Исследование силы трения
- От чего зависит сила трения?
- Исследование силы трения на трибометре
От чего зависит сила трения?
Сила трения – это сила (физическая векторная величина), возникающая при относительном перемещении соприкасающихся тел.
Экспериментально установлено, что на величину силы трения оказывает влияние нагрузка, придаваемая исследуемым образцам, материалы, из которых изготовлены сопрягаемые поверхности, их шероховатость, скорость перемещения объектов относительно друг друга.
При этом от площади соприкосновения поверхностей сила трения не зависит.
Сила трения увеличивается с повышением коэффициента трения и силы нормальной реакции опоры, так как вычисляется через произведение указанных величин.
Коэффициент трения характеризует трущиеся поверхности. Он зависит от природы и вида обработки материалов, скорости их движения.
Исследование силы трения на трибометре
Исследование силы трения является одним из видов трибологических испытаний деталей и узлов. Такие опыты проводятся в рамках оборудованных лабораторий, позволяющих воспроизвести процесс трения в контролируемых условиях, менять режимы взаимодействия образцов, внешние факторы воздействия и другие параметры.
За осуществлением трибологических испытаний обращаются в организации, оказывающие профессиональные услуги в данной области. Например, все необходимое оборудование для исследований имеется в Инженерном центре MODENGY.
Для контролируемого измерения силы трения используются трибометры (машины трения).
Они позволяют создать такие воздействия на образец, которые будут влиять на исследуемый параметр.
Устройство трибометра:
- Блок нагружения
- Пульт управления с блоком измерения
- Блок испытания (узел трения)
- Приводной механизм
Взаимодействие деталей осуществляется в блоке испытания. В образцедержатели вставляют два исследуемых объекта: тело и контртело. Их форма может быть различной в зависимости от особенностей исследования.
Датчик измерения силы (момента) трения чаще всего располагается именно в этом блоке, хоть и является частью измерительной системы.
С помощью блока нагружения создается необходимое давление на материалы. Нагрузка может быть постоянной или переменной, при этом она должна быть равномерной.
Механизмы блока нагружения делятся на рычажно-гравитационные, пружинные, пневматические и другие.
Изменение параметров взаимодействия сопряженных элементов осуществляется через пульт управления. С помощью него задаются и условиях в камере, при ее наличии.
Камера – это часть машины трения, внутри которой могут воспроизводиться внешние воздействия на испытуемые образцы (температура, влажность, абразив, вакуум и так далее). Кроме того, она предотвращает выброс продуктов износа за пределы установки и снижает уровень шума в помещении.
Пульт управления электрически связан с блоком испытания.
Кроме изменения силы трения приборы регистрируют следующие параметры:
- Силу нормального давления
- Скорость и путь трения
- Фрикционный разогрев поверхностей
- Работу трения
Исследование трения может быть полезным при проектировании узлов и механизмов, совершенствовании уже сконструированных установок, подборе смазочных материалов.