какая наука изучает процесс трения изнашивания и смазки ответ

Трибология

Триболо́гия (лат. tribos — трение) — наука, раздел физики, занимающаяся исследованием и описанием контактного взаимодействия твёрдых деформируемых тел при их относительном перемещении. Областью трибологических исследований являются процессы трения, изнашивания и смазки.

Содержание

Основные сведения

Трибология изучает непосредственно процессы трения, а триботехника — их применение в узлах машин. В последние годы в триботехнике получили развитие новые разделы — трибохимия, трибофизика и трибомеханика.

Трибометрия

Трибоме́трия — система методов и средств измерения сил трения, износа и несущей способности трущихся тел. Измерения, полученные непосредственно в процессе фрикционного взаимодействия, позволяют простыми расчетами определить величины коэффициента трения, интенсивности изнашивания, допустимых нагрузок, скоростей и температур.

Трение

Основным параметром, характеризующим трение, является коэффициент трения:

где — сила трения, параллельная относительному перемещению тел, — сила реакции опоры.

См. также

Литература

Полезное

Смотреть что такое “Трибология” в других словарях:

трибология — трибология … Орфографический словарь-справочник

трибология — трайбология Словарь русских синонимов. трибология сущ., кол во синонимов: 1 • трайбология (1) Словарь синонимов ASIS. В.Н. Тришин … Словарь синонимов

трибология — и, ж. Наука о трении. Специалисты трибологи разработали множество точных методов изучения гладкости различных поверхностей. Science et avenir. // НИЖ 1998 1 13. Лекс. НС 2: триболо/гия … Исторический словарь галлицизмов русского языка

трибология — Термин трибология Термин на английском tribology Синонимы Аббревиатуры Связанные термины карты трения, трение на микро/нано масштабном уровне, карта износа Определение (от греч. слова тереть) наука о фундаментальных и технических аспектах… … Энциклопедический словарь нанотехнологий

трибология — и; ж. [от греч. tribos трение и logos учение] Научная дисциплина, занимающаяся изучением трения и износа узлов машин и механизмов. Инженерная наука т. Достижения трибологии. Изучать трибологию. * * * трибология (от греч. tríbos трение и… … Энциклопедический словарь

Трибология — Tribology Трибология. (1) Наука и технология взаимодействующих трущихся поверхностей, находящихся в относительном движении и методов измерений, связанных с этим. (2) Наука, связанная с проектированием, трением, смазкой и износом соприкасающихся… … Словарь металлургических терминов

ТРИБОЛОГИЯ — то же, что трайбология … Большой энциклопедический политехнический словарь

Источник

Наука, изучающая процессы трения в человеческой среде

Последняя бука буква “я”

Ответ на вопрос “Наука, изучающая процессы трения в человеческой среде “, 10 (десять) букв:
психология

Альтернативные вопросы в кроссвордах для слова психология

Определение слова психология в словарях

Толковый словарь живого великорусского языка, Даль Владимир Значение слова в словаре Толковый словарь живого великорусского языка, Даль Владимир
греч. душесловие, наука о душе, о духовной жизни человека во плоти. Психолог, душеслов. Психиатрия ж. душеврачевание, наука лечения душевных болезней, безумия. Психический, духовный, душевный, к душе человека относящ. Психологический, ко психологии относящ.

Примеры употребления слова психология в литературе.

Классы набирались из юношей и девушек, обученных в паланезийской традиции: хорошие манеры, агрикультура, искусства и ремесла, да еще заимствованная из фольклора медицина, психология и биология по бабушкиным сказкам и вера в магию.

Водительские права дают место жительства в Коралвиле, штат Айова, и свидетельствуют, что он работает санитаром в университетской больнице в Айова-Сити, и что является студентом-заочником того же университета со специализацией в психологии.

А вскоре после начала войны он понял еще и другое: конфессии, которые так и не удавалось выкорчевать из массовой психологии никакой антирелигиозной политикой, следовало обратить в верных слуг, а потом и в рабынь.

Источник: библиотека Максима Мошкова

Источник

Триботехника в вопросах и ответах

ТРИБОТЕХНИКА В ВОПРОСАХ И ОТВЕТАХ

Пособие для самостоятельной работы

Ряд терминов, относящихся к триботехнике, стандартизован. ГОСТ 23.002-78 включает 97 терминов, которые расклассифицированы по видам трения, изнашивания, смазки, методам смазывания и смазочным материалам.

