Амонтона закон

До появления первых работ Н. П. Петрова в инженерной практике не делалось принципиального различия между трением смазанных и несмазанных поверхностей твердых тел. Для расчетов в технической механике использовали примитивный закон Амонтона. Закон внутреннего трения жидкостей, определяемый классической гипотезой Ньютона [c.228]

Так, первый закон (закон Амонтона) справедлив во всех случаях, за исключением высоких давлений, при которых фактическая площадь контакта (ФПК) по величине приближается к кажущейся. Обычно он записывается в виде выражения [c.223]

Законы трения Амонтона и Кулона [c.353]

Классические законы трения, установленные еще Леонардо да Винчи и Амонтоном, сводятся к следующему [c.223]

Рис. Х-1. Соотношение между нагрузкой (W) и силой трения Р (закон Амонтона).

Первое общее выражение закона сухого трения дано в уравнении Амонтона—Кулона [c.7]

Выражения (4.3-3) и (4.3-4), известные под названием закона Амонтона, считаются справедливыми и для случая кинематического трения, если можно допустить, что при этом также доминируют силы адгезионного взаимодействия. Однако допущение, что / — это характеристика материала, не зависящая от микрогеометрии поверхности и условий трения, является грубым приближением. Если обе поверхности тщательно отполировать, то площадь фактического контакта существенно возрастет, и контртела как бы прилипнут друг к другу. Если полированные поверхности контртел, изготовленных из одного и того же металла, очистить от загрязнений, то во всех точках контакта образуются сварные соединения. При этом коэффициент трения увеличится в несколько раз. Поэтому трудно говорить [c.85]

Только в начале движения силы трения действуют полностью [4]. В этом состоянии соотношение (8.2-1) принимает форму закона Амонтона, который был рассмотрен в разд. 4.3, где также приводится уравнение для определения коэффициента статического трения. Таким образом, прежде чем рассматривать реакцию сыпучего материала на приложенные извне воздействия, необходимо знать не только касательные и нормальные напряжения в некоторой точке и их направления, но и определить, соответствуют ли их величины соотношению (8.2-1). [c.223]

Законы трения Амонтона и Кулона Роль поверхности контакта трущихся тел Основные положения теории трения твердых тел [c.7]

По закону Амонтона—Кулона сила трения пропорциональна нормальной нагрузке или силе давления Р и не зависит от формы поверхностей трущихся тел. Последующие исследования показали, что закон Амонтона—Кулона является приближенным. По мере дальнейших исследований определились три группы теоретических воззрений на природу сухого трения. [c.7]

Теории трения базируются на основных законах, впервые сформулированных Амонтоном еще в 1699 г. Первый закон, который гласит, что сила трения, возникающая при скольжении одного тела по поверхности другого, пропорциональна силе, направленной по нормали к поверхности, может быть записан следующим образом [c.123]

Как указывалось выше, трение при переработке полимерных материалов играет существенную роль. Трением, как известно, называют взаимодействие при контакте двух тел, сжимаемых нормальной нагрузкой. Трение характеризуют касательной силой Р, измеряемой при скольжении контактирующих пар и называемой силой трения. Коэффициент трения 1тр, согласно закону Амонтона, определяется [c.33]

Основной закон внешнего трения Амонтона — Кулона справедлив в первом приближении для всех пар трения [c.79]

Кроме сил вязкого и упругого сопротивления деформированию ряду материалов присуща способность оказывать сопротивление, подобное силе внешнего (статического) трения. Этот тип сил возникает прн скольжении прижатых друг к другу плоских тел. Согласно закону Амонтона сила внешнего трения не зависит от скорости движения, т. е. выражается реологическим законом Тс= [c.153]

Коэффициент трения j, между двумя твердыми телами определяется как F W, где / — сила трения и 1 —нагрузка, или сила, направленная по нормали к трущимся поверхностям (рис. Х-1). С коэффициентом грения д связан очень простой закон, который удивительно хорошо соблюдается на практике. Этот закон, известный как закон Амонтона, гласит, что (X не зависит от кажущейся площади контакта. Это означает, что при одной и той же нагрузке W силы трения для маленького и большого кубиков, скользящих по одной и той же поверхности, одинаковы. В результате не зависит от нагрузки. Таким образом, если 1 = 1 2, то Р,=--Р2. [c.340]

