Слайд 2
Тре́ние — процесс взаимодействия тел при их относительном движении
(смещении) либо при движении тела в газообразной или жидкой среде. По-другому
называется фрикционным взаимодействием. Изучением процессов трения занимается раздел физики, который называется механикой фрикционного взаимодействия, или трибологией.
Слайд 3
Трение главным образом имеет электронную природу при условии,
что вещество находится в нормальном состоянии. В сверхпроводящем состоянии вдалеке от
критической температуры основным «источником» трения являются фононы, а коэффициент трения может уменьшиться в несколько раз
Слайд 5
Трение скольжения — сила, возникающая при поступательном перемещении одного
из контактирующих/взаимодействующих тел относительно другого и действующая на это
тело в направлении, противоположном направлению скольжения.
Слайд 6
Трение качения — момент сил, возникающий при качении одного из
двух контактирующих\взаимодействующих тел относительно другого.
Слайд 7
Трение покоя — сила, возникающая между двумя контактирующими телами
и препятствующая возникновению относительного движения. Эту силу необходимо преодолеть
для того, чтобы привести два контактирующих тела в движение друг относительно друга. Возникает при микроперемещениях (например, при деформации) контактирующих тел. Она действует в направлении, противоположном направлению возможного относительного движения.
Слайд 8
В физике взаимодействия трение принято разделять на
сухое
жидкостное
граничное
Эластогидроди-намическое
смешанное
Слайд 9
сухое, когда взаимодействующие твёрдые тела не разделены никакими
дополнительными слоями/смазками (в том числе и твердыми смазочными материалами) —
очень редко встречающийся на практике случай. Характерная отличительная черта сухого трения — наличие значительной силы трения покоя;
Слайд 10
граничное, когда в области контакта могут содержаться слои
и участки различной природы (окисные плёнки, жидкость и так далее) — наиболее
распространённый случай при трении скольжения.
Слайд 11
смешанное, когда область контакта содержит участки сухого и
жидкостного трения;
Слайд 12
жидкостное (вязкое), при взаимодействии тел, разделённых слоем твёрдого
тела (порошком графита), жидкости или газа (смазки) различной толщины — как правило, встречается при трении
качения, когда твёрдые тела погружены в жидкость, величина вязкого трения характеризуется вязкостью среды;
Слайд 13
эластогидродинамическое, когда решающее значение имеет внутреннее трение в
смазывающем материале. Возникает при увеличении относительных скоростей перемещения.
Слайд 14
В связи со сложностью физико-химических процессов, протекающих в
зоне фрикционного взаимодействия, процессы трения принципиально не поддаются описанию
с помощью методов классической механики.
Слайд 15
Закон Амонтона — Кулона
Основной характеристикой трения является коэффициент трения µ ,
который определяется материалами, из которых изготовлены поверхности взаимодействующих тел.
В
простейших случаях сила трения F и нормальная нагрузка (или сила нормальной реакции) N связаны неравенством
F=µN
Слайд 16
Трение в механизмах и машинах
В большинстве традиционных механизмов
(ДВС, автомобили, зубчатые шестерни и пр.) трение играет отрицательную
роль, уменьшая КПД механизма. Для уменьшения силы трения используются различные натуральные и синтетические масла и смазки. В современных механизмах для этой цели используется также напыление покрытий на детали.
Слайд 17
С миниатюризацией механизмов и созданием микроэлектромеханических систем (МЭМС) и наноэлектромеханических
систем (НЭМС) величина трения по сравнению с действующими в
механизме силами увеличивается и становится весьма значительной, и при этом не может быть уменьшена с помощью обычных смазок, что вызывает значительный теоретический и практический интерес инженеров и учёных к данной области. Для решения проблемы трения создаются новые методы его снижения в рамках трибологии и науки о поверхности.
Слайд 18
Сцепление с поверхностью
Наличие трения обеспечивает возможность перемещаться по
поверхности. Так, при ходьбе именно за счёт трения происходит сцепление подошвы
с полом, в результате чего происходит отталкивание от пола и движение вперёд. Точно так же обеспечивается сцепление колёс автомобиля (мотоцикла) с поверхностью дороги. В частности, для увеличения улучшения этого сцепления разрабатываются новые формы и специальные типы резины для покрышек, а на гоночные болиды устанавливаются антикрылья, сильнее прижимающие машину к трассе.