ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Влияние времени контакта, скорости скольжения и температуры из "Трение и износ полимеров" Релаксационные свойства полимеров четко проявляются в зависимости силы трения от времени неподвижного контакта. Эта зависимость обусловлена временным характером формирования площади контакта. [c.72] Крагельский [38, 39] еще в 1939 г. отметил зависимость силы трения металлов от времени контакта (см. гл. 2). Эта зависимость может быть использована и для интерпретации данных по полимерам. На рис. 3.17 представлены результаты исследования силы трения плексигласа по стали от времени неподвижного контакта для трех нормальных нагрузок. Предельное значение силы трения Fa, определяется предельным значением деформации Есо микронеровностей и зависит от нагрузки. В явном виде эта зависимость представлена уравнением (2.31). Важно отметить, что показатель экспоненты не зависит от нагрузки и определяется только свойствами материала. Аналогичные результаты получены и для других полимеров [23, 26]. [c.72] Временная зависимость силы трения сказывается на изменении этой величины от скорости приложения тангенциальной силы [39]. С точки зрения физики полимеров, скоростная зависимость силы трения, как и временная, является наиболее важной характеристикой фрикционных свойств полимеров. [c.72] Согласно работам [9, 42], сила трения пластмасс не зависит от скорости скольжения. Однако последующие исследования, выполненные в более широком интервале скоростей, показали, что сила трения пластмасс зависит от скорости сколь-жения [13, 18, 43]. [c.73] Соответственно с двойственной 2,5 молекулярно-механической природой трения, зависимость силы трения от 2,0 скорости скольжения будет определяться скоростью установления моле- ,5 кулярного адгезионного контакта и скоростью деформирования объема материала. Большое влияние при этом оказывают температура процесса и природа материала. Как мы уже видели, процесс внешнего трения полимеров обусловлен в основном (для твердых полимеров) деформационными свойствами самого полимерного материала. [c.73] Несомненно, что отдельные участки поверхности полимера деформируются периодически. Следовательно, скоростная зависимость силы трения определяется динамическими свойствами полимера. Для построения теории трения полимеров существенной в связи с этим является оценка частоты или скорости деформации материала. [c.73] Нами [24] была исследована зависимость удельной фактической силы трения полиэтилена от скорости скольжения (рис. 3.25). Слабая зависимость удельной фактической силы трения от скорости скольжения говорит о том, что адгезионная составляющая силы трения пластиков также мало зависит от скорости скольжения. Некоторое увеличение ее объясняется влиянием на адгезию скорости разрушения [44]. Как будет показано в гл. 4, к подобного рода зависимости приводит молекулярно-ки-нетическая теория трения. [c.77] В некоторых случаях [45] сила трения пластиков падает с ростом скорости скольжения. Это падение объясняется пришлифовкой поверхностей в процессе скольжения. [c.77] Зависимость Р (и) пластиков, как видно, изучена недостаточно. [c.77] За исключением двух-трех работ систематическое изучение скоростной зависимости силы трения не проводилось. Опубликованные данные, как правило, получены либо на изделиях (подшипники и т. п.), либо на материалах сложной структуры (обычно с наполнителями), применяемых в промышленности. [c.77] Рассмотренные экспериментальные результаты показывают, что релаксационные свойства твердых полимеров также определяют вид зависимости Р (и) и положение максимума. При этом, чем выше температура стеклования и температура опыта, тем подвижнее молекулы полимера, и максимум силы трения смещается в область больших скоростей. Положение максимума силы трения у твердых полимеров лежит в области 10 см мин, что на три порядка ниже, чем у резин, и на три-четыре порядка выше, чем у металлов. Это качественно хорошо согласуется с механическими свойствами изучаемых материалов. [c.77] Полиамид П-68 Эпоксидная смола Эбонит. . [c.78] Для оценки применимости теории Боудена авторы произвели параллельное изучение отношения и коэффициента трения л. [c.79] Для фторопласта-4 к = 0,3, что может быть объяснено чрезвычайно низкой адгезией этого материала. При температуре размягчения фторопласта-4 величина коэффициента трения возрастает до высоких значений. Зависимость для фторопласта-4 от температуры может быть выражена уравнением о.,. = 0,53—483,64/Т °К. Вплоть до 200° С коэффициент трения фторопласта-4 по стали и по фторопласту-4 практически постоянный. При скольжении же стали по фторопласту-4 с ростом температуры наблюдается возрастание р. (табл. 3.4). [c.79] Согласно нашим исследованиям [25], зависимость / (Г) суш,е-ственно определяется изменением площади фактического контакта (рис. 3.11), зависящей от изменения механических свойств полимера. [c.80] На рис. 3.28 приведены зависимости / (Г) для некоторых полимеров. Для полистирола и поливинилхлорида резкое увеличение f отмечено при температуре 70° С. Для полиамида с = 115—120° С наблюдается плавное изменение / с ростом температуры. [c.80] Важным классом твердых полимеров являются термореактивные пластмассы. Наиболее широко применяются эпоксидные смолы в связи с использованием их как связующих в стеклопластиках [46]. Эти смолы обладают большим модулем упругости ниже точки размягчения и слабой температурной зависимостью силы трения вплоть до температуры размягчения (рис. 3.30). [c.80] Температурное поле зависит при постоянной мощности трения от коэффициента взаимного перекрытия и условий теплоотдачи. Увеличение коэффициента взаимного перекрытия приводит к значительному росту температуры на поверхности. Изменение условий теплоотдачи меньше влияет на температуру поверхности, но сказывается на ее распределении по глубине [56]. [c.81] Толщина полимера или полимерного покрытия сказывается на тепловой проводимости контакта. Известно [20, 57—60], что в качестве антифрикционного материала фторопласт-4, например, лучше работает при нанесении его в виде тонкой пленки на твердые материалы, чем в виде массивного образца. [c.82] Вернуться к основной статье