К общим понятиям триботехники относятся следующие термины.

Основы трибологии и триботехники

1. Что такое «Трибология»? Это наука о трении, износе, смазке и взаимодействии контактирующих поверхностей при их взаимном перемещении. (От греческих слов: «трибос»- трение и «логос»- наука).

2. Что такое «Триботехника»? Это техническая наука управления трением путём подбора пар трения, конструкций узлов и правильной их эксплуатации. (В некоторых странах вместо термина триботехника употребляют термины трибоника.)

3. Что такое «Трибохимия»? Это раздел триботехники, который изучает взаимодействие контактирующих поверхностей с химически активной средой.

Она исследует проблемы коррозии при трении, химические основы избирательного переноса и воздействие на поверхность деталей химически активных веществ, выделяющихся при трении вследствие деструкции полимеров или смазочного материала.

4. Что такое «Трибофизика»? Это раздел триботехники, который изучает физические аспекты взаимодействия контактирующих поверхностей при их взаимном перемещении.

5. Что такое «Трибомеханика»? Это раздел триботехники, который изучает механику взаимодействия контактирующих поверхностей при трении.

Она рассматривает законы рассеяния энергии, импульса, а также механическое подобие, релаксационные колебания при трении, реверсивное трение, уравнения гидродинамики и др. применительно к задачам трения, изнашивания и смазки.

6. Что такое «Трибоматериаловедение»? Это раздел триботехники, который изучает структуру и свойства поверхностных слоев металлов и сплавов в процессе трения.

7. Что такое «Трибосопряжение»? Это сложная термодинамическая система, в которой происходит преобразование энергии механического движения в другие виды (теплоту, колебания и др.) с передачей преобразованной энергии внешней среде.

8.Что такое «Трибосистема»? Это сложная термодинамическая система. образующаяся при взаимодействии трущихся тел, а также промежуточной среды и частиц окружающей среды, обеспечивающая проявление характеристик трения, изнашивания, теплообразования и структурно-фазовых превращений.

10. Что такое «Фрикционность»? Свойство трибосистемы обеспечивать состояния с приемлемо высокими значениями сил трения.

Фрикционные материалы применяются без смазочных материалов в тормозах, фрикционных муфтах, сцеплениях, демпферах, вариаторах и др.

13. Что такое «Трибоанализ»? Это раздел трибологии, охватывающий проблемы накопления и систематизацию научной информации о фундаментальных исследованиях основных трибологических процессов, с целью прогнозирования результатов контактного взаимодействия тел при трении в конкретных условиях работы.

14. Что такое «Трибометрия, трибодиагностика и трибомониторинг»?

Трибометрия — раздел трибологии, изучающий методы проведения испытаний на трение/изнашивание, применяемое оборудование/приборы законы и методы расчётов при трении.

Трибодиагностика — совокупность методов и средств контроля и управления состояния фрикционно-износных характеристик деталей и узлов трения.

Трибомониторинг — раздел трибологии, включающий трибометрию и трибодиагностику поверхностных и подповерхностных слоев материалов пар трения.

Основы теории трения

16. Что такое «Внешнее и внутреннее трение, поверхность трения»?

Внешнее трение — это механическое сопротивление, возникающее в плоскости касания двух соприкасающихся тел при их относительном перемещении, сопровождающееся выделением тепла, электризацией тел, и т. д.

Внешнее трение зависит от внешних условий (нагрузки, скорости, шероховатости, температуры, смазки, природы трущихся тел)

Внутреннее трение в твёрдых телах — Это свойство твёрдых тел необратимо превращать в теплоту механическую энергию, сообщенную телу в процессе его деформирования.

Внутреннее трение связано с двумя различными группами явлений — неупругостью и пластической деформацией.

Внутреннее трение в жидкостях (Вязкость) — Это свойство текучих тел (жидкостей и газов) оказывать сопротивление перемещению одной их части относительно другой.

Поверхность трения — поверхность тела, участвующая в трении.

17. Что такое «Сила трения, наибольшая сила трения покоя и коэффициент трения (скольжения, качения)»?

Сила трения — это сила сопротивления при относительном перемещении одного тела по поверхности другого под действием внешней силы, направленной по касательной к общей границе между этими телами.

Наибольшая сила трения покоя — сила трения покоя, любое превышение которой ведет к возникновению движения.

Коэффициент трения — Это безразмерная величина, равная отношению силы трения двух тел к нормальной силе, прижимающей эти тела друг к другу.

Коэффициент трения скольжения — Это безразмерная величина, равная отношению силы трения к нормальной нагрузке;

Коэффициент трения качения — Это безразмерная величина, равная отношению момента трения качения к нормальной нагрузке.

Предварительное смещение — относительное микроперемещение двух твердых тел при трении в пределах перехода от состояния покоя к относительному движению.

Скорость скольжения — разность скоростей тел в точках касания при скольжении.

Трение покоя — трение двух тел при микроперемещениях до перехода к относительному движению.

Трение движения — трение двух тел, находящихся в относительном движении.

Трение скольжения — трение движения двух твердых тел, при котором скорости тел в точках касания различны по величине и(или) направлению.

Трение качения — трение движения двух твердых тел, при котором их скорости в точках касания одинаковы но величине и направлению.

Трение качения с проскальзыванием — трение движения двух соприкасающихся тел при одновременном трении качения и скольжения в зоне контакта.

Трение верчения — трение при вращении одного тела на поверхности или внутри другого тела.

Трение без смазочного материала — трение двух тел при отсутствии на поверхности трения введенного смазочного материала любого вида.

Трение со смазочным материалом — трение двух тел при наличии на поверхности трения введенного смазочного материала любого вида.

Основы теории изнашивания

19. Что такое «изнашивание, износ, износостойкость»?

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. Величина износа может выражаться в единицах длины, объема, массы и др.

Износостойкость — свойство материала оказывать сопротивление изнашиванию в определенных условиях трения, оцениваемое величиной, обратной скорости изнашивания или интенсивности изнашивания.

20. Что такое «Интенсивность изнашивания»? Это отношение значения износа к пути, на котором происходило изнашивание, или к объёму выполненной работы.

Различают мгновенную и среднюю интенсивность изнашивания. Наибольшие значения интенсивности изнашивания обычно наблюдаются в двух периодах: при приработки поверхностей трения и на этапе катастрофически быстрого развития процесса изнашивания. При приработке уменьшаются силы трения температуры и интенсивности изнашивания в зоне трения.

21. Что такое «Скорость изнашивания»? Это отношение износа к интервалу времени, в течение которого он возник.

Основы теории смазки и смазочные материалы

22. Что такое «Смазка, смазочные материалы, смазывание»?

Смазка — термин, имеющий различные значения: смазывание — режимы трения деталей машин; подача смазочных материалов в узлы трения; смазочные материалы — материалы, облегчающие трение и процессы обработки металлов резанием и давлением; материалы, служащие для защиты поверхностей от коррозии и уплотнения соединений деталей машин.

Смазочные материалы — вещества, используемые для предотвращения задира и заедания, уменьшения и упорядочения износа взаимно перемещающихся поверхностей.

Особые группы смазочных материалов — смазочно-охлаждающие жидкости, например применяемые при обработке металлов резанием; технологические масла, используемые при обработке металлов давлением (ковке, прокатке, волочении и т. п.).

Смазывание — способы подачи смазочных материалов в узлы трения, в результате чего уменьшаются трение и изнашивание поверхностей.

Между трущимися поверхностями создаётся смазочный слой, обеспечивающий минимальное сопротивление тангенциальному сдвигу и достаточно большое сопротивление нормальным нагрузкам. Наиболее благоприятные режимы Смазывания обеспечиваются подбором оптимальных смазочных материалов, подачей их к трущимся поверхностям в необходимых количествах, рациональной конструкцией узлов трения, а также выбором правильной технологии.

25. Назовите «Основные виды смазочных материалов». Это жидкие масла нефтяные и синтетические, пластичные смазки, твёрдые вещества, газообразные вещества, поверхностно-активные вещества, смазочно-охлаждающие жидкости, гидравлические жидкости.

Пластичные смазки – консистентные смазки, проявляющие в зависимости от нагрузки свойства жидкости или твёрдого тела.

При малых нагрузках пластичные смазки сохраняют свою форму, не стекают с вертикальных поверхностей и удерживаются в негерметизированных узлах трения.

Пластичные смазки состоят из жидкого масла, твёрдого загустителя, присадок и добавок. Частицы загустителя в составе пластической смазки, имеющие коллоидные размеры, образуют структурный каркас, в ячейках которого удерживается дисперсионная среда (масло). Благодаря этому пластические смазки начинают деформироваться подобно аномально-вязкой жидкости только при нагрузках, превышающих предел прочности пластической смазки (обычно 0,1—2 кн/м2, или 1—20 гс/см2). Сразу после прекращения деформирования связи структурного каркаса восстанавливаются и смазка вновь приобретает свойства твёрдого тела. Это позволяет упростить конструкцию и снизить вес узлов трения, предотвращает загрязнение окружающей среды.

Сроки смены пластической смазки больше, чем смазочных материалов. В современных механизмах пластические смазки часто не меняют в течение всего срока их службы. При изготовлении в состав некоторых пластических смазок вводят присадки (антиокислительные, антикоррозионные, противозадирные и др.) или твёрдые добавки (антифрикционные, герметизирующие).

Пластические смазки классифицируют по типу загустителя и по области применения. Наиболее распространены мыльные пластические смазки, загущенные кальциевыми, литиевыми, натриевыми мылами высших жирных кислот. Гидратированные кальциевые пластические смазки (солидолы) работоспособны до 60—80 °С, натриевые до 110 °С, литиевые и комплексные кальциевые до 120—140 °С. На долю углеводородных пластические смазки, загущаемых парафином и церезином, приходится 10—15% всего выпуска пластические смазки Они имеют низкую температуру плавления (50—65 °С) и используются в основном для консервации металлоизделий.

В зависимости от назначения и области применения различают следующие типы пластической смазки:

Антифрикционные, снижающие трение скольжения и уменьшающие износ. Их применяют в подшипниках качения и скольжения, шарнирах, зубчатых и цепных передачах индустриальных механизмов, приборов, транспортных, с.-х. и др. машин.

Консервационные, предотвращающие коррозию металлоизделий. В отличие от др. покрытий (окраска, хромирование) они легко удаляются с трущихся и др. поверхностей при расконсервировании механизма.

Уплотнительные или арматурные (для герметизации прямоточных задвижек, пробковых кранов)

Резьбовые (для предотвращения заедания тяжелонагруженных или высокотемпературных резьбовых пар).

Вакуумные (для герметизации подвижных вакуумных соединений).

Гидростатический подшипник — это подшипник скольжения, в котором масляный слой между трущимися поверхностями создаётся путём подвода масла под давлением. Коэффициент трения у гидростатического подшипнико при трогании с места близок к нулю, износ практически отсутствует. В гидростатическом подшипнике устанавливают ответственные медленно вращающиеся валы и роторы большого диаметра.

Физико-химические процессы при трении и изнашивании

32. Что такое «Антифрикционные и фрикционные материалы»?

Антифрикционные материалы используются для работы в несущих или направляющих узлах трения с коэффициентами трения при наличии смазки от 0,001 до 0,05, а без неё от 0,004 до 0,3. В качестве антифрикционных наполнителей могут выступать, например, фторопласты, графит, дисульфид молибдена.

Фрикционные материалы используют в узлах трения, передающих или рассеивающих кинетическую энергию движущихся масс (в тормозах, муфтах, сцеплениях, демпферах, вариаторах и др.).

34. Что такое «Адгезия и когезия»?

Адгезия — характеризует слипание поверхностей двух разнородных твёрдых или жидких тел. Об уровне адгезии судят по силе отрыва одного тела от другого или по удельной адгезии как отношение силы отрыва к площади отрыва. Предельные значения адгезии наблюдаются при сварке, пайке, лужении, склеивании, при контакте ювенильно чистых твёрдых тел. Если разрыв в зоне контакта двух тел происходит по границе раздела, то это адгезионная (молекулярная) связь.

36. Объясните, что такое «Номинальная Аa, контурная Аc и фактическая Аr , площади контакта/трения»? Площадь контакта, состоящая из площадок контакта отдельных пар выступов сопряжённых поверхностей, образует фактическую площадь контакта А,. Номинальная площадь контакта Аa для детали в виде прямоугольника равна произведению длины на ширину. Контурная площадь Ас контакта дискретна и состоит из множества пятен фактического контакта, общая площадь которых является фактической площадью контакта Аr, составляющую десятые или даже сотые доли процента от номинальной площади контакта Аa|.

37 Приведите формулы и объясните понятия «Насыщенный и ненасыщенный контакты».

Ненасыщенным называется контакт, при котором деформированные микронеровности не оказывают влияния друг на друга, так как они расположены далеко один от другого.

Насыщенным называется контакт, при котором давление на контакте очень велико и в контакт вступают все выступы, находящиеся на контурной площади.

При контактировании шероховатой поверхности общая нагрузка Р состоит из нагрузки, воспринимаемой выступами, деформируемыми упруго, упругопластически и пластически: Р = PУ +Pуп+Рп. По среднему фактическому давлению рг и приложенной нагрузке Р для упругопластической деформации шероховатой поверхности можно вычислить фактическую площадь контакта: Аг = Р/ рг. При пластическом контакте среднее фактическое давление с учётом максимальной твёрдости (по Мейеру) будет равно: рг = к×НВ, причём для неупрочняющегося материала к=1. а для упрочняющегося к=1,3.

Методы испытаний на трение и износ

39. Приведите «Примеры параметров шероховатости поверхности». Профиль поверхности записывают профилографом/профилометром. Величины hmax и hmin – наибольшая высота выступа и наибольшая глубина впадины по отношению к средней линии. Smi – шаг неровностей как, например. расстояния между соседними точками падающих кривых ближайших отдельных шероховатостей, пересекающих среднюю линию. Базовая длина l, которая выбирается так, чтобы на ней не проявлялись другие виды неровностей (волнистость и макроотклонения). Среднее арифметическое отклонение профиля Ra, задаваемое функцией h(x) от средней линии рассчитывается по формуле:

средняя высота неровностей по десяти точкам Rz рассчитывается по формуле:

для чего на базовой длине выбираются 5 наибольших пиков неровностей и 5 наибольших по значению впадин, что и представлено в приводимой выше формуле. Высота сглаживания поверхности Rp измеряется расстоянием от максимальной вершины выступов до средней линии.

41. Чему равна «Величина сближения/внедрения сферического индентора при вдавливании его в пластическое полупространство»?

Площадь и деформацию в этом случае можно определить по формулам, полученным в предположении, что напряжение на контакте равно твёрдости, поскольку при её определении также используют внедрение сферического индентора. Тогда среднее давление рт » НВ, где НВ- твёрдость по Бринеллю. Площадь контакта сферы Ап = Р/НВ, а величина сближения/внедрения h = Р /(2 π RHB).

45. Приведите график «Зависимость силы внешнего трения от перемещения».

При начальном сдвиге тела по поверхности другого (при скольжении) наблюдается увеличение силы внешнего трения (рис. 4).

Рис. 4. Зависимость силы внешнего трения FT от перемещения X:

а) в общем случае; б) в режиме фрикционных автоколебаний;

FTHП – сила трения покоя; FTНП – неполная сила внешнего трения;

FTCK – сила трения скольжения; d – зона предварительного смещения

46. Объясните понятия «Прямая и обратная пары трения».

Если обозначить твёрдость тела через Н1 а твёрдость контртела через Н2, то, исходя из рис. 5. понятно, что выгоднее создавать пары трения, когда твёрдость тела меньше чем твёрдость контртела Н1 Н2 (прямая пара трения), в зоне контакта возрастают силы трения, износ и температура.

Рис. 5. Примеры обратной (1) и прямой (2) пар трения

48. Расскажите о «Качение упругих тел».

Напряжённое состояние и сопротивление качению зависят от разницы кривизны тел в области контакта и от соотношения модулей упругости. Если эти характеристики идентичны, то при свободном качении без сопротивления перекатыванию не возникает микропроскальзывание, а распределение давления подчиняется закону Герца. Для ведомого катка в соответствии с рис. 7 имеем:

Рис. 7. Силы и моменты, действующие на катящийся цилиндр

Механика деформирования и контактирования твёрдых тел.

66. Что такое «Фреттинг и его упругий контакт»?

Изнашивание при фреттинге (фреттинг)- механическое изнашивание соприкасающихся тел при колебательном относительном микросмещении (рис. 22).

Подобное явление, первоначально приводящее к появлению локальных микродефектов, типа ямок/лунок, далее вызывает более серьёзные отказы, включая разрушения.

Напряжения определяются в зоне контакта для идеально гладкого шара и плоской поверхности. Радиус пятна контакта а есть: а = [(3×(1 – v2)FNR)/2E]1\3

При наличии небольшой циклической тангенциальной силы FT, наложенной на нормальную силу, касательное напряжение t(r) по Mindlin будет:

Рис. 22. Схема упругого контакта при фреттинге

(Stick– склеивать(ся); slip– скользить; halfspace– полупространство).

Введя коэффициент трения покоя m, имеем t(г)

Источник