Тертя, його види
матеріал надав СИДОРОВ Олександр Смелаовіч
Тертя (фрикційне взаємодія) - процес взаємодії тіл при їх відносному русі (зміщення) або при русі тіла в газоподібному або рідкому середовищі.
Вивченням процесів тертя займається розділ фізики, який називається трибология (механіка фрикційного взаємодії).
Тертя прийнято розділяти на:
- сухе. коли взаємодіючі тверді тіла не розділені ніякими додатковими шарами / мастилами (в тому числі і твердими мастильними матеріалами) - дуже рідко зустрічається на практиці випадок; характерна відмітна риса сухого тертя - наявність значної сили тертя спокою;
- граничне. коли в області контакту можуть міститися шари і ділянки різної природи (окисні плівки, рідина і так далі) - найбільш поширений випадок при терті ковзання;
- рідинне (в'язке), що виникає при взаємодії тіл, розділених шаром твердого тіла (порошком графіту), рідини або газу (мастила) різної товщини - як правило, зустрічається при терті кочення, коли тверді тіла занурені в рідину, величина в'язкого тертя характеризується в'язкістю середовища;
- змішане. коли область контакту містить ділянки сухого і рідинного тертя;
- еластогідродінаміческое (в'язкопружну), коли вирішальне значення має внутрішнє тертя в мастильні матеріали. Виникає при збільшенні відносних швидкостей переміщення.
Сила тертя - це сила, що виникає в місці зіткнення тіл і перешкоджає їх відносному руху.
Причини виникнення сили тертя:
- шорсткість дотичних поверхонь;
- взаємне притягання молекул цих поверхонь.
Тертя ковзання - сила, що виникає при поступальному переміщенні одного з контактуючих / взаємодіючих тіл відносно іншого і діюча на це тіло в напрямку, протилежному напрямку ковзання.
Тертя кочення - момент сил, що виникає при коченні одного з двох контактуючих / взаємодіючих тіл відносно іншого.
Тертя спокою - сила, що виникає між двома контактуючими тілами і перешкоджає виникненню відносного руху. Цю силу необхідно подолати для того, щоб привести два контактують тіла в рух один щодо одного.
Сила тертя прямо пропорційна силі нормальної реакції, тобто залежить від того, наскільки сильно тіла притиснуті один до одного і від їх матеріалу, тому основною характеристикою тертя є коефіцієнт тертя. який визначається матеріалами, з яких виготовлені поверхні взаємодіючих тіл. [1]
Знос - зміна розмірів, форми, маси або стану поверхні виробу внаслідок руйнування (зношування) поверхневого шару при терті. [2]
Робота будь-якої машини неминуче супроводжується тертям при відносному русі її частин, тому повністю усунути знос неможливо. Величина зносу при безпосередньому контакті поверхонь прямо пропорційна роботі сил тертя.
Абразивний знос частково викликається дією пилу і бруду, тому дуже важливо утримувати обладнання в чистоті, особливо її труться.
Для боротьби із зносом і тертям замінюють одні метали іншими, більш стійкими, застосовують термічну і хімічну обробку поверхонь, що труться, точну механічну обробку, а також замінюють метали різними замінниками, змінюють конструкцію, покращують мастило (змінюють вигляд, вводять присадки) і т.д.
В машинах прагнуть не допускати безпосереднього тертя ковзання твердих поверхонь, для чого або розділяють їх шаром мастила (рідинне тертя), або ж вводять між ними додаткові елементи кочення (кулькові і роликові підшипники).
Основне правило конструювання деталей, що труться машин полягає в тому, що більш дорогий і важко замінний елемент пари, що треться (вал) виготовляють з більш твердого і більше зносостійкого матеріалу (тверда сталь), а більш прості, дешеві і легко замінні частини (вкладиші підшипників) виготовляють з порівняно м'якого матеріалу з невеликим коефіцієнтом тертя (бронза, бабіт).
Більшість деталей машин виходять з ладу саме внаслідок зносу, тому зменшення тертя і зносу навіть на 5-10% дає величезну економію, що має виняткове значення. [3]
перелік посилань
Питання для контролю
- Що таке тертя?
- Які існують різновиди тертя?
- Що призводить до виникнення сили тертя?
- Як класифікують тертя в залежності від діючих сил?
- Що таке знос і як з ним борються?