www.wikidata.uk-ua.nina.az

Тертя сукупність явищ що спричиняють опір рухові одне відносно одного макроскопічних тіл зовнішнє тертя або елементів од

Тертя

Тертя́ — сукупність явищ, що спричиняють опір, рухові одне відносно одного макроскопічних тіл (зовнішнє тертя) або елементів одного і того ж тіла (внутрішнє тертя), при якому механічна енергія розсіюється переважно у вигляді тепла. Зовнішнє тертя відбувається на границі контакту двох твердих тіл. Внутрішнє тертя виникає у потоках рідини або при деформації твердого тіла, між частинами, що переміщуються одна відносно одної.

Зовнішнє тертя (тертя) — явище опору відносному переміщенню, яке виникає між двома тілами в зонах контакту їх поверхонь, тангеціально до них. (ДСТУ 2823-94)

Види зовнішнього тертя Редагувати

При наявності відносного руху двох тіл, що контактують між собою, сили тертя, котрі виникають при цьому, можна поділити на:

  • Тертя руху — зовнішнє тертя двох тіл, що рухаються одне відносно одного, до якого відносяться:
    • Тертя ковзання — зовнішнє тертя руху, під час якого швидкості тіл в точках дотику відрізняються за величиною і (чи) напрямком і діє на тіло у напрямку, протилежному до напрямку проковзування;
    • Тертя кочення — тертя руху, під час якого швидкості тіл однакові за величиною і напрямком, принаймні, в одній точці зони контакту і виникає при коченні одного з двох контактуючих тіл одне відносно одного;
    • Тертя кочення з проковзуванням — тертя руху двох тіл з одночасним тертям кочення і ковзання в зоні контакту.
  • Тертя спокою — тертя між двома твердими тілами за відсутності їх руху одне відносно одного. Це вид тертя виникає між двома тілами, котрі перебувають у взаємному контакті, і перешкоджає виникненню відносного руху. Його слід подолати для того, щоб привести у рух одне відносно одного два контактуючих тіла. Сила тертя спокою діє протилежно до напрямку ймовірного руху.

Фізична природа Редагувати

Фізична природа тертя до кінця не вивчена. Існують різні наукові школи, які трактують природу тертя з різних позицій, наприклад з точки зору фізики металів, електричної природи і т. д.

Сила тертя — неконсервативна сила, яка протидіє рухові фізичного тіла, розсіюючи його механічну енергію в тепло.

За ДСТУ 2823-94 сила тертя — сила, що чинить опір відносному переміщенню одного тіла по поверхні іншого під дією зовнішньої сили, і яка спрямована тангенціально до спільної границі між цими тілами.

За своєю фізичною природою сила тертя належить до електростатичних сил і не є фундаментальним типом взаємодії. В мікроскопічному світі сили тертя немає. Сила тертя виникає лише в макроскопічних системах, де внаслідок хаотичного руху атомів відбувається необоротний процес розсіяння енергії макроскопічного руху складових системи в енергію мікроскопічного руху атомів та молекул.

Сила тертя завжди направлена проти вектора швидкості.

Коли тіло рухається в газі чи рідині, сила тертя пропорційна швидкості, при великих швидкостях — квадрату швидкості.

Вивченням процесів тертя займається розділ фізики, який називається механікою фрикційного взаємодії, або трибологією.

Основною характеристикою тертя є коефіцієнт тертя , який визначається речовинами, з яких виготовлені поверхні взаємодіючих тіл.

У найпростіших випадках сила тертя та нормальне навантаження (або сила нормальної реакції) зв'язані нерівністю:

яка перетворюється у рівність тільки за наявності відносного руху. Це співвідношення називається законом Амонтона — Кулона.

Схема дії сил при терті ковзання: W — сила ваги, N — сила нормальної реакції опори, F — прикладена сила, що змушує тіло ковзати по поверхні, Ff — сила тертя ковзання.

Отже, як граничний випадок закону Амонтона-Кулона (див. вище), коли тіло пересувається на поверхні іншого тіла, сила тертя пропорційна силі реакції опори N з коефіцієнтом пропорційності μ, який називається коефіцієнтом тертя:

В техніці в залежності від умов змащування тертя ковзання поділяють на:

  • сухе, коли взаємодіючі тверді тіла не розділені жодними додатковими шарами змащення. В техніці зустрічається рідко. Характерна риса сухого тертя — наявність значної сили тертя спокою;
  • рідинне (в'язке), при взаємодії тіл, що розділені шаром твердого тіла (порошком графіту), рідини чи газу (мастильного матеріалу). Зустрічається в гідростатичних чи гідродинамічних опорах. Сила рідинного тертя залежить тільки від властивостей мастила та товщини його шару, а не від властивостей поверхні;
  • змішане, коли область контакту містить ділянки сухого і рідинного тертя;
  • граничне, коли в зоні контакту можуть міститися шари і ділянки різної природи (окисні плівки, рідина і т. д.) — найпоширеніший випадок при терті ковзання.

