Общие теории трения

В высокоэластическом состоянии подвижность полимерных цепей велика, и это определяет общие закономерности и природу трения высокоэластических полимеров. Здесь ярко выражена зависимость силы трения от скорости скольжения, температуры и давления. Теоретической основой и интерпретацией этих закономерностей являются молекулярно-кинетические представления о подвижности молекул полимера на границе контакта с твердым телом. Разработанная на основе этих представлений общая теория трения высокоэластических полимеров позволила не только объяснить ряд важных экспериментальных зависимостей, но и предсказать новые. [c.90]

Несмотря на то, что до настоящего времени не существует единого мнения относительно природы внешнего трения твердых тел, а общая теория трения еще не создана, выражения (2.2) и (2.3) принимаются большинством исследователей. [c.35]

Предлагаемая классификация металлов и сплавов по их износостойкости не исчерпывает всех принципов и возможностей, но включает те основные положения, которые известны в настоящий момент из общей теории трения и изнашивания деталей машин. [c.75]

Изучению общих вопросов трения посвящено большое количество исследований. Процессы, происходящие при трении, сложны, и общей теории трения пока не существует. Вопросы трения в растворах электролитов, когда картина осложняется наличием маловязких жидкостей и коррозионных процессов, почти совсем не изучены [3]—[4]. [c.76]

Общие теории трения [c.23]

В 1752 году Франклин ([29], ч. II, стр. 294 [31], стр. 128) и почти одновременно с ним Ломоносов [30, 32] показали на опыте, что гром и молния представляют собой мощные электрические разряды в воздухе. Ломоносов установил также, что электрические заряды имеются в воздухе и при отсутствии видимой грозы, так как и в этом случае из его громовой машины иногда можно было извлекать искры. Громовая машина представляла собой установленную в жилом помещении лейденскую банку, одна из обкладок которой была соединена проводом с металлической гребёнкой или остриём, расположенным на высоком поставленном во дворе шесте ). Ломоносов создал и общую теорию грозовых явлений, представляющую собой прообраз современной теории гроз. Ломоносов исследовал также свечение разрежённого воздуха под действием электрической машины с трением. В 1785 году Кулон [30] во время опытов, приведших к установлению закона Кулона, обнаружил утечку электрических зарядов через воздух (тихий разряд). [c.26]

Из общей теории трения текстильных волокон известно, что при малом содержании поверхностно-активных веществ и масел (вплоть да образования моно- или бимолекулярного слоя) трение определяется межмолекулярным взаимодействием полярных групп на поверхности волокнообразующего полимера (см. рис. 1.3 и 1.4). [c.35]

Возможность установления подобия между разнородными по физической природе явлениями не случайна. В природе вследствие ее материального единства для всех качественных разновидностей материи имеются общие количественные соотношения. Это позволяет обобщать процесс познания, отвлекаясь от деталей, содержащихся в полном комплексе качеств вещей, от происходящих процессов, и изображать те или иные их стороны математически в виде функциональных связей, дифференциальных уравнений [3]. Тождественность математического аппарата, применяемого в разных отраслях науки, не является делом простого удобства или теоретического произвола, а выражением объективной возможности единого подхода к разным по физической природе явлениям. Всем, кто отвергал единый подход к явлениям разной природы, с исчерпывающей ясностью дан ответ В. И. Лениным в работе Марксизм и эмпириокритицизм (1908 г.). Рассматривая борьбу физиков, В. И, Ленин писал Единство природы обнаруживается в поразительной аналогичности дифференциальных уравнений, относящихся к разным областям явлений. Теми же самыми уравнениями можно решать вопросы гидродинамики и выражать теорию потенциалов. Теория вихрей в жидкостях и теория трения газов обнаруживают порази- тельную аналогию с теорией электромагнетизма и т. д. [c.17]

Кроме потерь на жидкостное трение, в общей теории подобия дополнительно следует учитывать потери жидкостного трения, величина которых пропорциональна параметру регулирования е. [c.141]

