Основные
понятия
Триботехника – наука о контактном
взаимодействии твердых тел при
их относительном движении, охватывающая
весь комплекс вопросов трения,
изнашивания и смазки машин.
В некоторых странах, в том
числе и России, вместо термина
триботехника употребляют термины
трибология и трибоника. Название научной
дисциплины трибология образовано от
греческих слов «трибос» - трение и «логос»
- наука. Она охватывает теоретические
и экспериментальные исследования физических
(механических, электрических, магнитных,
тепловых), химических, биологических
и других явлений, связанных с трением,
изнашиванием и смазкой. Как наука, трибология
имеет научно-технические разделы: трибофизику,
трибохимию, триботехническое материаловедение,
трибомеханику, трибоинформатику и др.
Необходимо также дать пояснения
некоторых терминов, которые будут
наиболее часто встречаться в
тексте.
Внешнее трение – явление сопротивления
относительному перемещению, возникающее
между двумя телами в зонах
соприкосновения поверхностей по
касательным к ним, сопровождаемое диссипацией
энергии.
Изнашивание – процесс разрушения
и отделения материала с поверхности
твердого тела и (или) накопления
его остаточной деформации при
трении, проявляющийся в постепенном
изменении размеров и (или)
формы тела.
Износ – результат изнашивания,
определяемый в установленных
единицах.
Смазка – действие смазочного
материала, в результате которого
между двумя поверхностями уменьшается
сила трения и (или) интенсивность
изнашивания.
Износостойкость – свойство материала
оказывать сопротивление изнашиванию
в определенных условиях трения, оцениваемое
величиной, обратной скорости изнашивания
или интенсивности изнашивания.
Антифрикционные материалы –
материалы, используемые для работы
в несущих или направляющих
узлах трения (подшипниках скольжения,
радиальных и торцовых уплотнениях).
Фрикционные материалы – материалы,
предназначенные или используемые
для работы в узлах трения,
передающих или рассеивающих
кинетическую энергию движущихся
масс (в тормозах, муфтах, сцеплениях,
демпферах, вариаторах и др.).
Присадка – вещество, добавляемое
к смазочному материалу для
придания ему новых свойств
или усиления существующих.
Надежность – это свойство
объекта сохранять во времени
в установленных пределах значения
всех параметров, характеризующих способность
выполнять требуемые функции в заданных
режимах и условиях применения, технического
обслуживания, ремонта, хранения и транспортирования.
Инженерно-технические
проблемы триботехники
Наиболее актуальными инженерно-техническими
проблемами в триботехнике на сегодняшний
день являются следующие:
- экономика
и триботехника;
- создание
«безызносных» узлов трения машин;
- разработка
методов расчета деталей на износ;
- защита деталей
машин от водородного изнашивания;
- расширение
применения финишной антифрикционной
безабразивной обработки (ФАБО) трущихся
деталей;
- совершенствование
смазывания деталей сочленений;
- исследование
электрических, магнитных и вибрационных
явлений при изнашивании;
- подготовка
инженерных кадров по триботехнике;
- разработка
новой теории трения и безызносности;
- триботехника,
интересы здоровья и защиты окружающей
среды;
- программа
исследований водородного изнашивания
и избирательного переноса;
- построение
и реализация банка данных по триботехнике
и единство терминов и определений в триботехнике;
- необычные
условия работы машин и приборов;
- компьютерная
трибология.
А также к проблемам триботехники
можно отнести проблемы технического
обновления различных отраслей
машиностроения.
Проблема
защиты деталей машин
от водородного изнашивания
Важной задачей триботехники
является разработка методов
борьбы с водородным изнашиванием.
Около 15 лет назад в Советском
Союзе было экспериментально
обнаружено неизвестное ранее
явление концентрации в поверхностных
слоях трущихся деталей водорода,
выделяющегося из материалов пары трения
и из окружающей среды. Это явление вызывает
ускорение изнашивания. Водородное изнашивание
характеризуется интенсивным выделением
водорода в результате трибодеструкции
водородсодержащих материалов, ускоряемым
механохимическим действием. Кроме того,
оно характеризуется диффузией водорода
в деформируемый слой стали и особым видом
разрушения, связанным с одновременным
появлением большого числа «зародышей»
трещин во всей зоне деформирования, и
упомянутым накапливанием водорода. Водородное
изнашивание вносит новые представления
о механизме хрупкого разрушения.
