Силы трения

Сопротивление относительному перемещению, возникающее между двумя телами в зонах соприкосновения поверхностей по касательными к ним и сопровождаемое диссипацией энергии, называется внешним трением.

По кинематическому признакуразличают следующие виды трения:

- скольжения

- качения

- верчения

- качения с проскальзыванием;

- трение при виброперемещениях.

Силой трения скольжения – называется составляющая полной реакции, лежащая в общей касательной плоскости к поверхности контакта, и направленная в сторону, противоположную их относительному смещению:

В зависимости от состояния поверхностей трения различают два вида трения:

- трение без смазочного материала – сухое трение

- трение со смазочным материалом – жидкостное.

Жидкостным (гидродинамическим) трением называется внешнее трение, при котором между трущимися поверхностями соприкасающихся тел есть слой смазки с обычными объемными свойствами.

Сухим называется трение, при котором трущиеся поверхности соприкасающихся тел покрыты окислами и адсорбированными молекулами газов или жидкости, а смазка отсутствует.

Различают следующие виды смазки:

- твердая - при которой разделение поверхностей трения осуществляется твердым смазочным материалом;

- жидкостная - при которой полное разделение трущихся поверхностей осуществляется жидким смазочным материалом;

- полужидкостная – при которой частично осуществляется жидкостная смазка;

- газовая – разделение осуществляется газовым смазочным материалом;

- граничная – при которой трение и износ между поверхностями определяется свойствами смазочного материала, отличными от объемных.

Механический кпд

Энергия, подводимая к реальному механизму в виде работы движущих сил и моментов А_Д за цикл установившегося режима, расходуется на совершение полезной работы А_ПС , то есть работы сил и моментов полезного сопротивления, а также на совершение работы А_Т, связанной с преодолением сил трения в кинематических парах и сил сопротивления среды:

А_Д +А_ПС = А_Д.

Механическим коэффициентом полезного действия (КПД) называется отношение работы сил полезного сопротивления к работе движущих сил за цикл установившегося движения механизма:

КПД показывает, какая доля механической энергии, подведенной к машине, полезно расходуется на совершение той работы, для которой машина создана.

Отношение работы сил вредного сопротивления к работе движущих сил за цикл установившего движения называется механическим коэффициентом потерь: , который характеризует, какая доля механической энергии, подведенной к машине, вследствие наличия различных видов трения превращается в конечном счете в теплоту и бесполезно теряется, рассеиваясь в окружающем пространстве. Так как потери на трение неизбежны, то>0. Между коэффициентом потерь и КПД существует очевидная связь:.

Иногда КПД определяется как отношение средних за цикл значений соответствующих мощностей:

.

КПД и коэффициент потерь определяются только тогда, когда механизм находится в установившемся движении. Если оно является периодически изменяющимся, то КПД и коэффициент потерь представляют собой средние за цикл энергетические характеристики механизма.

Обычно КПД отдельных механизмов определяют экспериментально и указывают в справочниках.

КПД системы механизмов, составленной из нескольких последовательно соединенных механизмов, называется произведение КПД отдельных механизмов, составляющих данную систему: .