Кроме потерь на сухое трение, в общей теории подобия дополнительно следует учитывать потери на сухое трение, независимые от давления. [c.141]

Многочисленные попытки решить общий вопрос трения и износа до сих пор еще не вышли из стадии гипотез и, таким образом, всесторонне обоснованной теории износа пока что не существует. [c.25]

Современные знания о природе и механизме пластических деформаций еще недостаточны для создания общей теории пластичности дисперсных масс, металлов и других веществ. По су-ществующим воззрениям пластичность глины объясняют наличием сольватных (водных) оболочек вокруг твердых глинистых частиц, понижающих их трение друг о друга и способствующих взаимному скольжению. [c.75]

В соответствии с последней теорией [3] предположим, что сила трения менаду двумя движущимися телами обусловлена наличием N вязей в зоне трения. Если г-тая связь выдерживает парциальную силу Р , то общая сила трения Р будет равна [c.177]

По характеру основного процесса износ полимеров может быть условно разделен на усталостный и абразивный (микрорезание). Высокоэластические полимеры изнашиваются также в результате процесса наволакивания с образованием так называемых скаток . При трении по твердым поверхностям в условиях малого тепловыделения в основном наблюдается усталостный износ, общая теория которого была разработана Крагельским [1—3]. Усталостный износ полимеров является наиболее распространенным видом износа. [c.156]

Такая аналогия действительно имеет место. На ней, в частности, основываются попытки построения молекулярно-кинетической теории трения, в основе своей сходной с теорией течения вязких жидкостей - . В этой же связи представляет больщой интерес работа , в которой данные по скоростной зависимости коэффициента трения были получены при разных температурах и обработаны на основе принципа температурно-временной суперпозиции. Авторы получили очень хорошее согласие между частотной зависимостью динамических свойств и скоростной зависимостью коэффициента трения. В этой же работе развита оригинальная теория дискретного скольжения при трении резины по гладким поверхностям. По этой теории, скольжение резины осуществляется скачками. Скачки имеют место при нарушении местных адгезионных связей. В пе риод между скачками общее перемещение тела осуществляется за счет упругих деформаций элементов поверхностного слоя. Поскольку такие деформации в процессе скольжения происходят непрерывно и носят циклический характер, они также приводят к рассеянию энергии за счет гистерезиса, и, таким образом, показатель относительного гистерезиса входит множителем и в так называемую адгезионную компоненту скольжения. [c.477]

Теперь распространим уравнения (142) — (149) на случай реального моря, где глубина моря и широта места непрерывно меняются от точки к точке. Глубину трения будем считать постоянной. Правда, Экман в своей общей теории учитывает и изменения этой величины, но так как закон изменения ее в пространстве никогда не бывает известен, то, в сущности, не стоит усложнять и без того сложные соотношения. [c.79]

Благодаря периодическому изменению скоростей приливного течения и сравнительно небольшой величине периода этих изменений в данном случае не успевает развиваться то распределение скоростей, которого следовало бы ожидать на основании общей теории для постоянного течения (см. гл. I) но, во всяком случае, намеченные тенденции должны и здесь как-то проявиться. Полный анализ приливных явлений, учитывающий и влияние силы трения, и влияние вращения Земли, чрезвычайно сложен. В применении к Ирландскому морю он был проделан Д. Тэйлором [12]. На рис. 103 изображено то распределение скоростей течения по вертикали, которое им было получено для различных значений коэффициента турбулентной вязкости [г (см. гл. I, 2). Как видим, постоянными можно считать только скорости течения в слоях, лежащих выше 30—40 м над дном. В нижнем же слое скорости [c.201]

Если окажется, что силы сопротивления среды не могут удовлетворить этому неравенству, то следует учесть силы сухого трения. Так как нормальные реакции внутренних связей зависят от гироскопических сил, то силы трения могут зависеть от угловых скоростей а и р, т. е. трение может быть источником диссипативных сил. Предполагая, что устойчивость гировертикали обеспечена, найдем на основании доказанных общих теорем, что колебания ее будут складываться из медленных прецессионных и быстрых нутационных, причем последние затухают значительно быстрее первых. Этим объясняется успешное использование усеченных уравнений [c.44]