Защита от водородного изнашивания
имеет особое значение для
следующих отраслей:
- авиатехники
(узлы трения топливных насосов, а также
тормозные колодки и барабаны колес выходят
из строя в результате водородного изнашивания);
- железнодорожного
транспорта (водородному изнашиванию
подвергаются рельсы и колеса вагонов);
- автомобильного
транспорта (водородное изнашивание резко
снижает срок службы цилиндров и поршневых
колес двигателей, тормозных накладок,
тормозных барабанов и дисков сцепления,
а также лопаток бензиновых насосов и
других деталей агрегатов автомобилей);
- морского
флота (водородному изнашиванию подвергаются
узлы трения, смазываемые водой);
- деревообрабатывающей
промышленности (водородное изнашивание
деревообрабатывающего инструмента и
рабочих органов машин сдерживает рост
производительности труда в отрасли);[1]
- техники Севера
(одной из причин быстрого изнашивания
машин, работающих на Севере, является
охрупчивающее действие водорода, который
при низких температурах не рассасывается
в поверхностных слоях, а концентрируется
между зоной трения и объемом материала
трущейся детали вследствие значительного
перепада температур);
- химического
машиностроения (узлы трения машин и оборудования
химической промышленности изнашиваются,
главным образом, в результате действия
водорода);
- техники будущего
(в новых машинах расширяется применение
титана и его сплавов; при трении эти материалы,
обладая низкими антифрикционными свойствами,
весьма сильно поглощают водород и подвергаются
водородному изнашиванию).
При ведущейся в России и
США широкой работе по созданию
двигателей для автомобилей и
самолетов на водородном топливе
исследователи должны заранее
принять меры защиты деталей от
водородного изнашивания.
Проблема водородного изнашивания
имеет комплексный межотраслевой
характер, а поэтому требует привлечения
к ее решению ученых различных
специальностей (металловедов, физиков,
химиков, специалистов по триботехнике),
и должна выполняться по единому плану.
Проблема
создания «безызносных»
узлов трения машин
До последнего времени генеральным
направлением по борьбе с изнашиванием
в машиностроении было повышение
твердости трущихся поверхностей
детали. В промышленности разработано
большое количество методов повышения
твердости деталей (хромирование, азотирование,
цементирование и т. д.). Многолетний опыт
свидетельствует, что это направление
позволило в большей степени повысить
надежность трущихся деталей машин. Однако
постоянное стремление к уменьшению массы
машин и повышению интенсификации рабочих
процессов привело к увеличению давлений
в узлах машин и скоростей скольжения
и ухудшило условия смазывания. Кроме
того, требования к повышению КПД механизмов,
а также применение специальных смазочных
материалов и жидкостей привело к тому,
что традиционные методы увеличения износостойкости
деталей повышением их твердости во многих
случаях перестали себя оправдывать. В
процессе поиска средств увеличения износостойкости
деталей машин в нашей стране открыт избирательный
перенос при трении.
Избирательный перенос (ИП) – это комплекс
физико-химических явлений на контакте
поверхностей при трении, который позволяет
преодолеть ограниченность ресурса трущихся
сочленений машин и снизить потери на
трение. ИП есть особый вид трения, который
обусловлен самопроизвольным образованием
в зоне контакта неокисляющейся тонкой
металлической пленки с низким сопротивлением
сдвигу и неспособной наклепываться. На
пленке образуется в свою очередь полимерная
пленка, которая создает дополнительный
антифрикционный слой. ИП, его системы
снижения износа и трения (системы СИТ),
разработанные А. А. Поляковым, не вытекают
из ранее имевшихся представлений о трении
и изнашивании. Процессы, составляющие
сущность ИП, находятся на стыках разделов
химии, физической химии, физики, синергетики
и механики. Сложность ИП состоит также
в том, что ряд его химических и физических
процессов не встречался в практике исследований
трения. Большинство химических реакций
ИП являются гетерогенными, поэтому их
изучение затруднено.
Но в то же время ИП имеет
в своей основе полезные физико-химические
явления и группы явлений (систем).
Они подавляют изнашивание, снижают сопротивление
сдвигу и обладают свойством самоорганизации,
а иногда и способностью к обратной связи
с возбуждающей причиной. Их основная
ценность состоит в том, что они работают
дифференцированно против факторов, ведущих
к разрушению поверхности. Почти каждая
из систем имеет глубокое содержание;
например, система защиты от водородного
изнашивания представляет собой целое
трибологическое направление. Традиционной
системой снижения износа и трения (СИТ)
является самопроизвольное образование
слоя смазочного материала при трении
с граничной смазкой в результате адсорбции
молекул смазочного материала на поверхности.