В. Роль сдвига и пропахивания. Объяснение закона Амонтона [c.343]

Молекулярная теория трения была предложена Дезагюлье более 100 лет назад, а развитие получила только в XX в. в трудах Гарди, Томлинсона, Дерягина и других ученых [236]. Наибольший вклад в разработку этой теории внес Б. В. Дерягин. В соответствии с его теорией трение в случае гладких поверхностей вызывается молекулярной шероховатостью, т. е. силами отталкивания электронных оболочек контактирующих тел, а силы прилипания, или молекулярного притяжения, должны рассматриваться как поправки, объясняющие отклонения от закона Амонтона . Формула, удовлетворительно подтверждающая эту теорию, имеет вид [c.224]

Это И есть закон Амонтона, сформулированный в начале главы. [c.344]

Примером интересного и очень важного практического применения закона Амонтона может служить оценка минимальной скорости движения транспортного средства по длине его следа при буксовании. [c.345]

Если принять, что при буксовании ц остается постоянным, то, используя закон Амонтона, можно получить очень простое соотношение, связывающее первоначальную скорость транспортного средства и длину следа буксования. Первоначальная кинетическая энергия транспортного средства равна ти 12. При торможении эта энергия полностью компенсируется работой торможения, которую сила Р совершает на расстоянии буксования ё. Согласно закону Амонтона, [c.345]

Таким образом, если закон Амонтона выполняется, первоначальная скорость определяется только коэффициентом трения и длиной буксования. В уравнение (Х-9) не входят ни масса транспортного средства, ни раз.мер или ширина поверхности качения шины, ни жесткость используемых тормозов (важно только, чтобы тормоза удерживали колеса от вращения, т. е. обеспечивали буксование). [c.346]

К относительно изотропным твердым телам относятся самые разнообразные вещества и материалы, например твердый криптон, хлорид натрия и алмаз, поэтому не удивительно, что при трении все они могут вести себя по-разному. Более мягкие твердые тела обычно подчиняются закону Амонтона и характеризуются нормальными значениями (м от 0,5 до 1,0, если только их температура не слишком близка к точке плавления. Ионные кристаллы, например хлорид натрия, также подчиняются закону Амонтона, хотя они обычно довольно хрупки, и вследствие этого их поверхности могут необратимо изменяться, в частности растрескиваться. Следовательно, площадь контакта таких кристаллов в основном определяется, по-видимому, пластичным течением, а не упругой де,формацией. [c.348]

Хотя данная модель и имеет определенные преимущества по сравнению с моделью Гарди, ее все же нельзя считать удовлетворительной. Так, в частности, она не объясняет, почему Лг должна значительно превышать Л1 или почему при малых нагрузках 5/ возрастает. Эта модель не объясняет и зависимости электропроводности от нагрузки. При малых нагрузках проводимость очень мала. Это, вообще говоря, укладывается в рамки рассматриваемой модели, т. е. соответствует низким значениям Л] и, вероятно, высокому электрическому сопротивлению пленки. Однако при таких нагрузках, при которых л падает до нормальных значений, электропроводность смазанных поверхностей становится почти такой же, как у несмазанных поверхностей. Поскольку при низких нагрузках контакт металл—металл мал, остается предположить, что пленка в этих условиях становится проводящей. Кроме того, чтобы объяснить, почему при нормальных нагрузках в условиях граничной смазки закон Амонтона выполняется, необходимо предположить, что Л2 пропорциональна нагрузке. Непонятно, однако, каким образом это предположение могло бы реализоваться в рамках рассматриваемой модели. [c.356]

Теперь механизм граничной смазки можно представить следующим образом. На слишком выступающих щероховатостях поверхности, где локальное давление превышает предел прочности металла, материал пленки полностью вытесняется, и в результате на некоторой части поверхности возникает контакт металл—металл. В дальнейшем даже небольшой, вероятно, упругой деформации металла достаточно для того, чтобы значительная часть пленки находилась под переменным механическим давлением и, таким образом, большая часть нагрузки приходилась на сжатую пленку. В первом приближении [уравнения (Х-20) и (Х-21)] площадь сжатой пленки пропорциональна нагрузке, и поэтому закон Амонтона должен выполняться. Поскольку в сжатой пленке молекулы лежат плоско, сдвиговая прочность сжатой пленки 5 значительно ниже 5 1 или 5/. Этим и объясняются низкие значения [х в условиях граничной смазки при нормальных нагрузках. [c.358]

