 |
|
Сталь по бронзе – 0,18
Сталь по чугуну – 0,18
Цинк по цинку – 0,5
Медь по меди – 1,3
2. Трение качение - наблюдается когда одно тело перекатывается по поверхности другого ( движение колес, шариковых и роликовых подшибников –контакт точечный; каток по плоскости- линейный контакт)/
Мягкая сталь по мягкой стали – 0,005
Заколенная сталь по заколенной стали – 0,001
Чугун по чугуну – 0,005
Чем лучше обработаны поверхности, тем меньше энергии на их перемещение затрачивается, но это происходит только до определенного предела обработки. Если вязять 2 одинаковые отполированные пластины, наложить друг на друга, то оказывается что для их сдвига нужно затратить большие усилия. Потому что действуют между пластинами силы молекулярного сцепления. Таким образом сила трения, возникающая при перемещении не смазанных поверхностей зависит от вида материала, величины микро неровностей и сил межмолекулярного взаимодействия.
Сухое трение не желательно при работе механизмов, так как на его преодоление затрачивается много усилий в итоге большой износ поверхности. Чтобы уменьшить затраты энергии и увеличить скор службы техники между трущимися поверхностями вводят смазочный материал.
Сущность жидкостного трения.
Если трущиеся поверхности полностью разделены слоями масла, то трение между металлами заменяется трением между частицами масла, то есть обеспечивается жидкостное трение. Для этого минимальная толщина смазочного слоя должна быть больше, чем суммарная высота микро выступов, имеющихся на поверхности деталей.
hmin=более 1,5.
Чем выше частота обработки металла, тем меньше могут быть толщина смазочного слоя, который обеспечивает жидкостное трение. Данный режим наиболее желателен для работы любого механизма, так как:
1. В 10-15 раз уменьшаются затраты мощности на преодоление трения
2. Значительно снижается интенсивность износа и нагрев поверхности трения
3. Узлы выдерживают более сильные нагрузки
Поэтому при создании и эксплуатации машин, необходимо стремиться к тому, чтобы трущиеся поверхности работали в режиме жидкостного трения.
Экспериментально установлено, что масленые слои имеют различные скорости.
Частицы масла, находящиеся у движущейся поверхности А имеют максимальную скорости Vmax = скорости перемещения поверхности А (и скорость масла и скорость детали одинаковая), а если слои масла, находящиеся у неподвижной поверхности неподвижны и скорость = 0. Остальные слои масла, между поверхностями А и Б будут двигаться с меньшими скоростями, чем Vmax.
По скольку масла являются несжимаемыми жидкостями, из-за разности скоростей слой смазочного вещества поддерживает перемещающуюся поверхность «в плавающем положении», и это не смотря на то что к деталям могут быть приложены значительные нагрузки.
Аналогично образуется смазочный слой в трущейся паре (вал – вкладыш подшипника).
В состоянии покой, вал опирается на вкладыш подшипника, между ними имеется только тончайшая абсорбированная металлом масленая пленка, зазор отсутствует. Когда вал начинает вращаться частота не большая, и абсорбированные на валу частицы масла начинают вращаться вместе с валом, увлекая за собой новые слои. По ходу вращения в узкую часть поступает все больше масла, повышается давление, вал как-бы приподнимается и всплывает в подшипнике и образуется масленый клин – там развивается гидродинамическое давление и возникает жидкостное трение и при высоких скоростях центр вала и подшипника совпадает.
Если зазор очень мал, то нарушается поступление масла к нему, вал при работе перегревается, диаметр увеличивается, возможно заедание (схватывание). Поэтому в процессе эксплуатации машины, зазоры в узлах трения всегда нужно поддерживать в определенных заданных, для данных конструкций и условия работы и заданных пределах.
Поддержание режима жидкостного трения возможно лишь в том случае, когда образующиеся гидродинамическое давление, превышает нагрузки, действующие на вал.
Надежность масленого слоя повышается с повышение скорости вращения вала и вязкость масла, но при этом увеличивается затраты энергии на преодоление внутреннего трения. По этой причине, для каждого конкретного случая, вязкость должна быть выбрана наименьшей, но обеспечивающей жидкостное трение.
Для цилиндрических подшипников (подшипников скольжения) толщину смазочного слоя рассчитывают
Hmin=эта* (Сv/pm)
Эта –динамическая вязкость
С -
v- скорость движения
pm –