ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Влияние нормальной нагрузки из "Трение и износ полимеров" Из формулы (4.64) следует, что зависимость F N) определяется при малых значениях со зависимостью площади фактического контакта от нормальной нагрузки 5 N). Кроме того, нагрузка может действовать и непосредственно на силу трения. Это возможно в двух случаях когда S = onst и когда второй член в правой части уравнения (4.64) сравним по величине с первым. Выражение (4.64) по физическому смыслу близко к закону Дерягина, согласно которому сила трения также при 5 = onst зависит от N непосредственно. Однако молекулярные константы в этих двух формулах существенно различны. Особенно важно подчеркнуть, что и в формуле (4.64) зависят от скорости и температуры, в то время как в теории Дерягина сила трения принципиально не зависит от скорости и температуры. [c.122] На рис. 4.32 приведена кривая зависимости F (р) согласно уравнению (4.64). [c.122] Выражение (4.66) аналогично закону Кулона и подтверждается в области малых р большим количеством экспериментальных данных [2, 3, 7, 49, 50]. Выражение (4.67) аналогично закону Амонтона и обычно для эластиков не подтверждается, так как фо 0. Для более жестких полимеров уравнение (4.67), однако, довольно хорошо согласуется с экспериментальными данными [3]. [c.123] В некоторых случаях [20] площадь фактического контакта зависит от давления в соответствии с выражением (4.69). Релаксационная теория тре чия [выражение (4.27)] позволяет в этом случае вскрыть физический смысл констант а и Ь в уравнении (4.69). [c.123] Для установившегося трения при нагрузках свыше 250 кПсм удельная сила трения / = Р/8 постоянна, так как площадь фактического контакта практически равна площади номинального контакта 5 = 5 . При этом = с. [c.124] Во всей области нагрузок экспериментальные данные (рис. 4.34), обработанные в координатах 1п (с5 — Р), р (рис. 4.35), удовлетворяют формуле (4.65). Следовательно, формула (4.65) является более точным выражением закона трения эластомеров. Из наклона прямой следует, что коэффициент р = 0,17. Малое значение коэффициента указывает на то, что поверхности трения обладали малой шероховатостью. [c.124] В области давлений 10—200 кГ/см превалирующим фактором является изменение площади фактического контакта — кривые имеют тенденцию к насыщению. Процессу насыщения сопутствует непосредственное влияние давления на силу трения. Таким образом, сила трения во всей области нагрузок определяется выражением (4.64). Непосредственное влияние давления на силу трения связано с законом трения Дерягина. [c.125] Между крутизной зависимости / р) и сжимаемостью наблюдается прямое соответствие чем больше сжимаемость, тем круче зависимость / (р) в области больших давлений. Учет давления может быть в первом приближении, следуя Френкелю [6], произведен следуюш,им образом. [c.126] Уравнение (4.71) может объяснить зависимость / (р) во всем интервале давлений. Зависимость / (р), выражаемая этим уравнением, имеет не только теоретическое значение. В результате резкого повышения давления в системах с уплотнителями (до 1000 кПсм и выше) необходимо учитывать значительное увеличение силы трения в области больших давлений. Согласно уравнению (4.71), при прочих равных условиях, это связано с коэффициентом сжимаемости резин. Высокой сжимаемостью (к = 2,5-10 см /кГ) можно также объяснить более резкую зависимость Р (р) в области больших давлений для резин по сравнению с твердыми полимерами (для фторопласта-4 и = 1,6-10-6 см кГ)). [c.126] В области малых нагрузок изменение силы трения определяется увеличением площади фактического контакта (кривая 2 на рис. 4.37), в области больших нагрузок изменяется удельная фактическая сила трения или константа трения с (кривая 3 на рис. 4.37) [54]. [c.126] Используя зависимость [i o и fo в формулах (4.72) и (4.73) от структуры резины и ее жесткости, было исследовано влияние типа каучука и количества наполнителей на статическое трение. Тип каучука определяет межмолекулярное взаимодействие, а количество ингредиентов — твердость полимера. Величина F зависит от площади контакта и, следовательно, с ростом жесткости резины при том же самом давлении должна падать. Жесткость резины легко регулируется наполнителем. [c.127] Выражения (4.73) и (4.74) являются эмпирическими и могут быть использованы лишь при качественном описании закона трения в области малых нагрузок. В дальнейшем было показано [49], что константа Поз не является постоянной величиной, а зависит от нагрузки. [c.127] Таким образом, закон трения определяется зависимостью площади фактического контакта от давления. В области больших давлений, когда S = onst, необходимо учитывать прямое влияние давления на силу трения [46, 68]. Закон трения в виде двучленной зависимости (4.71) является наиболее общим и согласуется с экспериментальными данными в широком интервале давлений. [c.127] Вернуться к основной статье