Таким образом, использование степенного закона распределения скоростей для расчета турбулентного пограничного слоя является наиболее оправданным с точки зрения имеющихся экспериментальных данных. Неоднократно также отмечалось, в том числе и в цитированной работе [66], несоответствие опыту профиля скоростей, рассчитанного по известной теории пути смещения Кармана, значение которой поэтому не следует переоценивать. Чепмен и Кестер [67 изучали турбулентное трение без теплообмена в аксиальных дозвуковых и сверхзвуковых потоках на цилиндрах с коническими насадками. Сопротивление насадка измерялось отдельно и затем вычиталось из общего сопротивления цилиндра с насадком. Результаты их экспериментов приведены на рис. 33, на котором, как функция числа Мо, дано отношение / коэффициента сопротивления при данных числах R и Мо к его значению о при том же Н, но при Мо = 0. Величину сопротивления о авторы вычисляли по формуле Кармана для течений несжимаемых жидкостей [c.297]

Хотя в модели сетки используются иные посылки, нежели в модели ожерелья , между ними может быть установлено соответствие. Физическим основанием для этого является то, что возрастание сопротивления перемещению сегментов цепи в модели ожерелья связано с представлением о трении в узлах сетки зацеплений. Однако геометрия движения цени в сопоставляемых случаях различна в модели сетки каждая цепь смещается афинно деформации тела как целого (подобно тому, как это происходит в эластомере, связанном сеткой химических связей), в модели ожерелья цепь перемещается целиком относительно своего окружения. Тем не менее соотношения между макроскопическими напряжениями и деформациями в модели ожерелья совершенно такие же, как в модели сетки, т. е. представляются общим для обоих случаев уравнением линейной теории вязкоупругости. При этом использование модели ожерелья имеет то преимущество, что позволяет в конкретной форме выразить значения времен релаксации в спектре. Тогда выражение для функции памяти в модели сетки заменяется эквивалентным ему, но более конкретным выражением [c.297]

Не рассматривая общее, весьма сложное доказательство, проиллюстрируем я-теорему на простом известном нам примере процесса трения потока в прямой круглой трубе постоянного сечения. Будем считать, что из некоторых соображений физического характера или из предварительных опытов известно, что величина разности давлений, теряемая вследствие трения потока в трубе, зависит от вязкости и плотности (для турбулентного потока) движущегося вещества, от средней расходной скорости его движения, а также от диаметра и длины трубопровода, на основе чего можно записать следующую неявную функциональную зависимость [c.92]

Теория гидродинамических свойств изолированной цепной молекулы основана на применении результатов гидродинамики сплошной среды к расчету движений цепной молекулы. Растворитель рассматривается как сплошная среда с вязкостью Т1 , т. е. не учитываются дискретность растворителя, наличие специфических взаимодействий и т. д. В основе гидродинамических теорий лежат работы Кирквуда [1, 2]. Кирквуд и сотрудники получили общие соотношения для поступательного и вращательного коэффициентов трения и характеристической вязкости. Дальнейшее развитие шло по пути улучшения молекулярных моделей цепной молекулы и повышения точности расчетов. [c.36]

Оценки мощности трения в молекулярных уплотнениях. Теория расчёта молекулярных насосов достаточно хорошо разработана, при этом применяются как аналитические методики расчёта, так и численные. В общем виде выражение для расчёта мощности трения в осевых молекулярных насосах имеет следующий вид [c.162]

Таким образом, молекулярно-кинетическая теория трения объясняет, как мы видим, многие экспериментальные результаты. И все же она не является общей теорией трения, так как не позволяет объяснить фрикционные свойства эластиков в области низких температур [10], а также экспериментальные данные Гроша [24], Балджина [14] и других исследователей [25—27], получивших зависимости F v) с максимумом. Иными словами, молекулярнокинетическая теория верна в области относительно большой подвижности молекулярных цепей. В этом случае вполне понятным было одно из ее основных положений, согласно которому число кинетических единиц или площадь молекулярного контакта постоянны. [c.100]

Заморуев Г. М., О некоторых общих положениях современной теории изнашивания металлов. Сб. Развитие теории трения и изнашивания , Изд-во АН СССР, 1957. [c.189]

Наиболее полно сущность трения металлов объясняется адгезионной теорией трения или теорией холодного сваривания, которая хотя и была впервые предложена Томлинсоном и Холмом , наиболее полно и последовательно развита в работах Боудена и Тейбора с сотрудниками . В этой теории проводится строгое разграничение между действительной (фактической) и кажущейся (номинальной) площадью касания. Средняя высота шероховатостей или выступов даже на идеально отполированных металлических поверхностях по сравнению с атомными размерами очень велика. Поэтому, когда два металла прижаты друг к другу, истинный, или фактический, контакт между ними осуществляется лишь по вершинам ш еро-ховатостей, которые подвергаются пластической деформации до тех пор, пока общая реальная площадь касания не станет достаточной для уравновешивания приложенной нагрузки. Общая площадь поверхности, по которой осуществляется фактическое касание между металлами, образуется совокупностью небольших площадок контактов. Она много меньше номинальной, геометрической, площади соприкасающихся поверхностей и не зависит от их величины. Это и обусловило то, что измеряе.мая величина силы трения не зависит от номинальной площади касания. [c.309]

Несмотря на то что в машинах износ часто представляет более серьезную проблему, чем трение, до самого последнего времени он не был предметом столь обширных фундаментальных исследований, как трение. Процесс износа металлов, очевидно, еще более сложен, чем трение. В общем, можно считать, что увеличение износа наблюдается при увеличении трения, нагрузки и площади фактического контакта. С возрастанием твердости трущихся тел износ уменьшается, он не зависит от кажущейся 1 лн номинальной площади контакта. Эти закономерности согласуются с адгезионной теорией трения. Керридж и Ланкастер получили даль 1ейшие доказательства того, что как трение, так и износ вызываются адгезией и сдвигом по микроплощадкам истинных контактов. Изучая скольжение радиоактивно 2 [c.322]

Согласно простейшей адгезионной теории трения, предложенной Боуденом, как было показано ранее, коэффициент трения определяется отношением з/р. Если металл заметно не упрочняется, то сдвиговая прочность з в поверхности контакта грубо равна критическому напряжению сдвига т данного металла. Давление р, при котором наблюдается пластическое течение, в общем случае, как было установлено Тейбором [16], равно примерно 5т. Таким образом / 0,2. В экспериментах же на воздухе для большинства металлов / = 1. Куртни-Пра и Айзнер [17] установили причину расхождения данных. Они показали, что при трении полусферы по плоской поверхности, действие тангенциальной силы вызывает увеличение размера соединения до начала скольжения, так что фактическая площадь контакта может увеличиваться в три или четыре раза. Боуден и Тейбор [18] объяснили этот эффект на основании теории пластичности. Так как пластическое течение узла обусловлено совокупностью эффектов, вызванных нормальными р и тангенциальными напряжениями, то критерий пластического течения может быть записан в следующем виде [c.10]

Мордайк [27] показал, что некоторые карбиды в атмосферных условиях при комнатной температуре имеют удовлетворительные антифрикционные характеристики. При обезгаживании их поверхности коэффициент трения повышается. Указанное явление менее заметно у таких материалов, как алмаз или сапфир. Полагают, что это обусловлено неоднородностью карбидов, получаемых спеканием. Шутер [28] наблюдал, что износ карбида вольфрама становится заметным только после продолжительной работы при высоких нагрузках. Данное положение в общем подтверждается опытами Мордайка, исследовавшего ряд карбидов и бор идов. Поведение этих материалов вполне объяснимо с точки зрения адгезионной теории трения. [c.158]

Основные положения гидродинамической теории смазки были опубликованы Н. П. Петровым в период с 1883 пе I887 гг. в серии статей, под общим названием Трение в машинах и влияние на него смазывающей жидкости , [c.38]

Физические и физико-химические процессы занимают ведущее место в теории трения и износа и в снижении их при помощи смазки [28—35]. В последние годы особое внимание уделяется не механическим, а электрическим и физико-химическим процессам, энергетическому состоянию поверхности раздела металл — смазочный материал [29—35]. Фнзико-химические процессы играют также огромную роль в общей теории водо-, водомасло- и маслорастворимых поверхностно-активных веществ [15, 36—40]. [c.14]

Наиболее общей закономерностью пока остается давно уже отмеченный факт превыщен Ия статического трения над трением кинетическим. Также сравнительно давно было показано вал<ное значение этого факта, обусловливающего скачкообразное скольжение твердых тел с периодическими остановками. Влияние скоростной зависимости кинетического трения и временного статического трения на возникающие фрикционные автоколебания было в отдельности рассмотрено Блоком, А. Ю. Ищлинским и И. В. Крагельским. Первая общая теория этого явления, учитывающая как зависимость статического трения от продолжительности неподвижного контакта, так и зависимость действующих сил от скорости скольжения, была развита Д. М. Толстым, В. Э. Пущем и автором. Были получены важные выводы об условиях возникновения или, наоборот, предотвращения периодических остановок при скольжении, имеющие важное практическое значение. Были также в наиболее общем виде рассмотрены вопросы устойчивости соответствующих автоколебательных режимов. Необходима, однако, детальная экспериментальная проверка полученных следствий. [c.116]

Нетрудно показать, что все законы Ньютона, а следовательно, и вся классическая механика вытекают как частные случаи из законов общей теории [21, с. 207]. Например, первый закон Ньютона есть следствие второго и третьего начал ОТ. Согласно закону состояния (см. вторую строчку уравнения (308)), скорость системы не может измениться, если отсутствуют воздействия извне, то есть не изменяются экстенсоры системы за счет окружающей среды. Что касается самопроизвольного изменения экстенсоров внутри изолированной системы, то такая возможность исключается вторым началом ОТ. Кстати, из пятого и седьмого начал ОТ следует, что первый закон Ньютона есть закон приближенный, ибо всякое движение обязательно сопровождается диссипацией (трением). Поэтому прав был Аристотель, который более двух тысяч лет тому назад утверждал, что для любого движения требуется иметь постоянно действующую силу. [c.398]

Уравнения Прандтля. Одним из важнейших разделов современной аэрогпдромеханики является теория пограничного слоя, основанная в 1904 г. Л. Прандт-лем и получившая широкое распространение п применение для расчета трения и теплопередачи на телах, движущихся в потоке жидкости и газа. Методы теории пограничного слоя нашли так ке применение для анализа течений в аэродинамических следах за телами, для исследования течений в струях п каналах. Прп определенных физических предполон енпях указанные течения описываются системами нелинейных уравнений параболического типа (имеющими много общего), которые в дальнейшем мы будем называть уравнениями типа пограничного слоя. [c.104]

Сопротивление трения при турбулентном движении жидкости в трубах. При турбулентном движении определить значение функции — и составить общую формулу для величи 1ы коэффициента трения теоретически не удается. Поэтому приходится устанавливать значение этой функции опытным путем, применяя теорию подобия. [c.68]

В своем трактате Общие принципы движения жидкостей (1755) Л. Эйлер впервые вывел основную систему уравнений движения идеальной (лишенной трения) жидкости, положив этим начало аналитической механике сплошной среды. Гидродинамика обязана Л. Эйлеру расширением понятия давления на случай движущейся жидкости. Но Эйлеру (в отличие от ньютоновского представления об ударной природе взаимодействия твердого тела с набегающей на него жидкостью), жидкость до достижения тела изменяет свое направление и скорость так, что, подходя к телу, протекает мимо него вдоль его поверхности и не прилагает к телу никакой другой силы, кроме давления, соответствующего отдельным точкам соприкосновения . В этих словах выдвигается новое для того времени представление об обтекании тела жидкостью. Эйлеру принадлежит первый вывод уравнения сплошности жидкости ( в частном случае движения жидкости по трубе это уравнение в гидравлической трактовке было дано задолго до Эйлера в 1628 году учеником Галилея - Кастелли), своеобразная и ныне общепринятая формулировка теоремы об изменении импульса применительно к жидким и газообразным средам, создание теории реактивного колеса Сегнера и многое другое. Роль Л. Эйлера как основоположника теоретической гидродинамики, нре-донределившего своими исследованиями развитие гидродинамики более чем на столетие вперед, общепризнанна. [c.1145]

В дальнейшем Кирквудом [79, 81] была сформулирована более общая статистико-механическая теория еравновесных свойств полимерных растворов, учитывающая также гидродинамическое взаимодействие звеньев цепи. Гидродина-мическое взаимодействие трактовалось методом Озеена. ос-нованном на решении уравнений Навье- Стокса, обладающих сингулярностями, которые соответствуют силам трения, действующим со стороны сегментов на растворитель [82]. Подробности выводов и расчетов изложены, например, в статье Кирквуда и Райзмана [75]. Здесь мы отметим только, что учет гидродинамического взаимодействия в рамках рассмотренной нами выше модели, проделанный Хаммерле и Кирквудом [83], приводит к спектру времен запаздывания, имеющему прямолинейный участок (в двойных логарифмических координатах) с наклоном, равным 2. [c.19]

Рассмотрению этих вопросов посвящен настоящий раздел, в котором приводятся (н.п. 1.1 — 1.6) общие сведения по гидравлике, включающие справочные сведения по физико-механическим свойствам наиболее распространенных жидкостей и газов, основные теоретические положения и уравнения газогидромеханики, основы теории газогидродинамического подобия, законы ламинарного и турбулентного трения при движении жидкости по трубам, рассмотрены особые случаи движения жидкостей (гидроудар, истечение, кавитация). Материал параграфов 1.1 — 1.6 позволяет проводить приближенные оценочные гидравлические расчеты простых систем без обращения к диаграммам гидравлических сопротивлений реальных трубопроводов и трубопроводной арма-туры. В то же время содержание этих параграфов является необходимой теоретической базой, обеспечивающей понимание пояснений и практических рекомендаций и правильное использование диаграмм гидравлических сопротивлений, приведенных в параграфах 1.7 — 1.8 (основу этих параграфов составляют материалы справочника И. Е. Идельчика, дополненные сведениями о гидравлических сопротивлениях и коэффициентах теплоотдачи компактных развитых поверхностей теплообмена), при проведении точных расчетов сложных гидравлических систем. [c.5]

Согласно теории термодинамики необратимых процессов в изотермических системах силой, вызываю.щей диффузию, является градиент химического потенциала. На первый взгляд непонятно, как химический потенциал, соответствующий равновесным состояниям (характеризующий количество свободной энтальпии), можно использовать для описания скорости необратимых процессов, и в том числе скорости диффузии. Хорошо известно, например, что скорость химических реакций не пропорциональна, в общем, изменению свободной энтальпии процессов. Однако при детальном анализе проблемы было найдено [39], что изменение свободной энтальпии при диффузии, обусловленное смешиванием растворов разной концентрации (которое определялось по градиенту химического потенциала), можно отождествить с работой диффузионных сил против трения среды. Поскольку диффузия — процесс медленный, отклонения от равновесного состояния в течение такого процесса гораздо меньше, чем в большинстве химических реакций. Общее изменение свободной энтальпии при этих условиях почти равно энергии, дисси-пируемой при трении. Таким образом, в изотермической системе термодинамические силы, обусловливающие диффузию i-ro компонента [c.207]

В теории феноменологических коэффициентов и диффузии Ламмом [52] вместо общей вязкости были введены объемный фрикционный коэффициент ф и мольное трение Ф. Для двухкомпонентных жидкостей, если Ф1С1 = Ф2С2 = ф12 и и У2 — скорости локального перемещения отдельных компонентов, фрикционный коэффициент дается уравнением [c.218]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология