О РЕГРЕССИОННЫХ ЗАВИСИМОСТЯХ, ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ДЛЯ ОПИСАНИЯ ФРИКЦИОННОГО ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ТЕХНИЧЕСКИХ ПОВЕРХНОСТЕЙ
ON THE REGRESSION RELATIONSHIPS USED TO DESCRIBE THE FRICTIONAL INTERACTION OF ENGINEERING SURFACES

Скачать статью

Авторы

В.В. ИЗМАЙЛОВ, А.Ф. ГУСЕВ, М.В. НОВОСЕЛОВА

Аннотация

На примере контакта твердых тел с первоначальным касанием в точке (контакт шар – плоскость) проанализировано соответствие известных в трибологии линейных зависимостей, описывающих фрикционное взаимодействие технических поверх-ностей: удельной силы трения от фактического контактного давления и силы трения от внешней нормальной нагрузки. Отмечена необходимость учета адгезионного взаимодействия контактирующих тел, которое может быть сравнимо с величиной внешней нормальной силы, действующей на контактное соединение. Показано, что линейной зависимости удельной силы трения от фактического контактного давления непосредственно соответствует нелинейная зависимость силы трения от внешней нормальной нагрузки. Тем не менее, в некотором диапазоне изменения последней эта зависимость хорошо аппроксимируется линейным уравнением, известным как двучленный закон трения Кулона. Приведено сравнение результатов экспери-ментального измерения сил трения с их расчетными значениями, которое показало их хорошее соответствие для испытанных металлических пар трения.

Ключевые слова

сила трения, удельная сила трения, закон трения Кулона, контактная адгезия.

Abstract

Using the initial point contact of solids (ball – plane contact) as an example, the correspondence between well-known tribological linear relationships describing the frictional interaction of technical surfaces is analyzed: the specific friction force dependence on the actual contact pressure and the friction force dependence on the external normal load. It is noted, that the adhesive interaction of contacting bodies, which can be compared with the magnitude of the external normal force, has to be taken into account. It is shown that the linear dependence of the specific friction force on the actual contact pressure directly corresponds to the nonlinear dependence of the friction force on the external normal load. However, over a certain range of the latter's variation, this dependence is well approximated by a linear equation known as Coulomb's two-term friction law. A comparison of the experimental friction force measurements with their calculated values is provided, demonstrating good agreement for the tested metal friction pairs.

Keywords

friction force, specific friction force, Coulomb's friction law, contact adhesion.