Леонардо да Винчи (1452—1519) считают первым, кто разработал основные положения науки о трении. Под влиянием его работ французский ученый Амонтон [1] провел ряд экспериментов и позднее сформулировал знаменитые законы трения. Кулон [21 также изучал трение скольжения. Он придал закону Амонтона математическое выражение [c.7]

В 1919 г. Харди [6] показал применимость закона Амонтона для трения в статических условиях, а Бир и Боуден [7] — для трения в кинетических условиях. Гумбель [8] в 1925 г. высказал предположение, что процесс трения обусловлен двумя взаимно накладывающимися процессами собственно сухого трения и трения, обусловленного механическим зацеплением ( пропахиванием ). Исходя из представлений о шероховатости поверхности трения, он предположил, что при отсутствии давления контакт происходит лишь по трем точкам соприкасающихся тел. Число точек контакта увеличивается с повышением давления до тех пор пока все пики не будут находиться в контакте и пока деформация будет упругой (сухое трение). Для больших усилий деформация будет частично упругой и частично пластичной, трение пропахивания вызывается именно пластическим контактом. В результате этого коэффициент трения / может быть выражен следующим уравнением [c.8]

Анализируя экспериментальные данные о трении в подшипниках, Н. П. Петров обосновал непригодность закона Амонтона и законность использования для этих случаев гипотезы Ньютона. Главным итогом этой работы явилас1у его формула для силы трения на поверхности вращающегося в жидкости вертикального цилиндра бесконечной длины, соосного с охватывающим его цилиндром [c.228]

С трением между различными объектами мы сталкиваемся постоянно. Тем более любопытно, что, хотя закон Амонтона хорошо выполняется, на первый взгляд он противоречит здравому смыслу. И действительно, когда в 1699 г. французский военный инженер Амонтон представил результаты своих наблюдений в Королевскую академию наук, их встретили довольно скептически. Амонтон предвидел такую возможность и в своей статье (Мет. A ad. Roy. S i, 1699, 206) попытался дать качественное объяснение полученных результатов. Однако, как это часто бывает, закон, отражающий экспериментальные факты, лучше перенес испытание временем, чем данное ему объяснение. По мнению Амонтона, трение отчасти связано с работой, соверигаемой при вертикальном движении тела на шероховатостях поверхности. Подлинные причины возникновения трения (или по крайней мере принятые в настоящее время), как показано ниже, совершенно иные. Кроме того, Амонтон упорно доказывал, что коэффициент трения всегда равен 7з-Действительно, обычная его величина близка к /з, ню, как показано в разд. Х-4, коэффициент трения между по-настоящему чистыми поверхностями может быть значительно больше, а коэффициент трения между поверхностями некоторых пластиков намного меньше Vs- [c.340]

Проведенный анализ показывает, что закон Амонтона действительно соблюдается, если ни одна из трущихся поверхностей не является слишком мягкой. Так, по данным Боудена и Тэйбора [2], если нагрузка составляет от 0,037 до 4000 Г, коэффициент трения р. алюминия по алюминию имеет почти постоянное значение. Для пластиков дело обстоит не так просто, поскольку, как отмечается в разд. Х-5В, истинная площадь контакта А в значительной мере определяется упругой деформацией. [c.344]

Если масляная пленка, нанесенная на трущиеся поверхности, достаточно толста, так что разделяемые ею поверхности, по существу, не касаются друг друга, то коэффициент трения зав-исит в основном от гидродинамических свойств масла, особенно его вязкости. В этих условиях специфическая природа поверхностей твердых тел не проявляется и закон Амонтона не действует. [c.352]

