Чудо  - Рациональность - Наука - Духовность

Клуб Исследователь - главная страница

ЖИЗНЕННЫЙ ПУТЬ - это путь исследователя, постигающего тайны мироздания

Чем больше знаешь, тем больше убеждаешься что ни чего не знаешь...

Главная

Библиотека

О клубе
ГАИ "Алтай-Космопоиск"
Путеводитель по Алтаю
Маршруты (походы)
   Туризм

X-files

Наука и технологии

Техника и приборы

Косморитмодинамика

Новости

Фотоальбомы

Видеоальбомы

Карты (треки)

Прогноз погоды

Контакты

Форум

Ссылки, баннеры

 

Наш сайт доступен

на

52 языках

 

 
Если вам понравился сайт, то поделитесь со своими друзьями этой информацией в социальных сетях, просто нажав на кнопку вашей сети.
 
 
 
 
 
  Locations of visitors to this page
LightRay Рейтинг Сайтов YandeG Яндекс цитирования Яндекс.Метрика

 

Besucherzahler

dating websites

счетчик посещений

russian brides

contador de visitas

счетчик посещений

 

 

Здесь

может быть ваша реклама.

 

Наука и технологии

Виртуальный фонд естественнонаучных и научно-технических эффектов "Эффективная физика"
А  Б  В  Г  Д  Е  Ж  З  И  Й  К  Л  М  Н  О  П  Р  С  Т  У  Ф  Х  Ц  Ч  Ш  Щ  Ы  Э  Ю  Я   По связи разделов
Нагревание при фрикционном трении
Превращение механической энергии поступательного движения в тепловую при относительном движении твердых тел

Анимация

Описание

Эффект заключается в том, что при относительном движении твердых тел, имеющих контакт, происходит превращение кинетической энергии поступательного или вращательного движения во внутреннюю тепловую энергию беспорядочного движения микрочастиц поверхностных слоев трущихся пар. Теплота распространяется в поверхностном слое трущейся пары (от пятен контакта) в глубь контактирующих тел в виде температурных волн, амплитуда которых с увеличением глубины уменьшается. Чем выше скорость скольжения, тем на меньшую глубину распространяются температурные волны. Вместе с тем при возрастании шага неровностей на трущейся поверхности глубина распространения температурных волн в поверхностном слое увеличивается.

Сложность расчета температурных полей контактирующих пар обуславливается теплоотдачей в окружающую среду с боковых стенок и трудностью определения граничных условий.

Средняя температура Т нагрева поверхностного слоя при трении оценивается следующим эмпирическим соотношением:

 

,

 

где d - коэффициент распределения теплоты между трущимися телами;

- коэффициент трения;

 - давление контакта;

- скорость скольжения;

- механический эквивалент теплоты;

l - теплопроводность;

 (a - коэффициент теплоотдачи поверхности; - периметр сечения трущегося тела; Sс - площадь сечения трущегося тела; k- коэффициент пропорциональности, определяемый экспериментальным путем; r - плотность материала;  а - коэффициент температуропроводности; lg - длина волны неровностей на трущейся поверхности).

 

Температурный градиент возникает на поверхностях контактирующих тел, поэтому для повышения эффективности отвода теплоты во многие известные композиционные материалы, используемые для изготовления трущихся элементов, вводится металлическая стружка.

Временные характеристики

Время инициации (log to от -1 до 3);

Время существования (log tc от -3 до 9);

Время деградации (log td от 1 до 3);

Время оптимального проявления (log tk от 1 до 2).

Диаграмма:

Технические реализации эффекта

Техническая реализация эффекта

Выделение тепла в различных механизмах, имеющих трущиеся части, является сложной технической проблемой. С другой стороны приведем и противоположный пример использования выделения тепла при трении. Легкоплавкие металлы индий и гадолиний применяются в оригинальных вакуумных уплотнителях, разработанных Д. Орловым. При вращении вала металл, находящийся в зазоре, расплавляется за счет трения, но удерживается на месте под действием магнитного поля. Получается безызносное уплотнение, обладающее к тому же ничтожным трением. При остановке вала металл-герметик тут же затвердевает вновь, наглухо изолируя полость машины от внешней среды.  

В классическом опыте Джоуля по определению механического эквивалента теплоты измерялась теплота, выделяемая при продавливании воды через узкие трубки (рис. 1).

 

Схема опыта Джоуля

 

 

Рис. 1

Применение эффекта

Выделение тепла в тормозных механизмах должно учитываться при создании соответствующих смазок.

Актуальна специфическая проблема трения обшивки ледоколов о лед.

Сварка трением, закалка изделий, ковка, приработка пары трения для подшипников скольжения и т.д.

Проблемы связанные с трением изучаются в специальном разделе техники - трибологии.

Литература

 1. Физическая энциклопедия.- М.: Большая российская энциклопедия, 1998.- Т.5.- С.164-165.

 2. Силин А.А. Трение и мы.- М.: Наука, 1987. 

Ключевые слова

  • коэффициент трения
  • относительное движение
  • внутренняя тепловая энергия
  • коэффициент теплоотдачи поверхности
  • трибология

Разделы естественных наук:

Динамика
Термодинамика
Явления переноса

Формализованное описание Показать