Сухое трение

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

Трение покоя.

Таким образом, до возникновения скольжения сила трения покоя может иметь любое направление и может принимать любое значение от нуля до некоторого максимального, равного натяжению нити, при котором возникает скольжение

0£ £ = -

Силу трения покоя, равную по модулю той внешней силе, при которой начинается скольжение данного тела по поверхности другого, называют максимальной силой трения покоя. Модуль максимальной силы трения покоя не зависит от направления приложенной силы.

 

В случае жидкого трения никакого порога для внешней силы не существу­ет.

 

У грубо обработанной поверхности основную роль в возникновении сил трения покоя и скольжения играют зацепления неровностей, а при тщательной обработке — молеку­лярное или атомное сцепление.

 

F_тр.мах~ N

Введя безразмерный коэффициент пропорциональности m, называемый коэффициентом трения покоя, получим уравнение, называемое законом Кулона(Амонтона):

F_тр.мах = mN

Трение скольжения. Вернувшись к нашему опыту с бруском, мы видим, что, когда модуль внешней силы достигает значения максимального значения трения скольжения F_{тр.пок.мах} возникает скольжение бруска. При этом сила трения продолжает существовать и называется в этом случае си­лой трения скольжения.

F_{тр.ск =} m_скN

(1.34)

Коэффициент трения скольжения зависит от материала и со­стояния поверхности тел и от относи­тельной скорости движения.

Трение качения. При качении тела по поверхности другого возникает особая сила — сила трения качения, которая препят­ствует качению тела.

F_к = m_кN/R

(1.35)

где m_к — коэффициент трения качения, величина которого уменьшается с увеличением твердости материала и шероховатости его поверхности.

 

Для уменьшения трения скольжения употребляют жидкую смазку. По отношению к режимам смазки в машинах существуют четыре основных вида трения:

1. Сухое трение чистых поверхностей. Причина такого тре­ния — молекулярное сцепление, механическое зацепление неров­ностей, царапание. Коэффициент трения больше 0,3.

2. Граничное трение при граничной смазке масляной жид­костью. Трение происходит между граничными слоями молекул смазки, прилипшими к поверхности деталей. Коэффициент тре­ния 0,1 ... 0,3.

3. Полужидкостное трение с участием маслянистой и вязкой жидкости. Передача нагрузки — непосредственно между деталями или через граничный слой смазки и через толстый слой жидкой смазки. Коэффициент трения 0,005 ... 0,1.

3. Жидкостное или гидродинамическое трение при смазке толстым слоем вязкой жидкости. Трение происходит внутри слоя жидкой смазки, полностью разделяющего поверхности деталей. Передача нагрузки осуществляется благодаря гидродинамическим явлениям. Коэффициент трения немного меньше 0,001.