УДЕЛЬНЫЕ И ИНТЕГРАЛЬНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ФРИКЦИОННОГО ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ В КОНТАКТЕ ТЕХНИЧЕСКИХ ПОВЕРХНОСТЕЙ
SPECIFIC AND INTEGRAL CHARACTERISTICS OF FRICTIONAL INTERACTION IN CONTACT OF ENGINEERING SURFACES

Скачать статью

Авторы

В.В. ИЗМАЙЛОВ, М.В. НОВОСЕЛОВА

Аннотация

На примере единичного и множественного контакта технических поверхностей проанализировано соответствие известных в трибологии линейных зависимостей, описывающих их фрикционное взаимодействие: удельной силы трения от фактического контактного давления и силы трения от внешней нормальной нагрузки (закон трения Кулона). Показано, что линейной зависимости удельной силы трения от фактического контактного давления в общем случае соответствует нелинейная зависимость силы трения от внешней нормальной нагрузки. Причина этой нелинейности – зависимость величины фактической площади контакта от нормальной контактной нагрузки. Однако в ограниченном диапазоне изменения последней эта нелинейность проявляется слабо, особенно для множественного контакта, поэтому зависимость силы трения от нормальной нагрузки можно адекватно описывать двучленным линейным уравнением, выражающим закон трения Кулона. Правомерность этого утверждения проверена экспериментально на примере четырех металлических пар трения.

Ключевые слова

технические поверхности, фактическая площадь контакта, сила трения, удельная сила трения, закон трения Кулона.

Abstract

On the base of single and multiple contacts between engineering surfaces as examples, the correspondence between well-known tribological linear relationships describing their frictional interaction was analyzed, namely: the relationship between the specific friction force and the actual contact pressure and the relationship between the friction force and the external normal load (Coulomb's friction law). It is shown that the linear relationship between the specific friction force and the actual contact pressure generally corresponds to a nonlinear relationship between the friction force and the external normal load. The cause of this nonlinearity is the dependence of the real contact area on the normal contact load. However, over a limited range of normal contact load variation, this nonlinearity is weak, especially for multiple contacts. Therefore, the relationship between the friction force and the normal load can be adequately described by a binomial linear equation expressing Coulomb's friction law. The validity of this assertion is verified experimentally using four metal friction pairs.

Keywords

engineering surfaces, real contact area, friction force, specific friction force, Coulomb's friction law.