Несколько лет назад была предложена третья модель [42], которая в значительной мере устраняет эти противоречия. Согласно этой модели, только при очень малых нагрузках поверхности прижимаются друг к другу так, как показано на рис. Х-15, т. е. при малых нагрузках имеются небольшие участки контакта металл—металл, окруженные зонами почти нормальных монослоев. При этом нагрузка удерживается как участками контакта металл—металл, так и участками контакта двух пленок. Поскольку Лг соответствует площади зон контакта граничных пленок, ясно, что с уменьшением Л] отношение Л2/Л1 растет. Поэтому при малых нагрузках закон Амонтона не должен выполняться. В этих условиях 1 должен приближаться к нормальным значениям, характерным для несмазанных поверхностей в той степени, в какой он зависит от Ль Кроме того, вследствие стерической затрудненности углеводородных депей сама по себе 5/ может быть довольно велика. [c.356]

Гипотезы, объясняюш,ие трение механическим взаимодействием поверхностных шероховатостей. С этой точки зрения экспериментальный закон Амонтона (1699 г.) был объяснен и развит рядом ученых, в том числе Эйлером (1748 г.). Кулоном (1779—1781 гг.) и др. [c.26]

Внешнее Т. Раз.чичают два вида внешнего Т.— статическое, илп Т. покоя, возникающее тогда, когда оба соприкасающихся тела неподвижны одно относительно другого, и кинетическое, или Т. движения. Статич. Т. измеряется силой, необходимой для начала относительного перемещения соприкасающихся тел, а кинетич. Т.— силой, необходимой для относительного движения трущихся тел с заданной скоростью. Сила статцч. Т. обычно превосходит силу кинетич. Т. (для полимеров, однако, наблюдается обратное соотиошепие). Кроме того, внешнее Т. подразделяется по характеру относительного движения тел иа Т. скольжения и Т. качения. Основной закон статич. Т. скольжения был впервые сформулирован Амонтоном в 1699 — сила Т. F, возникающая между соприкасающимися телами при их относительном перемещении, прямо пропорциональна нормальной нагрузке N и не зависит от формы тел и от кажущейся площади контакта F = (хЛ где (i — коэфф. пропорциональности, паз. коэфф. Т. Он зависит от природы соприкасающихся тел и может меняться в очень широких пределах от величины порядка единицы (хорошо очищенные металлпч. поверхности) до сотых долей единицы (перемещение твердых тел по тефлону). Вместе с тем коэфф. Т. очень чувствителен даже к малейшим загрязнениям поверхностей Т. (влага, следы жира и т. п.), что лишает практич. ценности составляемые иногда таблицы коэфф. Т. различных тел. [c.123]

Образование двух-, трех- и более молекулярных слоев поверхностно-активных веществ па твердых поверхностях уже е изменяет в сколько-нибудь значительной степени коэфф. трения этих новерхностей по сравнению с монослоем. Наличие моно- или иолимоле-кулярных слоев молекул поверхностно-активных веществ на трущихся поверхностях образует граничную смазку, в присутствии к-рой полностью остается справедливым основной закон внешнего трения — закон Амонтона. В тех случаях, когда между трущимися твердыми поверхностями слой смазки приобретает достаточную толщину для того, чтобы образовалась жидкая фаза, то С. д. такой жидкости уже не определяется физико-химич. свойствами ее молекул и их адсорбционным взаимодействием с поверхностью твердых тел, а целиком подчиняется законам гидродинамики, т. к. в этом случае внешнее треиие переходит во внутреннее трение самой жидкости. Впервые гид-родипампч. теория С. д. была развита Н. П. Петровым в конце прошлого века и при этом было установлено, что основным параметром жидкости, определяющим ее С. д. в этих условиях, является вязкость. [c.460]

Классические законы трения, которые следуют из ранних работ да Винчи, Амонтона и Кулона, могут быть сфорлхулированы следующим образом [c.22]

Трение, наблюдаемое при скольжении твердого тела по твердой полимерной поверхности, также связано с адгезией и смачиваемостью полимера. Трение выражают обычно через величину коэффициента трения ( .1), и оно обусловлено силами сцепления между молекулами двух скользящих поверхностей. Определяемый законом Амонтона, коэффициент трения есть величина безразмерная (Р — сила трения, 157 — нормальная нагрузка). Такие свойства полимеров, как модуль эластичности и предел прочности на сдвиг, влияют на коэффициент трения однако было также показано, что уменьпшние величины полимера обычно также приводит к уменьшению р.. [c.361]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология