=|F|    

Так же существует величина, характеризующая зависимость силы трения покоя и силы реакции опоры. Она называется коэффициент трения покоя и обозначается µ0

Максимальное значение силы трения покоя, которая действует на мяч, можно вычислить по формуле:   

Fmax=µ0*N    

Сила трения скольжения

Приложим к рассматриваемому мячу еще раз силу. На этот раз наш мяч начинает движение вдоль поверхности, на которой он находится. И в этом случае со стороны поверхности на мяч действует сила, которая носит название – сила трения скольжения. Эта сила препятствует тому, чтобы мяч двигался и направлена в сторону, противоположную движению.

Сила трения скольжения также пропорциональна силе реакции опоры:

Fтр.скольж.=µ*N

Сила трения качения

Данный вид трения возникнет при перекатывании мяча к какому-либо другому телу, или при качении его по поверхности. Также как и трение скольжения, оно направлено в сторону, противоположную движению.

Не сухое трение

Данный вид трения возникает в том случае, если твердое тело двигается в жидкой или газообразной среде. Эта сила также направлена в сторону, противоположную движению и препятствует ему. Величина силы сопротивления зависит от скорости, с которой тело движется в среде.

http://bit.ly/2AHubXz  

В случае если тело движется с небольшой скоростью, силу сопротивления можно вычислить по следующей формуле:

Fсопротивл.=k*v

 k – коэффициент сопротивления,  v – значение относительной скорости.

Если же величина относительной скорости имеет достаточно большое значение, то силу сопротивления нужно вычислять по следующей формуле:

Fсопротивл.=k*v2

vashurok.ru

3. Виды трения

Трение и изнашивание - две стороны одного и того же явления, обусловленного взаимодействием двух тел, сжимаемых нормальной нагрузкой и перемещающихся друг по другу в плоскости их касания.

Трение проявляется в виде противодействия относительному перемещению, т, е. характеризует силовую сторону явления. Изнашивание проявляется в виде разрушения поверхностных слоев взаимодействующих тел и изменения вследствие этого их размеров и формы.

При трении наблюдаются два вида взаимодействия поверхностей - механическое и молекулярное. Механическое взаимодействие характеризуется взаимным зацеплением и внедрением соприкасающихся неровностей. Внедрение происходит вследствие неоднородности механических свойств материалов или различной ориентированности кристаллов, образующих поверхностные слой и обладающих анизотропией упругих свойств.

Молекулярное взаимодействие обусловлено действием молекулярных или межатомных сил, приводящих к взаимному притяжению двух тесно сближенных тел.

По кинематическим признакам различают:

а) трение скольжения или трение I рода, при котором одни и те же точки одного тела приходят в соприкосновение все с новыми и новыми точками другого тела;

б) трение качения или трение II рода, при котором следующие одна за другой точки одного тела переходят в соприкосновение со следующими одна за другой точками другого тела, причем мгновенный центр вращения одного тела относительно другого совпадает с одной из точек касания.

В практике часто один вид трения сопровождается другим. Например, в зубчатых передачах происходит комбинированное трение - трение качения сопровождается трением скольжения. Чем совершеннее геометрия зубчатого зацепления, тем меньше доля скольжения.

По признаку состояния трущихся поверхностей в зависимости от наличия на них смазки различают следующие виды трения:

а) сухое трение, возникающее при отсутствии смазки и загряз нения между трущимися поверхностными деталями;

б) граничное трение, возникающее на трущихся поверхностях деталей, разделенных слоем смазки весьма небольшой толщины (10—20 мкм). При таких условиях масляная пленка полностью не разделяет поверхности и обычные уравнения гидродинамики для вязкой жидкости в этом случае неприемлемы. Износ трущихся поверхностей при граничном трении протекает во много раз медленнее, чем при сухом трении;

в) жидкостное трение, при котором трущиеся поверхности полностью разделены слоем смазки. Внешнее давление при жидкостном трении воспринимается смазочной жидкостью. Жидкостное трение значительно уменьшает потери энергии на преодоление вредных сопротивлений и износ деталей машин;

г) трение полусухое, при котором между трущимися деталями имеется адсорбированная пленка смазки, частично разрываемая;

значительная часть нагрузки передается при непосредственном* контакте трущихся поверхностей, а меньшая — через пленку масла;

д) трение полужидкостное, при котором между трущимися деталями находится масляный слой, несущий основную нагрузку, но он недостаточен для полного разделения трущихся поверхностей.

Коэффициент трения от момента пуска до нормальных условий работы пары вал-подшипник принимает следующие значения: в момент пуска в условиях сухого трения = 0.2 - 0,25; при уста­новившемся режиме сухого трения=0,15—0,20; при полусухом трении= 0,05 - 0,15; при полужидкостном= 0,01 - 0,05; при жидкостном= 0,001 - 0,01.

ТЕМА 2

МЕТОДЫ ПОВЫШЕНИЯ ИЗНОСОСТОЙКОСТИ МАШИН

studfiles.net

Виды сухого трения.

Динамика для учеников.

Сила ( ) – векторная физическая величина, являющаяся количественной характеристикой действия одного тела на другое (или частей одного и того же тела).

Сила характеризуется: 1. модулем

2. направлением

3. точкой приложения

Равнодействующая (результирующая) сила (Σ ) – сила, которая оказывает на тело такое же действие, как и несколько одновременно действующих сил, т.е. геометрическая сумма сил.

Σ = + +…+

Инерция – явление сохранения скорости тела при отсутствии действия на него других тел (т.е. покой или прямолинейное равномерное движение)

Инерциальные системы отсчёта – системы отсчёта, относительно которых тело движется равномерно прямолинейно или покоится, если на него не действуют другие тела.

Инертность – свойство тел, характеризующее их способность сопротивляться изменению их скорости под воздействием силы.

Масса - мера инертности тел.

Механические силы.

1. Сила всемирного тяготения – сила, с которой все тела притягиваются друг к другу.

Природа – гравитационная.

Направление – вдоль линии, соединяющей центры тел.

Закон всемирного тяготения – все тела притягиваются друг к другу с силой, модуль которой прямо пропорционален произведению их масс и обратно пропорционален квадрату расстояния между ними.m1 m2

где m1, m2 – массы взаимодействующих тел, ‌‌‌‌|F1| = ‌‌|F2|

R – расстояние между их центрами,

G – гравитационная постоянная, G = 6,67·10-11 R

Пределы применимости: 1. материальные точки.

2. однородные шары.

3. однородный шар большого радиуса и тело.

Сила тяжести – сила, с которой планета притягивает к себе

окружающие тела. h

Fтяж –частный случай закона всемирного тяготения

Природа – гравитационная.

Точка приложения – центр масс тела.

Направление – вертикально вниз (к центру Земли).Fтяж = mg

g – ускорение свободного падения, g =9,8 м/с2 ≈ 10 м/с2 - для всех тел!

 

; - на поверхности планеты (Земли)

; - на высоте h от поверхности планеты (Земли),

где m – масса тела, M – масса планеты (Земли)

h – высота тела над поверхностью планеты (Земли)

Движение спутника вокруг планеты (Земли).

Fт =mац

h

R-1-ая космическая скорость (старт с поверхности планеты)

М m uз = 7,9

Rорб uh = , гдеRорб. = R + h

2. Вес тела – сила, с которой тело давит на опору или растягивает подвес.

Природа – электромагнитная.

Точка приложения – опора или подвес.

Направление – противоположное силе реакции опоры

или силе натяжения нити.

= - (Р = N)-по третьему закону Ньютона

P = mg P = m(g+a) ↓↑ P = m(g-a) ↑↑ P = 0

если =const - направлено вверх - направлено вниз =

опора – горизонтальна, ацневесомость

подвес – вертикален ац

 

3. Сила упругости – сила, которая возникает при деформациях тела.

Природа – электромагнитная.

Точка приложения – тело.

Направление – противоположное направлению смещения частиц при деформации.

При упругих деформациях выполняется закон Гука – сила упругости, возникающая при деформации тела, прямо пропорциональна величине деформации и направлена против смещения частиц при деформации. Fупрl0х

Fупр = -kx|x| = |l – l0|

|Fупр| = k|x| l

х – величина деформации. х

где k – коэффициент жесткости. [k] =

k ~ , где s – площадь поперечного сечения жгута или троса.

Соединение пружин.

Виды сил упругости:

а) сила реакции опоры - перпендикулярна поверхности опоры.

б) сила натяжения нити - направлена вдоль нити (подвеса).

4. Силы трения – сила, возникающая при попытке перемещения одного тела по поверхности другого тела или при относительном движении тел.

Причины возникновения:

- шероховатости и неровности соприкасающихся поверхностей;

- межмолекулярное притяжение (прилипание поверхностей).

Природа – электромагнитная.

Приложена к обоим соприкасающимся телам.

Направление – вдоль поверхностей соприкасающихся тел, против скорости движения.

Виды сухого трения.

Жидкое трение Fтр.жид. – сила трения, возникающая, когда тело движется соприкасаясь с жидкостью или газом.

Fтр.жид.« Fтр.сухое , т.к. в жидкости и газе нет силы трения покоя.

Fтр.жид. зависит от: размеров и формы тела, свойств среды, скорости относительного движения

Сила Архимеда

FA =ρжgVт

Законы Ньютона.

Границы применимости законов Ньютона.: - для инерциальных систем отсчёта

- для u « с

- для макроскопических тел

Похожие статьи:

poznayka.org

какие бывают виды трения

какие бывают виды трения

скольжения, качения, жидкостное.. . трение между частицами внутри тел...

При соприкосновении движущихся (или приходящих в движение) тел с другими телами, а также с частицами вещества окружающей среды возникают силы, препятствующие такому движению. Эти силы называют силами трения. Действие сил трения всегда сопровождается превращением механической энергии во внутреннюю и вызывает нагревание тел и окружающей их среды. Существует внешнее и внутреннее трение (иначе называемое вязкостью) . Внешним называют такой вид трения, при котором в местах соприкосновения твердых тел возникают силы, затрудняющие взаимное перемещение тел и направленные по касательной к их поверхностям. Внутренним трением (вязкостью) называется вид трения, состоящий в том, что при взаимном перемещении. слоев жидкости или газа между ними возникают касательные силы, препятствующие такому перемещению. Внешнее трение подразделяют на трение покоя (статическое трение) и кинематическое трение. Трение покоя возникает между неподвижными твердыми телами, когда какое-либо из них пытаются сдвинуть с места. Кинематическое трение существует между взаимно соприкасающимися движущимися твердыми телами. Кинематическое трение, в свою очередь, подразделяется на трение скольжения и трение качения.

Трение с начальником по поводу командировкм трение с друзьями по поводу футбола трения с любивницей... . трения с женой))))))

Существуют следующие виды трения. Внешнее - взаимодействие между различными соприкасающимися телами, препятствующее их относительному перемещению. Например, внешнее трение существует между бруском и наклонной плоскостью на которой брусок лиежит или с которой он соскальзывает. Внутренее - между частями одного и того же тела. Сухое - между поверхностями двух соприкасающихся твердых тел при отсутствиии между ними жидкой или газообразной прослойки. Жидкое (вязкое) - между поверхностью твердого тела и окружающей его жидкой или газообразной средой, в которой тело движется. Сухое трение подразделяется на: - трение покоя - трение при отсутствии относительного перемещения соприкасающихся тел; - трение скольжения - трение при относительной движении соприкасающихся тел.

Покой, скольжение, качение

Войдите, чтобы написать ответ

science.ques.ru

Виды трения

Механика Виды трения

просмотров - 157

По ГОСТ 27674–88, различают два базовых вида трения:

– трение без смазочного материала;

– трение со смазочным материалом.

Особенно опасным считают трение ювенильных (обнаженных) поверхностей. Оно относится к трению без смазочного материала и характеризуется непосредственным взаимодействием между твердыми телами при отсутствии между ними третьей фазы (к примеру, оксидной пленки), способной выполнять смазочную функцию.

Ювенильная поверхность несет значительный запас свободной поверхностной энергии и, следовательно, характеризуется высокой адсорбционной способностью. Коэффициент трения при взаимодействии ювенильных поверхностей достигает 6–7 единиц и сопровождается схватыванием поверхностей (заеданием).

Металлическая поверхность может сохранять ювенильные свойства лишь в условиях высокого вакуума или в атмосфере инœертного газа, что встречается при износœе деталей в случаях, когда отделяются оксидные пленки и твердые тела вступают в непосредственный контакт. Такое явление наиболее часто имеет место при трении деталей из однородных материалов, к примеру, сталь по стали.

При сухом трении смазочный материал между трущимися поверхностями практически отсутствует. При этом наблюдается механическое зацепление микронеровностей и молекулярное взаимодействие поверхностей в зонах контакта. В этом случае сила трения выражается законом Амонтона–Кулона:

(2.2)

где N — нормальная сила;

f — коэффициент трения скольжения.

Коэффициент f зависит от величины микро– и макронеровностей поверхностей, скорости относительного их скольжения, физических свойств трущихся материалов и температуры. Величина коэффициента трения f “чистых” металлов для металлических пар лежит в пределах от 0,06 до 0,20. При граничном (полусухом, полужидкостном) трении молекулы масла адсорбируются кристаллической решеткой металла, образуя несколько слоев упорядоченных молекул, толщиной около 0,1 мкм. Это позволяет несколько снизить пластические деформации металлов и уменьшать, таким образом, крайне негативные последствия сухого трения. При жидкостном трении контакт поверхностей заменяется трением слоев смазки. Коэффициент трения выражается соотношением:

, (2.3)

где A — коэффициент пропорциональности;

— коэффициент динамической вязкости;

V — скорость относительного перемещения;

N — нормальная сила.

Различают жидкостное и граничное трение со смазочным материалом.

Жидкостное трение имеет место при наличии промежуточного слоя смазки, полностью разделяющего трущиеся поверхности. Процессы трения и изнашивания характеризуются при этом не материалом трущихся деталей, а вязкостью смазочного слоя, конструкцией и режимом работы соединœения.

Толщина слоя смазки, м,

(2.4)

где — диаметр вала, м;

— абсолютная вязкость масла, Нc/м2;

— частота вращения вала, с-1;

— удельная нагрузка на вал, Н/м2;

— зазор (разность диаметров подшипника и вала), м;

— поправка на конечную длину подшипника.

При уменьшении толщины масляного слоя трущиеся поверхности сближаются. Когда в процессе сближения достигается такое положение, при котором они разделяются не слоем смазки, а масляной пленкой молекулярной толщины, наступает граничное трение.

Граничное трение возникает под действием молекулярных сил трущихся поверхностей, смазочное вещество прочно адсорбируется на поверхностях трения. Полярные концы молекул смазочного вещества образуют на поверхностях трения «молекулярный частокол».

Граничная фаза масляной пленки, находясь под двусторонним воздействием молекулярных сил, приобретает: квазитвердое состояние с расклинивающим давлением, оказывающим сильное сопротивление образованию металлического контакта; скользкое состояние, напоминающее мыло, смоченное водой. Указанные свойства предохраняют трущиеся поверхности от разрушения.

При жидкостном трении контакта трущихся поверхностей вообще не должно быть, равно как и их изнашивания. Согласно гидростатической теории смазки, пусть даже без непосредственного контакта͵ незначительный износ поверхностей всœе же наблюдается в результате физико–химических, в том числе и электростатических процессов, возникающих между трущимися поверхностями, и контакта их со смазочным материалом.

В соответствии с ГОСТ 27674–88 различают три вида изнашивания (рисунок 2.3).

Механическое изнашивание (Mechanical wear) возникает в результате механических воздействий.

Наиболее распространенным видом механического изнашивания является абразивное изнашивание.

Абразивное изнашивание (Abrasive wear) — это механическое изнашивание материала в результате режущего или царапающего действия твердых тел или твердых частиц.

При попадании твердых абразивных частиц на трущиеся поверхности происходит царапание поверхности с образованием стружки. Царапание — это образование углублений на поверхности трения в направлении скольжения при воздействии выступов твердого тела или твердых частиц. Абразивные частицы могут попадать из окружающей атмосферы, при недостаточной фильтрации смазки или образовываться при разрушении микрообъемов трущихся поверхностей.

Примером чисто абразивного изнашивания является изнашивание тормозных накладок и барабанов или дисков, шкворневых соединœений, рессорных шарниров автомобиля.

Гидроабразивное и газоабразивное (Hydroabrasive (gasoabrasive) wear) изнашивание является разновидностью абразивного изнашивания и происходит в результате действия твердых тел или твердых частиц, увлекаемых потоком жидкости (газа).

Примером гидроабразивного изнашивания является износ элементов шестеренчатых масляных насосов, трубопроводов, плунжерных пар топливной аппаратуры, а газоабразивного — цилиндров компрессора, воздушных жиклеров карбюратора.

Гидроэрозионное (газоэрозионное) (Hydroerosive (gaserosive) wear) изнашивание происходит в результате воздействия на материал потока жидкости (газа).

Газоэрозионное изнашивание можно наблюдать на рабочих поверхностях тарелок выпускных клапанов двигателя, на зеркале цилиндров двигателя, а гидроэрозионное изнашивание — на поверхности жиклеров карбюратора.

Кавитационное изнашивание (Cavitations wear) — это механическое изнашивание при движении твердого тела относительно жидкости, при котором пузырьки газа захлопываются вблизи поверхности, что создает высокое местное ударное давление или высокую температуру.

Очень характерная картина кавитационного изнашивания на лопастях и корпусе водяного насоса двигателя.

Усталостное изнашивание (Fatigue wear) — это механическое изнашивание в результате усталостного разрушения при повторном деформировании микрообъемов материала поверхностного слоя.

Усталостное изнашивание может происходить как при трении качения, так и при трении скольжения. К примеру, на беговых дорожках подшипников, поверхности зубьев шестерен, кулачков и т.д.

Изнашивание при фреттинге (Fretting wear) — это механическое изнашивание соприкасающихся тел при колебательном относительном микросмещении. К примеру: изнашивание мест контакта вкладышей шеек коленчатого вала и постели в картере и крышке.

Изнашивание при заедании (Adhesive wear) происходит в результате схватывания, глубинного вырывания материала, переноса его с одной поверхности на другую и воздействия возникших неровностей на сопряженную поверхность. Оно приводит к задирам, заклиниванию и разрушению механизмов. Такое изнашивание обусловливается наличием местных контактов между трущимися поверхностями, на которых вследствие больших нагрузок и скоростей происходит разрыв масляной пленки, сильный нагрев и “сваривание” частиц металла. При дальнейшем относительном перемещении поверхностей происходит разрыв связей. Типичный пример — заклинивание коленчатого вала, поршневых колец.

Коррозионно–механическое изнашивание (Mechanocorrosive wear) бывает при окислительном изнашивании и фретинг–коррозии.

При окислительном изнашивании (Oxidative wear) преобладает химическая реакция материала с кислородом или окисляющей окружающей средой. Вследствие окисления материала кислородом образуются тонкие пленки, которые затем удаляются с поверхности трения механическим трением, а обнажающиеся поверхности опять окисляются. Такое изнашивание наблюдается на деталях цилиндропоршневой группы, тормозной системы с гидроприводом, гидроусилителœе рулевого управления.

Изнашивание при фреттинг–коррозии (Fretting corrosion wear) возникает при малых колебательных относительных перемещениях соприкасающихся тел относительно друг друга в коррозионной среде, особенно в условиях вибрации.

Электроэрозионное изнашивание (Electroerosive wear) проявляется в эрозионном изнашивании поверхности в результате воздействия разрядов при прохождении электрического тока, к примеру, между электродами свечи зажигания, контактами прерывателя и т.д.

Читайте также

- Виды трения

По характеру контакта металла и инструмента различают несколько видов трения. Рассмотренная выше связь между касательными и нормальными напряжениями (закон Кулона) характерна для сухого трения, когда между трущимися поверхностями полностью отсутствует смазка (или иная... [читать подробенее]

- Виды трения и изнашивания

Виды трения. Причина износа деталей машин — внешнее трение. Согласно ГОСТ 27674—88, внешнее трение — это явление сопротивления относительному перемещению, возникающее между двумя телами в зонах соприкосновения поверхностей по касательным к ним. Трение сопровождается... [читать подробенее]

- Трение в кинематических парах. Природа и виды трения скольжения

Лекция 9 Причиной трения скольжения является наличие микронеровностей на поверхности соприкасающихся тел, то есть их шероховатость. При относительном движении тел в зонах фактического контакта (рис.42) развиваются силы молекулярного взаимодействия. Появляющееся в... [читать подробенее]

- Виды трения. Закон Амонтона-Кулона

ТРЕНИЕ В МЕХАНИЗМАХ Силовой расчет и анализ движения механизмов до сих пор рассматривались без учета сил трения. Трение играет большую роль при работе механизмов. Как указывалось в п. 3.1.1 данной главы, трение относится к силам вредного сопротивления и является... [читать подробенее]

- Виды трения

По ГОСТ 27674–88, различают два основных вида трения: – трение без смазочного материала; – трение со смазочным материалом. Особенно опасным считают трение ювенильных (обнаженных) поверхностей. Оно относится к трению без смазочного материала и характеризуется... [читать подробенее]

- Виды трения. Закон Амонтона-Кулона

ТРЕНИЕ В МЕХАНИЗМАХ Силовой расчет и анализ движения механизмов до сих пор рассматривались без учета сил трения. Трение играет большую роль при работе механизмов. Как указывалось в п. 3.1.1 данной главы, трение относится к силам вредного сопротивления и является... [читать подробенее]

- Виды трения

По ГОСТ 27674–88, различают два основных вида трения: – трение без смазочного материала; – трение со смазочным материалом. Особенно опасным считают трение ювенильных (обнаженных) поверхностей. Оно относится к трению без смазочного материала и характеризуется... [читать подробенее]

- Виды трения. Законы трения

Масса изнашиваемого слоя - сила трения. Трение является определяющим фактором износа. 1. Сухое трение – наблюдается, когда поверхности трущихся тел совершенно свободны от смазки, загрязнений и молекул окружающей среды. Рисунок 20 - Сухое трение 2. Полусухое трение –... [читать подробенее]

oplib.ru

виды (покоя, скольжения, качения), причины, польза и вред

 

Если вы попробуете сдвинуть тяжелый шкаф, полный вещей, то как-то сразу станет понятно, что не так все просто, и что-то явно мешает благому делу наведения порядка.

• И мешать движению будет не что иное, как работа силы трения, которую изучают в курсе физики седьмого класса.

С трением мы сталкиваемся на каждом шагу. В прямом смысле этого слова. Вернее было бы сказать, что без трения мы и шагу ступить не можем, так как именно силы трения удерживают наши ноги на поверхности.

Любой из нас знает, что такое ходить по очень скользкой поверхности – по льду, если этот процесс вообще можно назвать ходьбой. То есть, мы сразу видим очевидные плюсы силы трения. Однако, прежде чем говорить о пользе или вреде сил трения, рассмотрим для, начала, что такое сила трения в физике.

Сила трения в физике и ее виды

Взаимодействие, которое возникает в месте соприкосновения двух тел и препятствует их относительному движению, называют трением. А силу, которая характеризует это взаимодействие, называют силой трения.

• Различают три вида трения: трение скольжения, трение покоя и трение качения. 

Трение покоя

В нашем случае, когда мы пытались сдвинуть шкаф с места, мы пыхтели, толкали, краснели, но не сдвинули шкаф ни на дюйм. Что удерживает шкаф на месте? Сила трения покоя. Теперь другой пример: если мы положим руку на тетрадь и будем двигать ее по столу, то тетрадь будет двигаться вместе с нашей рукой, удерживаемая все той же силой трения покоя.

Трение покоя удерживает вбитые в стену гвозди, мешает самопроизвольно развязываться шнуркам, а также держит на месте наш шкаф, чтобы мы, случайно опершись на него плечом, не задавили любимого кота, который вдруг улегся подремать в тишине и покое между шкафом и стеной.

Трение скольжения

Вернемся к нашему пресловутому шкафу. Мы, наконец, сообразили, что сдвинуть его в одиночку нам не удастся и позвали на помощь соседа. В конце концов, исцарапав весь пол, вспотев, напугав кота, но, так и не выгрузив вещи из шкафа, мы передвинули его в другой угол.

Что мы обнаружили, кроме клубов пыли и не обклеенного обоями куска стены? Что, когда мы приложили силу, превышающую силу трения покоя, шкаф не просто сдвинулся с места, но и (с нашей помощью, естественно) продолжил двигаться дальше, до нужного нам места. И усилия, которые приходилось затрачивать на его передвижение, были примерно одинаковы на всем протяжении пути.

• В данном случае нам мешала сила трения скольжения. Сила трения скольжения, как и сила трения покоя, направлена в сторону, противоположную приложенному воздействию.

Трение качения

В случае, когда тело не скользит по поверхности, а катится, то, возникающее в месте контакта трение, называют трением качения. Катящееся колесо немного вдавливается в дорогу, и перед ним образуется небольшой бугорок, который приходится преодолевать. Именно этим и обусловлено трение качения.

Чем тверже дорога, тем меньше трение качения. Именно поэтому ехать по шоссе намного легче, чем по песку. Трение качения в подавляющем большинстве случаев ощутимо меньше трения скольжения. Именно поэтому повсеместно применяют колеса, подшипники и так далее.

Причины возникновения сил трения

Первая – это шероховатость поверхности. Это хорошо понятно на примере досок пола или поверхности Земли. В случае же более гладких поверхностей, например, льда или покрытой металлическими листами крыши, шероховатости почти не видны, но это не значит, что их нет. Эти шероховатости и неровности цепляются друг за друга и мешают движению.

Вторая причина – это межмолекулярное притяжение, которое действует в местах контакта трущихся тел. Однако, вторая причина проявляется, в основном, лишь в случае очень хорошо отполированных тел. В основном же, мы имеем дело с первой причиной возникновения сил трения. И в таком случае, чтобы уменьшить силу трения, часто применяют смазку.

• Слой смазки, чаще всего жидкий, разъединяет трущиеся поверхности, и трутся между собой слои жидкости, сила трения в которых в разы меньше.

Сочинение на тему «Сила трения»

В курсе физики седьмого класса школьникам дают задание написать сочинение на тему «Сила трения». Примером сочинения на эту тему может служить примерно такая фантазия:

«Допустим, решили мы на каникулах съездить к бабушке в гости на поезде. И не в курсе того, что как раз в это время вдруг, ни с того ни с сего, пропала сила трения. Проснулись, встаем с кровати и падаем, так как силы трения между полом и ногами нет.

Начинаем обуваться, и не можем завязать шнурки, которые не держатся из-за отсутствия силы трения. С лестницей вообще туго, лифт не работает – он уже давно лежит в подвале. Пересчитав копчиком абсолютно все ступени и доползя как-то до остановки, обнаруживаем новую беду: ни один автобус не остановился на остановке.

Чудом сели в поезд, думаем, какая красота – тут хорошо, топлива уходит меньше, так как потери на трение сведены к нулю, быстрее доедем. Но вот в чём беда: силы трения между колёсами и рельсами нету, а, значит, и оттолкнуться поезду не от чего! Так что, в общем, как-то и не судьба съездить к бабушке без силы трения.»

Польза и вред силы трения

Конечно же, это фантазия, и она полна лирических упрощений. В жизни все немного по-другому. Но, по сути, несмотря на то, что есть очевидные минусы силы трения, которые создают для нас ряд сложностей в жизни, очевидно, что без существования сил трения, проблем было бы куда как побольше. Так что нужно говорить, как о вреде сил трения, так и о пользе все тех же сил трения.

Примерами полезных сторон сил трения можно назвать то, что мы можем ходить по земле, что наша одежда не разваливается, так как нитки в ткани удерживаются благодаря все тем же силам трения, что насыпав на обледеневшую дорогу песок, мы улучшаем сцепление с дорогой, дабы избежать аварии.

Ну а вредом силы трения является проблема перемещения больших грузов, проблема изнашивания трущихся поверхностей, а также невозможность создания вечного двигателя, так как из-за трения любое движение рано или поздно останавливается, требуя постоянного стороннего воздействия.

Люди научились приспосабливаться и уменьшать, либо увеличивать силы трения, в зависимости от необходимости. Это и колеса, и смазка, и заточка, и многое другое. Примеров масса, и очевидно, что нельзя однозначно сказать: трение – это хорошо или плохо. Но оно есть, и наша задача – научиться использовать его на пользу человека.

Нужна помощь в учебе?

Предыдущая тема: Связь между силой тяжести и массой тела: динамометр. Следующая тема:&nbsp&nbsp&nbspТрение в природе, быту и технике: еще больше ПРИМЕРОВ

Все неприличные комментарии будут удаляться.

www.nado5.ru

Механическое изнашивание представляет собой процесс деформации и разрушения поверхностных слоев, происходящий в результате механического взаимодействия микронеровностей взаимно перемещающихся плоскостей.

Сближение поверхностей с микронеровностями приводит как к контакту микронеровностей, так и к взаимному проникновению микровыступов одной из поверхностей во впадины другой. При относительном перемещении трущихся поверхностей происходит смятие, сдвиг или изгиб микронеровностей. Одни из них испытывают упругие деформации, другие — пластические. При этом контактное давление на отдельных микровыступах достигает больших значений. При таком давлении в контактных точках возникают температурные вспышки, при которых происходит сваривание микровыступов с почти мгновенным разрывом мостиков сварки. В результате описанных процессов происходит разрушение и деформация трущихся поверхностей.

Кроме механического воздействия при механическом изнашивании наблюдается молекулярное взаимодействие поверхностей трения.

Для уменьшения интенсивности механического изнашивания необходимо при механической обработке деталей обеспечивать оптимальную шероховатость поверхности. Например, для шатунных и коренных шеек коленчатого вала оптимальная шероховатость поверхности Ra 0.16...0,32 мкм, что обеспечивается шлифованием и полированием. Эффективным способом уменьшения интенсивности механического изнашивания является создание условий для жидкостного трения. Чем меньше частота вращения и чем больше удельная нагрузка на подшипник, тем больше должна быть вязкость масла для сохранения необходимой толщины масляного слоя. Перегрузка подшипника приводит к резкому уменьшению толщины масляного слоя. При пусках и остановках машин масло выжимается из зазора между поверхностями трения, поэтому в этот момент наблюдается интенсивное изнашивание. Пуски особенно опасны при низких температурах. Вот почему важно подогревать масло и воду перед пуском двигателя.

Разновидностями механического изнашивания являются: абразивное, гидроабразивное, газоабразивное, гидроэрозионное, газоэрозионное, кавитационное, усталостное изнашивание, а также изнашивание при фреттинге и заедании.

Абразивное изнашивание материала детали происходит в результате режушего или царапающего действия на него твердых (абразивных) частиц, находящихся в свободном или закрепленном состоянии. Абразивные частицы содержатся в почве, дорожной пыли, а также могут образовываться в процессе трения в подвижных соединениях в виде продуктов изнашивания, оксидов и других химических соединений. Для уменьшения интенсивности абразивного изнашивания необходимо повышать твердость трущихся поверхностей путем термической обработки, наплавки, хромирования и другими способами, а также предотвращать проникновение абразивных частиц к поверхностям трения с помощью уплотнений, воздухоочистителей и фильтров.

Гидроабразивное (газоабразивное) изнашивание — это абразивное изнашивание в результате действия твердых абразивных частиц или тел, увлекаемых потоком жидкости (газа). Абразивные частицы попадают в поток жидкости (газа) в результате загрязнения топлива, масла, рабочих жидкостей при заправках, неудовлетворительной герметизации и фильтрации. Гидроабразивному (газоабразивному) изнашиванию подвергаются детали насосов, гидроприводов, гидроусилителей, цилиндропорш-невой группы двигателей.

Для снижения интенсивности гидроабразивного (газоабразивного) изнашивания необходимо также как и при абразивном изнашивании повышать твердость поверхностей деталей, не допускать зафязнения топлива, масла и рабочих жидкостей при заправках, вовремя заменять и следить за исправностью фильтров и воздухоочистителей, уплотиительных элементов машин.

Гидроэрозионное (газоэрозионное) изнашивание — это изнашивание поверхности в результате воздействия потока жидкости (газа). 

Кавитационное изнашивание — это механическое изнашивание при движении твердого тела относительно жидкости (или наоборот), при котором пузырьки газа захлопываются вблизи поверхности детали, что создаст высокое местное давление или высокую температуру. Пузырьки газа образуются при нарушении сплошности потока жидкости. Захлопываясь вблизи поверхности твердого тела, они создают мощный гидравлический удар жидкости по поверхности металла. Сосредоточение в одном месте на металлической поверхности большого количества таких ударов вызывает разрушение металла в виде каверн (полостей) диаметром 0,2... 1,2 мм. Такому виду изнашивания подвержены поверхности гильз цилиндров, посадочные пояски блоков цилиндров под гильзу, лопасти водяных насосов и другие детали, омываемые потоком жидкости.

Для увеличения долговечности деталей, подвергающихся кавитационному изнашиванию, необходимо исключать вибрации, повышать жесткость, коррозионную стойкость и твердость деталей. Интенсивность разрушения однородных по составу металлов снижается с увеличением твердости.

Усталостное изнашивание — это механическое изнашивание в результате усталостного разрушения при повторном деформировании микрообъемов материала поверхностного слоя. Усталостное изнашивание происходит в процессе трения, при котором под действием больших повторно-переменных нагрузок, превышающих предел текучести металла, возникают микропластические деформации сжатия. При многократных деформациях одних и тех же участков на поверхности детали появляются микро-и макроскопические трещины, которые в дальнейшем в результате отслаивания и выкрашивания частиц металла приводят к возникновению осповидных углублений и впадин.

Усталостное изнашивание при высоких контактных давлениях наблюдается на беговых дорожках подшипников качения, зубьях шестерен и других деталях.

Основным мероприятием, обеспечивающим снижение интенсивности усталостного изнашивания, является снижение контактных давлений между соприкасающимися поверхностями путем более равномерного их распределения по длине зуба и между телами качения. Этого можно достичь более точным монтажом и соблюдением оптимальных зазоров и натягов в подвижных и неподвижных соединениях.

Изнашивание при фреттинге — это механическое изнашивание соприкасающихся поверхностей при их колебательном относительном микроперемещении. Это изнашивание происходит при ослаблении затяжки резьбовых соединений. Эффективный способ уменьшения такого изнашивания — своевременная подтяжка резьбовых соединений.

Изнашивание при заедании — это изнашивание в результате схватывания, глубинного вырывания металла, переноса его с одной поверхности трения на другую и воздействия возникающих неровностей на сопряженную поверхность. Такое изнашивание возникает при значительных удельных нагрузках и граничной смазке и сопровождается выделением значительного количества теплоты, высоким коэффициентом трения и наибольшей интенсивностью изнашивания. Для снижения вероятности возникновения изнашивания при заедании необходимо снижать шероховатость поверхностей, конусность и эллипеность деталей при механической обработке, улучшать условия смазки сопряженных поверхностей, соблюдать рекомендации по обкатке, не допускать перегрузок подвижных соединений в процессе эксплуатации.

Коррозионно-механическое изнашивание — это изнашивание в результате механического воздействия, сопровождаемого химическим и (или) электрическим взаимодействием материала со средой. К коррозионно-механическому изнашиванию относятся окислительное и изнашивание при фреттинг-коррозии.

Окислительное изнашивание — это коррозионно-механическое изнашивание, при котором преобладает химическая реакция материала с кислородом воздуха или окисляющей окружающей средой.

При окислительном изнашивании одновременно протекает пластическое деформирование малых объемов металла поверхностных слоев и проникновение кислорода воздуха в деформированные слои. На первой стадии окислительного изнашивания разрушаются и удаляются мельчайшие твердые частицы из непрерывнообразующихся в результате проникновения кислорода оксидных пленок, на второй стадии происходит образование и выкрашивание пластически недеформирующихся хрупких оксидов.

Окислительное изнашивание наблюдается при сравнительно невысоких скоростях скольжения и удельных нагрузках при трении скольжения и качения, а также у таких деталей, как шейки коленчатых валов, цилиндры двигателей, поршневые пальцы.

Износостойкость деталей при окислительном изнашивании зависит от пластичности металла, скорости его окисления и свойств оксидов. Мягкие стали более подвержены окислительному изнашиванию по сравнению с твердыми. Поэтому эффективными способами снижения интенсивности окислительного изнашивания являются закалка, нанесение твердых сплавов, хромирование и другие способы.

Изнашивание при фреттинг-коррозии — этокоррозионно-механическое изнашивание соприкасающихся тел при малых колебательных относительных перемещениях. Фреттинг-коррозия является особым видом изнашивания номинально неподвижных деталей в результате возвратно-поступательных перемещений с очень малой амплитудой. Причиной таких перемещений могут быть вибрации, динамические нагрузки, периодический изгиб или скручивание сопряженных деталей.

Фреттинг-коррозия обусловлена развитием на поверхности контакта сопряженных металлических поверхностей различных по своей природе физико-химических процессов: пластического деформирования металла, усталостных процессов, сопровождающихся окислением и коррозией, схватывания, абразивного разрушения. Интенсивность изнашивания при фреттинг-коррозии зависит от амплитуды относительного смешения, контактного давления, частоты колебаний, количества циклов нагружения, относительной твердости поверхностей и окружающей среды. К способам защиты поверхностей контактирующих деталей от фреттинг-коррозии относятся закалка токами высокой частоты, химико-термическая обработка, нанесение на поверхности деталей различных пленок и покрытий, применение смазочных материалов. Для повышения долговечности неподвижных соединений подшипников качения необходимо снижать относительные перемещения сопряженных поверхностей путем обеспечения определенной величины натяга, предотвращать контактирование металлических поверхностей нанесением покрытий из полимерных материалов.

Электроэрозионное изнашивание — это эрозионное изнашивание поверхности в результате воздействия разрядов при прохождении электрического тока. Этому виду изнашивания подвержены коллекторы генераторов, контакты прерывателей магнето и распределителей, электроды свечей и другие поверхности. Интенсивность электроэрозионного изнашивания может быть снижена в результате исключения или уменьшения искрения шеток, которое возникает из-за неудовлетворительного их контакта, загрязнения трущихся поверхностей щеток и коллектора, неправильной регулировки искровых промежутков между контактами.

proizvodstvo.s-zemlz-cha.edusite.ru

---

• 
  Виды термической обработки металлов
• 
  Hino 500 технические характеристики
• 
  Ивеко дейли 35с15 технические характеристики
• 
  Технические характеристики hino 500
• 
  Предохранительные устройства
• 
  Объем масла ямз 236
• 
  Шлифовальные абразивные материалы
• 
  Преимущество перед другими участниками движения имеет водитель автомобиля
• 
  Муфта это что
• 
  Строительная лебедка
• 
  Виды экскаваторов