У зв'язку зі складністю перебігу фізико-хімічних процесів, в зоні фрикційної взаємодії, процеси тертя принципово не піддаються опису методами класичної механіки.

Тертя кочення — опір рухові, що виникає при перекочуванні тіла одне по одному. Проявляється, наприклад, між елементами підшипників кочення, між шиною колеса автомобіля і дорожнім полотном.

де:

  •  — сила тертя кочення;
  • f — коефіцієнт тертя кочення, одиниці вимірювання метр;
  • R — радіус тіла кочення;
  • N — притискна сила тіла до поверхні.

Максимальна сила тертя спокою прямо пропорційна до сили нормального тиску. Сила тертя спокою перешкоджає початкові руху тіла. З іншого боку, сила тертя спокою може спричинити прискорений рух тіла після початку руху.

Явище внутрішнього тертя у рідинах та газах називається в'язкістю.

Дисипація енергії Редагувати

При терті енергія макроскопічного механічного руху переходить в енергію мікроскопічного руху атомів та молекул. Людство навчилося використовувати цей ефект для добування вогню.

Електризація тертям Редагувати

При терті поверхні багатьох тіл заряджаються, що свідчить про електростатичну природу тертя. Цей процес використовується для створення статичних зарядів. Одним із найпоширеніших прикладів такої електризації тертям у сучасному світі є електризація барабана у фотокопіювальній машині. За допомогою електризації тертям можна створювати дуже великі напруги, як, наприклад, у електростатичному генераторі Ван де Граафа.

Змащення Редагувати

Розрізняють тертя без мастильного матеріалу (сухе тертя) і тертя з мастильним матеріалом, що підводиться у зону тертя. Для зменшення тертя використовуються різноманітні мастила та способи їх подавання в зону тертя. За умовами тертя в умовах змащення класифікують такі види:

  • Газове (рідинне, тверде) — мащення, в умовах якого розділення поверхонь тертя тіл, що рухаються одне відносно одного, відбувається за рахунок газоподібного (рідкого, твердого) мастильного матеріалу. Його різновиди:
    • гідродинамічне (газодинамічне) мащення — рідинне (газове) мащення, в умовах якого повне розділення поверхонь тертя відбувається за рахунок тиску, що самочинно виникає в шарі рідини (газу) під час руху поверхонь одна відносно одної;
    • гідростатичне (газове) мащення, в умовах якого повне розділення поверхонь тертя тіл, що перебувають у стані відносного руху чи спокою, відбувається за допомогою рідини (газу), що подається під зовнішнім тиском між поверхнями тертя.
    • еласто-гідродинамічне мащення — мащення, в умовах якого характеристики тертя і товщина плівки рідкого мастильного матеріалу між двома поверхнями, що рухаються одна відносно одної, визначаються пружними властивостями матеріалів поверхонь тертя, а також реологічними властивостями мастильного матеріалу.
  • Граничне мащення — мащення, в умовах якого тертя та зношування поверхонь, що рухаються одна відносно одної, визначаються їх властивостями, а також тими властивостями мастильного матеріалу, які відрізняються від об'ємної в'язкості.
  • Змішане мащення — мащення, під час застосування якого відбувається частково гідродинамічне, а частково граничне мащення.

У зворотній задачі для збільшення тертя поверхні, які можуть ковзати одна відносно другої, роблять шорсткими. Цій меті служить також і форма підошов взуття.

Див. також Редагувати

Примітки Редагувати

  1. ↑ ДСТУ 2823-94 Зносостійкість виробів тертя, зношування та мащення. Терміни та визначення.

