25.Фрикционные контакты ( разновидности)
Фрикционные металлические покрытия из оксидов алюминия и титана для защиты от скольжения и проскальзывания трапов, пандусов, вертолетных площадок, лестниц. Напыление шероховатых покрытий при производстве или ремонте металлоконструкций возможно на месте эксплуатации. Патентованная технология электродугового распыления алюминиевой проволоки в включением частиц оксида титана позволяет получить на поверхности равномерный шероховатый слой, обладающий противопроскальзывающими и противокоррозионными свойствами. Покрытие не теряет своих свойств при обильном смачивании, обеспечивая надежное сцепление в условиях шторма и атмосферных осадков. Имеются две разновидности – для пешеходного и автомобильного движения, различающиеся степенью шероховатости.
26.Внешнее трение При внешнем трении процессы, определяющие возникновение трения, развиваются в тонких поверхностных слоях трущихся тел. Ввиду шероховатости поверхности, присущей любому телу, площадь истинного контактирования между телами имеет дискретную структуру, а ее величина во многом зависит от сжимающего усилия, приложенного к трущимся телам (рис. 2.3).
Рис. 2.3. Схема формирования силы трения
Сила трения F в этом случае определяется суммированием силового взаимодействия на каждом из элементарных (n) контактов трущихся тел fi:
.
Характерным для внешнего трения является то, что все процессы, сопровождающие его (в том числе и выделение тепла при трении), происходят, главным образом, на поверхностях контактирующих тел.
27.Внутреннее трение В основе внутреннего трения лежат процессы, происходящие внутри одного из тел, имеющего легкую подвижность атомов или частиц, составляющих это тело. В качестве примера таких тел могут быть жидкости, газы, твердые смазки, мягкие металлы и т.п. При внутреннем трении площадь, по которой происходит трение, непрерывна и определяется контурными размерами тел, а ее величина не зависит от усилия сжимающего тела. Деформационная зона охватывает весь объем трущегося тела, и выделяющаяся при трении энергия равномерно распределяется внутри этого тела. В отличие от внешнего трения, где частицы трущихся тел под влиянием выступов контртела совершают при трении колебательное движение относительно положения своего равновесия, при внутреннем трении происходит смещение частиц подвижного материала преимущественно в направлении плоскости касания (движения) тела.
Природа внутреннего трения едина. В его основе лежит передача импульса (количества движения) от одного слоя к другому. Природа же внешнего трения является более сложной. Она включает в себя молекулярные взаимодействия между телами, а также и деформационные процессы, наблюдающиеся при трении. В этом заключается принципиальное отличие внутреннего трения от внешнего.
28.Распределение давления в зоне трения Ввиду пластического течения материала, на выступах поверхности удельное давление тел остается постоянным и не превышает предела текучести. Нормальная нагрузка определяется как произведение площади фактического контакта на предел текучести материала, то есть:
.
С увеличением нормальной нагрузки удельное давление в зоне контакта, приблизительно равное пределу текучести, практически не меняется, а главным образом, происходит увеличение площади фактического контакта. Поэтому коэффициент трения согласно представлению Боудена, выражается следующим образом:
.
Пренебрегая сопротивлением пластического оттеснения материала, считая его равным одной десятой и менее от сопротивления разрушения мостиков сварки, коэффициент трения Боуден выразил как отношение сопротивления на срез к пределу текучести более мягкого материала:
.
29.Что влияет на распределение давлений Нормальная нагрузка, отнесенная к фактической площади контакта, характеризует фактическое давление Рr, нагрузка же отнесенная к контурной площади - контурное давление Рс. Контурное давление обычно в несколько раз превышает номинальное давление Ра между телами. Благодаря этому очень часто материал на микровыступах деформируется пластически (рис. 5.2) и становится способным проявлять свои реологические свойства, что сказывается на изменении ряда характеристик материала (например, таких как сопротивление сдвигу, вязкость и др.) в зависимости от скорости воздействия на тело внешней силы. В то же время, на некотором удалении от мест пластического контакта, материал деформируется упруго.
Рис. 5.2. Напряженное состояние контакта реальных твердых тел:
1 - область пластического течения материала; 2 - область упругой деформации с разными уровнями напряженного состояния материала
С увеличением нормальной нагрузки удельное давление в зоне контакта, приблизительно равное пределу текучести