А в ИП имеется максимальное число систем
СИТ, и эффект здесь наиболее полный и
существенный. Весьма полезным свойством
ИП является также свойство работать в
средах, где трение при граничной смазке
не может эффективно выполнять свои функции.
ИП проявляет способность перестройки
защитных систем, которые варьируются
в зависимости от свойств среды, являющейся
исходным материалом для образования
системы снижения износа и трения.
Исследование механизма ИП, его
закономерностей и областей рационального
применения привело к некоторому
изменению установившихся ранее
взглядов на ряд вопросов триботехники:
структуру и свойства тонких поверхностных
слоев трущихся деталей машин, механизм
изнашивания и смазочного действия, пути
создания смазочных материалов и присадок
к ним, оптимальную структуру и свойства
износостойких и антифрикционных материалов
и приработочных покрытий и т. д.
ИП
применен или апробирован в машинах: самолетах,
автомобилях, станках, паровых машинах,
дизелях тепловозов, прессовом оборудовании,
редукторах, оборудовании химической
промышленности, механизмах морских судов,
магистральных нефтепроводах, электробурах,
холодильниках, гидронасосах, нефтепромысловом
оборудовании. ИП применяется также в
приборах и может быть использован для
повышения стойкости режущего инструмента
при сверлении, фрезеровании, протягивании,
дорновании и резьбонарезании.
ИП позволяет: 1) при изготовлении машин
экономить металл (15-20%) за счет большей
грузоподъемности (в 1,5-2 раза) пар трения;
2) увеличить срок работы машин (в 2 раза),
сократить период приработки двигателей
(в 3 раза) и редукторов (до 10 раз), соответственно
сократить расход электроэнергии; 3) в
подшипниках качения и скольжения уменьшить
расход смазочных материалов (до 2 раз);
4) повысить КПД глобоидных редукторов
с 0,7 до 0,85; винтовой пары с 0,25 до 0,5; 5) увеличить
экономию драгоценных металлов (золота,
платины, серебра) в приборах в 2-3 раза
за счет большей надежности электрических
контактов.
Необходимо отметить, что сейчас
в триботехнике ясно проступают
черты новой концепции трения,
основанной на глубокой теоретической
проработке раздела физики –
термодинамики образования самоорганизующихся
структур при необратимых процессах. Разработка
этой теории, а также дальнейшее развитие
работ по созданию практически неизнашиваемых
узлов трения машин, оборудования и приборов
с использованием ИП – одни из важнейших
проблем современной триботехники.
Проблема
расширения и применения
ФАБО
Как известно, износостойкость зависит
от окончательной (финишной) технологической
обработки поверхностей деталей.
Имеются обширные экспериментальные
исследования по влиянию шероховатости
поверхностей трения на интенсивность
изнашивания деталей. Установлено, что
от финишной обработки деталей зависит
не только первоначальный (приработочный)
износ, но и установившийся износ. В последние
годы разработаны новые технологические
процессы финишной обработки деталей,
которые позволяют снизить приработочный
износ деталей и повысить антифрикционные
свойства сочленения (улучшить смазку
деталей, снизить коэффициент трения).
К таким методам можно отнести вибрационную
обработку поверхностей трения и алмазное
выглаживание. Однако триботехники считают,
что использованы еще не все резервы повышения
износостойкости деталей в части применения
новых финишных обработок.
В связи с изложенным крайне
необходима разработка нового
технологического метода окончательной
обработки деталей, при котором вообще
исключалась бы абразивная обработка
поверхности. К таким методам относится
разработанная финишная антифрикционная
безабразивная обработка (ФАБО). Новая
высокопроизводительная оснастка и химические
составы обеспечивают высокое качество
антифрикционного покрытия.
Сущность ФАБО состоит в том,
что поверхность трения детали
покрывается тонким слоем латуни,
бронзы или меди путем использования
явления переноса металла при
трении. Перед нанесением покрытия
обрабатываемую поверхность обезжиривают
и покрывают глицерином или смесью, состоящей
из двух частей глицерина и одной части
10%-ного раствора соляной кислоты. В процессе
трения окисная пленка на поверхности
стали разрыхляется, поверхность медного
сплава пластифицируется и создаются
условия для его схватывания со сталью.
Толщина перенесенного слоя бронзы или
латуни 1-2 мкм.