Література Редагувати

  • Вплив тертя на концентрацію напружень та міцність деталей машин: [монографія] / О. М. Римар. — Л. : Сполом, 2013. — 378, [2] с. : іл., табл. — Бібліогр.: с. 356—378 (248 назв). — ISBN 978-966-665-835-0
  • Закалов О. В. Основи тертя і зношування в машинах: Навчальний посібник / О. В. Закалов, І. О. Закалов. — Тернопіль: Видавництво ТНТУ ім. І.Пулюя, 2011. — 322 с.
  • Теорія механізмів і машин/ А. С. Кореняко; Під ред. М. К. Афанасьєва. — К. : Вища шк. Головне вид-во, 1987. — 206 с.
  • Чолпан П. П. Фізика. К.: Вища школа. 2003. — 507 с. - ISBN 966-642-112-7
  • Попов С.В., Бучинський М.Я., Гнітько С.М., Чернявський А.М. Теорія механізмів технологічних машин: підручник для студентів механічних спеціальностей закладів вищої освіти. Харків: НТМТ, 2019. 268 с.

Посилання Редагувати

Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри
Дата публікації:
Tertya sukupnist yavish sho sprichinyayut opir ruhovi odne vidnosno odnogo makroskopichnih til zovnishnye tertya abo elementiv odnogo i togo zh tila vnutrishnye tertya pri yakomu mehanichna energiya rozsiyuyetsya perevazhno u viglyadi tepla Zovnishnye tertya vidbuvayetsya na granici kontaktu dvoh tverdih til Vnutrishnye tertya vinikaye u potokah ridini abo pri deformaciyi tverdogo tila mizh chastinami sho peremishuyutsya odna vidnosno odnoyi Zovnishnye tertya tertya yavishe oporu vidnosnomu peremishennyu yake vinikaye mizh dvoma tilami v zonah kontaktu yih poverhon tangecialno do nih DSTU 2823 94 Zmist 1 Vidi zovnishnogo tertya 2 Fizichna priroda 3 Disipaciya energiyi 4 Elektrizaciya tertyam 5 Zmashennya 6 Div takozh 7 Primitki 8 Literatura 9 PosilannyaVidi zovnishnogo tertya RedaguvatiPri nayavnosti vidnosnogo ruhu dvoh til sho kontaktuyut mizh soboyu sili tertya kotri vinikayut pri comu mozhna podiliti na Tertya ruhu zovnishnye tertya dvoh til sho ruhayutsya odne vidnosno odnogo 1 do yakogo vidnosyatsya Tertya kovzannya zovnishnye tertya ruhu pid chas yakogo shvidkosti til v tochkah dotiku vidriznyayutsya za velichinoyu i chi napryamkom 1 i diye na tilo u napryamku protilezhnomu do napryamku prokovzuvannya Tertya kochennya tertya ruhu pid chas yakogo shvidkosti til odnakovi za velichinoyu i napryamkom prinajmni v odnij tochci zoni kontaktu 1 i vinikaye pri kochenni odnogo z dvoh kontaktuyuchih til odne vidnosno odnogo Tertya kochennya z prokovzuvannyam tertya ruhu dvoh til z odnochasnim tertyam kochennya i kovzannya v zoni kontaktu 1 Tertya spokoyu tertya mizh dvoma tverdimi tilami za vidsutnosti yih ruhu odne vidnosno odnogo 1 Ce vid tertya vinikaye mizh dvoma tilami kotri perebuvayut u vzayemnomu kontakti i pereshkodzhaye viniknennyu vidnosnogo ruhu Jogo slid podolati dlya togo shob privesti u ruh odne vidnosno odnogo dva kontaktuyuchih tila Sila tertya spokoyu diye protilezhno do napryamku jmovirnogo ruhu Fizichna priroda RedaguvatiFizichna priroda tertya do kincya ne vivchena Isnuyut rizni naukovi shkoli yaki traktuyut prirodu tertya z riznih pozicij napriklad z tochki zoru fiziki metaliv elektrichnoyi prirodi i t d Sila tertya nekonservativna sila yaka protidiye ruhovi fizichnogo tila rozsiyuyuchi jogo mehanichnu energiyu v teplo Za DSTU 2823 94 1 sila tertya sila sho chinit opir vidnosnomu peremishennyu odnogo tila po poverhni inshogo pid diyeyu zovnishnoyi sili i yaka spryamovana tangencialno do spilnoyi granici mizh cimi tilami Za svoyeyu fizichnoyu prirodoyu sila tertya nalezhit do elektrostatichnih sil i ne ye fundamentalnim tipom vzayemodiyi V mikroskopichnomu sviti sili tertya nemaye Sila tertya vinikaye lishe v makroskopichnih sistemah de vnaslidok haotichnogo ruhu atomiv vidbuvayetsya neoborotnij proces rozsiyannya energiyi makroskopichnogo ruhu skladovih sistemi v energiyu mikroskopichnogo ruhu atomiv ta molekul Sila tertya zavzhdi napravlena proti vektora shvidkosti Koli tilo ruhayetsya v gazi chi ridini sila tertya proporcijna shvidkosti pri velikih shvidkostyah kvadratu shvidkosti Vivchennyam procesiv tertya zajmayetsya rozdil fiziki yakij nazivayetsya mehanikoyu frikcijnogo vzayemodiyi abo tribologiyeyu Osnovnoyu harakteristikoyu tertya ye koeficiyent tertya m displaystyle mu nbsp yakij viznachayetsya rechovinami z yakih vigotovleni poverhni vzayemodiyuchih til U najprostishih vipadkah sila tertya F displaystyle F nbsp ta normalne navantazhennya abo sila normalnoyi reakciyi N n o r m a l displaystyle N normal nbsp zv yazani nerivnistyu F m N n o r m a l displaystyle F leqslant mu N normal nbsp yaka peretvoryuyetsya u rivnist tilki za nayavnosti vidnosnogo ruhu Ce spivvidnoshennya nazivayetsya zakonom Amontona Kulona nbsp Shema diyi sil pri terti kovzannya W sila vagi N sila normalnoyi reakciyi opori F prikladena sila sho zmushuye tilo kovzati po poverhni Ff sila tertya kovzannya Otzhe yak granichnij vipadok zakonu Amontona Kulona div vishe koli tilo peresuvayetsya na poverhni inshogo tila sila tertya proporcijna sili reakciyi opori N z koeficiyentom proporcijnosti m yakij nazivayetsya koeficiyentom tertya F m N displaystyle F mu N nbsp V tehnici v zalezhnosti vid umov zmashuvannya tertya kovzannya podilyayut na suhe koli vzayemodiyuchi tverdi tila ne rozdileni zhodnimi dodatkovimi sharami zmashennya V tehnici zustrichayetsya ridko Harakterna risa suhogo tertya nayavnist znachnoyi sili tertya spokoyu ridinne v yazke pri vzayemodiyi til sho rozdileni sharom tverdogo tila poroshkom grafitu ridini chi gazu mastilnogo materialu Zustrichayetsya v gidrostatichnih chi gidrodinamichnih oporah Sila ridinnogo tertya zalezhit tilki vid vlastivostej mastila ta tovshini jogo sharu a ne vid vlastivostej poverhni zmishane koli oblast kontaktu mistit dilyanki suhogo i ridinnogo tertya granichne koli v zoni kontaktu mozhut mistitisya shari i dilyanki riznoyi prirodi okisni plivki ridina i t d najposhirenishij vipadok pri terti kovzannya U zv yazku zi skladnistyu perebigu fiziko himichnih procesiv v zoni frikcijnoyi vzayemodiyi procesi tertya principovo ne piddayutsya opisu metodami klasichnoyi mehaniki Tertya kochennya opir ruhovi sho vinikaye pri perekochuvanni tila odne po odnomu Proyavlyayetsya napriklad mizh elementami pidshipnikiv kochennya mizh shinoyu kolesa avtomobilya i dorozhnim polotnom F t f R N displaystyle F t frac f R cdot N nbsp dd de F t displaystyle F t nbsp sila tertya kochennya f koeficiyent tertya kochennya odinici vimiryuvannya metr R radius tila kochennya N pritiskna sila tila do poverhni Maksimalna sila tertya spokoyu pryamo proporcijna do sili normalnogo tisku Sila tertya spokoyu pereshkodzhaye pochatkovi ruhu tila Z inshogo boku sila tertya spokoyu mozhe sprichiniti priskorenij ruh tila pislya pochatku ruhu Yavishe vnutrishnogo tertya u ridinah ta gazah nazivayetsya v yazkistyu Dokladnishe V yazkistDisipaciya energiyi RedaguvatiPri terti energiya makroskopichnogo mehanichnogo ruhu perehodit v energiyu mikroskopichnogo ruhu atomiv ta molekul Lyudstvo navchilosya vikoristovuvati cej efekt dlya dobuvannya vognyu Elektrizaciya tertyam RedaguvatiDokladnishe Triboelektrichnij efektPri terti poverhni bagatoh til zaryadzhayutsya sho svidchit pro elektrostatichnu prirodu tertya Cej proces vikoristovuyetsya dlya stvorennya statichnih zaryadiv Odnim iz najposhirenishih prikladiv takoyi elektrizaciyi tertyam u suchasnomu sviti ye elektrizaciya barabana u fotokopiyuvalnij mashini Za dopomogoyu elektrizaciyi tertyam mozhna stvoryuvati duzhe veliki naprugi yak napriklad u elektrostatichnomu generatori Van de Graafa Zmashennya RedaguvatiRozriznyayut tertya bez mastilnogo materialu suhe tertya i tertya z mastilnim materialom sho pidvoditsya u zonu tertya Dlya zmenshennya tertya vikoristovuyutsya riznomanitni mastila ta sposobi yih podavannya v zonu tertya Za umovami tertya v umovah zmashennya klasifikuyut taki vidi 1 Gazove ridinne tverde mashennya v umovah yakogo rozdilennya poverhon tertya til sho ruhayutsya odne vidnosno odnogo vidbuvayetsya za rahunok gazopodibnogo ridkogo tverdogo mastilnogo materialu Jogo riznovidi gidrodinamichne gazodinamichne mashennya ridinne gazove mashennya v umovah yakogo povne rozdilennya poverhon tertya vidbuvayetsya za rahunok tisku sho samochinno vinikaye v shari ridini gazu pid chas ruhu poverhon odna vidnosno odnoyi gidrostatichne gazove mashennya v umovah yakogo povne rozdilennya poverhon tertya til sho perebuvayut u stani vidnosnogo ruhu chi spokoyu vidbuvayetsya za dopomogoyu ridini gazu sho podayetsya pid zovnishnim tiskom mizh poverhnyami tertya elasto gidrodinamichne mashennya mashennya v umovah yakogo harakteristiki tertya i tovshina plivki ridkogo mastilnogo materialu mizh dvoma poverhnyami sho ruhayutsya odna vidnosno odnoyi viznachayutsya pruzhnimi vlastivostyami materialiv poverhon tertya a takozh reologichnimi vlastivostyami mastilnogo materialu Granichne mashennya mashennya v umovah yakogo tertya ta znoshuvannya poverhon sho ruhayutsya odna vidnosno odnoyi viznachayutsya yih vlastivostyami a takozh timi vlastivostyami mastilnogo materialu yaki vidriznyayutsya vid ob yemnoyi v yazkosti Zmishane mashennya mashennya pid chas zastosuvannya yakogo vidbuvayetsya chastkovo gidrodinamichne a chastkovo granichne mashennya U zvorotnij zadachi dlya zbilshennya tertya poverhni yaki mozhut kovzati odna vidnosno drugoyi roblyat shorstkimi Cij meti sluzhit takozh i forma pidoshov vzuttya Div takozh RedaguvatiKoeficiyent tertyaPrimitki Redaguvati a b v g d e zh DSTU 2823 94 Znosostijkist virobiv tertya znoshuvannya ta mashennya Termini ta viznachennya Literatura RedaguvatiVpliv tertya na koncentraciyu napruzhen ta micnist detalej mashin monografiya O M Rimar L Spolom 2013 378 2 s il tabl Bibliogr s 356 378 248 nazv ISBN 978 966 665 835 0 Zakalov O V Osnovi tertya i znoshuvannya v mashinah Navchalnij posibnik O V Zakalov I O Zakalov Ternopil Vidavnictvo TNTU im I Pulyuya 2011 322 s Teoriya mehanizmiv i mashin A S Korenyako Pid red M K Afanasyeva K Visha shk Golovne vid vo 1987 206 s Cholpan P P Fizika K Visha shkola 2003 507 s ISBN 966 642 112 7 Popov S V Buchinskij M Ya Gnitko S M Chernyavskij A M Teoriya mehanizmiv tehnologichnih mashin pidruchnik dlya studentiv mehanichnih specialnostej zakladiv vishoyi osviti Harkiv NTMT 2019 268 s Posilannya RedaguvatiTertya Terminologichnij slovnik dovidnik z budivnictva ta arhitekturi R A Shmig V M Boyarchuk I M Dobryanskij V M Barabash za zag red R A Shmiga Lviv 2010 S 191 ISBN 978 966 7407 83 4 Problemi tribologiyi mizhnarodnij naukovij zhurnal vidayetsya z 1996 r Trenie Iznos Smazka elektronnij naukovo tehnichnij zhurnal pro tertya Trenie i Iznos mizhnarodnij naukovij zhurnal prisvyachenij problemam tertya znoshennya ta mashennya vidayetsya Nacionalnoyu Akademiyeyu Nauk Bilorusi z 1980 r Journal of Tribology mizhnarodnij zhurnal pro tertya Wear mizhnarodnij zhurnal pro tertya i znoshennya Obzor Trenie Tribotehnika nauka o trenii dovidkovi tablici znachen koeficiyentiv tertya Static friction Otrimano z https uk wikipedia org w index php title Tertya amp oldid 40350190