Преимущество ФАБО перед другими
финишными операциями состоит
в том, что этот метод чрезвычайно
прост и не требует сложного
оборудования. ФАБО придает стальной
или чугунной поверхности высокие антифрикционные
свойства. Опыт использования ФАБО для
цилиндров двигателей внутреннего сгорания
дал возможность существенно изменить
мощность двигателя, хороший результат
дало и применение ФАБО колес железнодорожного
транспорта. Все это свидетельствует о
необходимости и целесообразности проведения
более обширных исследовательских работ,
а также применения данного метода в более
широких масштабах.
Проблема
совершенствования
смазывания деталей
сочленений
Смазка резко снижает интенсивность изнашивания.
Достаточно ввести в зону контакта деталей
небольшое количество смазочного материала,
как сила трения может снизиться в 10 раз,
а износ поверхностей трения до 1000 раз.
Эффективность смазочной системы
зависит от ее конструктивного совершенства
и качества смазочного материала. Пока
нет четких рекомендаций по дозировке
и длительности подачи смазочных материалов
в конкретные узлы трения машин.
При переводе трущихся деталей машин в
режим ИП необходимо создавать принципиально
новые смазочные системы, которые бы обеспечили
автоматическое регулирование параметров
работы системы в зависимости от режима
работы машины, то есть необходимо разрабатывать
адаптированные смазочные системы, предупреждающие
износ трущихся деталей машин и снижающие
потери на трение.
В настоящее время уровень
технического совершенства машин
во многом определяется именно
степенью организации смазывания
узлов трения. Больше всего нуждается
в смазочных системах станкостроительная,
автомобильная и тяжелая промышленность.
Увеличение выпуска смазочных масел должно
сопровождаться повышением их эффективности,
что требует проведения научно-исследовательских
разработок по конструктивному и технологическому
совершенствованию производства основных
узлов систем, создания поточных линий,
улучшения планирования и использования
экономических стимулов повышения производительности
труда. При этом большое внимание следует
уделять использованию современных достижений
триботехники. Смазочные системы должны
использоваться в ряде машин (среди них
металлорежущие станки кузнечно-прессовые
машины, башенные краны и лифты, экскаваторы,
тракторы, магистральные локомотивы, грузовые
автомобили и автобусы, сельскохозяйственная
техника и др.). По экспертной оценке специалистов
оснащению смазочными системами и многоотводными
насосами, обеспечивающими точность и
своевременность подачи смазки, подлежит
до 85% машин и оборудования (около 2,5 млн.
единиц).
Для значительного повышения
технического уровня и качества
машин, их экономичности и надежности
необходимо решить проблему смазывания.
Это может быть обеспечено за счет повышения
технического уровня и качества смазочного
оборудования, его унификации и стандартизации,
за счет конструктивного совершенства
узлов трения машин, разработки и применения
новых эффективных технологических процессов
обработки трущихся деталей и других методик.
Повышение технического уровня
смазочного оборудования целесообразно
проводить по следующим основным
направлениям:
- создание
комплектного оборудования по принципу
системы машин;
- расширение
номенклатуры смазочных систем для различных
видов стационарных и мобильных машин,
а также различных производственных и
климатических условий;
- создание
автоматических систем, адаптирующихся
к режимам работы основных узлов трения
машин;
- уменьшение
габаритов и металлоемкости узлов и аппаратов
смазочных систем;
- повышение
точности и стабильности подачи смазочного
материала;
совершенствование специализации и кооперирования
производства;
- перевод смазочных
систем на использование смазочных материалов,
обеспечивающих режим ИП, чтобы исключить
ремонт узлов трения машин по причине
износа.
Проблему смазывания деталей
нельзя отделит от изучения
взаимодействия смазочного материала
с металлом и влияние на
это взаимодействие структурных факторов
металла и легирующих элементов смазочного
материала. Исследование такого взаимодействия
с определением сил трения и износостойкости
пар трения позволит оптимизировать структуру
и химический состав металла и состав
компонентов смазочного материала. Это
научное направление, успешно развиваемое
в последние годы и потребовавшее разработки
новых физических методов исследования
тонких поверхностных слоев металла (десятые
доли микрометра), должно получить дальнейшее
развитие в организациях как занимающихся
созданием смазочных материалов, так и
разрабатывающих износостойкие и антифрикционные
сплавы. Именно результаты этих исследований
будут положены в основу теории безызносности
трущихся деталей.
Проблема
исследования электрических,
магнитных и вибрационных
явлений при изнашивании
В литературе по триботехнике
за последние 30-50 лет неоднократно
обращалось внимание на роль
электрических, магнитных и вибрационных
процессов в трении, износе и
смазке машин. Последние исследования
процесса водородного изнашивания показали,
что здесь кроются большие резервы в части
повышения срока службы деталей машин
и режущего инструмента. Электрические,
магнитные, вибрационные, а также тепловые
явления непосредственно не влияют на
интенсивность изнашивания деталей или
влияют незначительно, но они кардинально
влияют на поведение водорода. Разрушительной
силой в данном случае является именно
водород, а не электрическое или магнитное
поле. Это связано с тем, что водород имеет
электрический заряд, который взаимодействует
с указанными полями. Вибрации с высокими
частотами также воздействуют на скорость
изнашивания не сами по себе, а посредством
электрических явлений, которые, в свою
очередь, влияют на движение водорода
и способствуют его образованию. Тепловые
явления, как и напряжения, влияя самостоятельно
на трение и износ, являются процессами
образования водорода и способствуют
продвижению его в зону контакта.
Все изложенное требует глубокой
и всесторонней проработки как
в теоретическом плане, так
и при проведении экспериментальных
исследований. Следует заметить, что исследование
магнитных и электрических явлений при
трении – это один из наиболее достоверных
и эффективных путей изучения самой природы
трения и изнашивания. Для управления
процессом трения следует провести исследования
по раздельному изучению электрических,
термоэлектрических и магнитных явлений,
установить роль каждого в зависимости
от внешних условий трения и видов разрушения
поверхностного слоя. Особенно следует
обратить внимание на выявление нелинейности
распределения зарядов в подвижном электрическом
источнике зоны фрикционного контакта.
Именно в нелинейности кроются многие
до сего времени еще не известные процессы
трения и изнашивания, определяющие кинетику
и интенсивность этих физико-химических
процессов.
Триботехника,
интересы здоровья и
охраны окружающей среды
Этот вопрос к настоящему времени
находится еще в стадии постановки,
однако модно утверждать, что
триботехника имеет непосредственное
отношение к здоровью людей
и охране окружающей среды.
Использование асбестосодержащих
накладок в тормозах автомобилей,
наличие паров топлива в кабинах
транспортной техники, повышенные
вибрации в машинах в результате
износа подшипников, биение валов,
зубчатых передач – все эти
и им подобные недостатки, относящиеся
к низкому уровню решений вопросов триботехники,
оказывают существенное влияние на здоровье
обслуживающего персонала и население
города. Причинами крупных аварий и катастроф
были утечки через уплотнения взрывоопасных
продуктов, задиры и повышенный износ
ответственных деталей, разрушение контактных
поверхностей подшипников, рельсов, бандажей
колес, поломки зубьев шестерен, заклинивание
плунжерных пар и т. п. Двигатели автомобилей
с изношенными цилиндрами и поршневыми
кольцами не только потребляют больше
топлива, но и значительно увеличивают
загазованность городов и поселков. Недостаточная
износостойкость уплотнительных устройств,
перегрев подшипников, износ валов часто
вызывают течи масла, топлива, рабочей
жидкости гидравлических систем. Все это
приводит к непроизводительному потреблению
энергии, порче асфальтовых покрытий и
уничтожению растительности. Непредусмотренный
ремонт машин в пути, проведение технического
обслуживания машин в полевых условиях
приводит к загрязнению окружающей среды
отходами масла, к потерям топлива и т.п.
Особое внимание необходимо обратить
на попадание в окружающую среду отработанных
картерных масел двигателей внутреннего
сгорания (ДВС) и методов их утилизации.
Наибольшую опасность представляют моющие
присадки к маслам, что вызывает увеличение
количества загрязняющих примесей и накопление
их в масле при картерной смазке. Среди
этих загрязнений – полициклические ароматические
углеводороды с сильно выраженными канцерогенными
свойствами.
Научно-технические направления, которые
необходимо осуществить в ближайшем десятилетии,
для того чтобы машины, механизмы и технологическое
оборудование нового поколения отвечали
необходимым требованиям по экологии,
следующие:
- разработка
и применение смазочных материалов 4 и
5 поколений и присадок к ним. Смазочные
материалы должны быть менее токсичными
и обеспечивать значительное снижение
потерь на трение и износ узлов трения
различного класса и назначения, в том
числе в ДВС;
- применение
для ряда узлов трения экологически чистых
масел, животного и растительного происхождений;
- применение
новых экологически чистых триботехнических
конструкционных материалов и технологий
для повышения износостойкости и несущей
способности пар трения разного класса
и назначения;
- использование
экологически чистых фрикционных и антифрикционных
материалов, не содержащих асбеста, свинца,
фенола и других токсичных ингредиентов
и добавок;
- совершенствование
конструкций антифрикционных узлов трения
(в том числе уплотнений);
- рационализация
и оптимизация работы узлов трения на
основе учета конкретных условий и критериев
эксплуатации;
- использование
ускоренных методов испытаний и рационального
цикла испытаний для выбора оптимальных
материалов (в том числе смазочных) для
конкретных конструкций узлов трения
и условий их эксплуатации;
- использование
таких режимов эксплуатации машин, транспортных
средств и технологического оборудования,
которые снижают объем вредных выбросов
в окружающую среду;
- ускорение
перевода машин и механизмов на использование
более чистых источников энергии (солнечной,
водородной, электрической);
- повышение
знаний инженеров и обслуживающего персонала
в области триботехники, а также взаимосвязи
триботехнических показателей с экономикой
и экологией.
ВИДЫ
ТРЕНИЯ В УЗЛАХ МАШИН
По
характеру относительного движения различают
трение скольжения и трение качения. Иногда
оба вида трения проявляются совместно,
когда качение сопровождается проскальзыванием,
например, в зубчатых и зубчато-винтовых
передачах или между колесами и рельсами.
В
зависимости от того, является ли относительное
перемещение соприкасающихся пар макро-
или микросмешением, различают силу трения
движения, неполную силу трения покоя,
наибольшую силу трения покоя. Сила здесь
разумеется в обобщенном понятии и может
выступать как момент сил.
Сила
трения движения — сила сопротивления
при относительном перемещении одного
тела по поверхности другого под действием
Внешней
силы, тангенциально направленной к
общей границе между этими
телами.
Наибольшая
сила трения покоя — сила предельного
сопротивления относительному перемещению
соприкасающихся тел без нарушения связи
между ними и при отсутствии смещения
на контакте. Приложенная к одному
из тел параллельно плоскости касания
сила, превышающая хотя бы на бесконечно
малую величину силу трения покоя, уже
нарушает равновесие.
Неполная
сила трения покоя — сила сопротивления,
направленная противоположно сдвигающему
усилию, при отсутствии смещения на контакте.
Она изменяется от нуля (при отсутствии
сил, стремящихся нарушить относительный
покой тел в плоскости их касания) до наибольшего
значения, когда она переходит в силу трения
покоя.
Деформация
тел, в первую очередь неровностей
их поверхностей, под действием сдвигающего
усилия и противоположной ему неполной
силы трения покоя вызывает предварительное
смещение тел, предшествующее их относительному
макроперемещению. Это впервые установил
А. В. Верховский. Предварительное смещение
мало по величине и пропорционально приложенной
сдвигающей силе. Оно частично обратимо,
т. е. после удаления сдвигающей силы происходит
частичное обратное смещение. На площадках
фактического контакта предварительное
смещение равно нулю.В зависимости от
наличия смазочного материала различают
следующие виды трения: трение без смазочного
материала и трение со ^смазочным материалом.
Трение
без смазочного материала.
Трение
без смазочного материала и при
отсутствии загрязнений между трущимися
поверхностями бывает в тормозах, фрикционных
передачах, в узлах машин текстильной,
пищевой, химической промышленности, где
смазочный материал во избежание порчи
продукции либо по соображениям безопасности
недопустим, а также в узлах машин, работающих
в условиях высоких температур, когда
любой смазочный материал не пригоден.
Трение
имеет молекулярно-механическую природу.
На площадках фактического контакта поверхностей
действуют силы молекулярного притяжения,
которые проявляются на расстояниях, в
десятки раз превышающих межатомное расстояние
в кристаллических решетках, и увеличиваются
с повышением температуры. Молекулярные
силы при наличии либо отсутствии промежуточной
вязкой прослойки (влаги, загрязнения,
смазочного материала и т. п.) вызывают
на том или ином числе участков адгезию.
Она возможна между металлами и пленками
окислов. Адгезия может быть обусловлена
одновременно и действием электростатических
сил. Силы адгезии, как и молекулярные
силы, прямо пропорциональны площади фактического
контакта. Приложенное давление влияет
на эти силы косвенно, через площадь фактического
контакта.
