Súrlódás

A súrlódás a testek mechanikai kölcsönhatásának folyamata, amelyek érintkezésben vannak az érintkezési síkban való relatív elmozdulásukkal ( külső súrlódás ), vagy egy folyadék, gáz vagy deformálható szilárd test párhuzamos rétegeinek relatív elmozdulásával ( belső súrlódás vagy viszkozitás ). A cikk további részében a súrlódás csak a külső súrlódásra vonatkozik. A súrlódási folyamatok tanulmányozása a fizika egy részével foglalkozik , amelyet a súrlódási kölcsönhatás mechanikájának vagy tribológiának neveznek .

A súrlódás elsősorban elektronikus jellegű, feltéve, hogy az anyag normál állapotban van. Szupravezető állapotban, a kritikus hőmérséklettől távol, a súrlódás fő "forrása" a fononok , és a súrlódási együttható többszörösére is csökkenhet [link 1] .

A súrlódási erő

A súrlódási erő az az erő, amely akkor lép fel, amikor két test érintkezik, és megakadályozza egymáshoz viszonyított mozgásukat. A súrlódás oka a súrlódó felületek érdessége, illetve ezen felületek molekuláinak kölcsönhatása. A súrlódási erő a súrlódó felületek anyagától és attól függ, hogy ezek a felületek milyen erősen nyomódnak egymáshoz. A legegyszerűbb súrlódási modellekben ( Coulomb-törvény a súrlódásra ) a súrlódási erőt egyenesen arányosnak tekintik a súrlódó felületek közötti normál reakció erejével . Általánosságban elmondható, hogy a súrlódó testek kölcsönhatási zónájában végbemenő fizikai-kémiai folyamatok összetettsége miatt a súrlódási folyamatok elvileg nem írhatók le a klasszikus mechanika egyszerű modelljeivel .

A súrlódási erő típusai

Két érintkező test relatív mozgása esetén a kölcsönhatásukból származó súrlódási erők a következőkre oszthatók:

A csúszósúrlódás olyan erő, amely az egyik érintkező/kölcsönhatásban lévő testnek a másikhoz viszonyított transzlációs mozgásából ered, és erre a testre a csúszási iránnyal ellentétes irányba hat.
A gördülési súrlódás az az erőnyomaték, amely akkor lép fel, amikor két egymással érintkező/kölcsönhatásban lévő test egyike a másikhoz képest elgurul.
A nyugalmi súrlódás két egymással érintkező test között fellépő erő, amely megakadályozza a relatív mozgás létrejöttét. Ezt az erőt le kell győzni ahhoz, hogy két egymással érintkező testet mozgásba hozzunk egymáshoz képest. Az érintkező testek mikroelmozdulásai során (például deformáció során) fordul elő. A lehetséges relatív mozgás irányával ellentétes irányba hat.
A torziós súrlódás olyan nyomaték, amely két érintkező test között akkor lép fel, amikor az egyik a másikhoz képest forog, és forgás ellen irányul. Ezt a következő képlettel határozzuk meg: , ahol a normál nyomás, a torziós súrlódási együttható , amelynek hossza [1] . $M=pN$ $N$ $p$

A súrlódó kölcsönhatás természete

A fizikában a súrlódás kölcsönhatása általában a következőkre oszlik:

száraz , amikor a kölcsönhatásban lévő szilárd anyagokat nem választják el további rétegek / kenőanyagok (beleértve a szilárd kenőanyagokat is) - a gyakorlatban nagyon ritka eset, a száraz súrlódás jellegzetes megkülönböztető jellemzője a jelentős statikus súrlódási erő jelenléte;
határ , amikor az érintkezési terület különféle típusú rétegeket és területeket tartalmazhat (oxidfilmek, folyadékok és így tovább) - a csúszósúrlódás leggyakoribb esete;
vegyes , ha az érintkezési terület száraz és folyékony súrlódású területeket tartalmaz;
folyékony (viszkózus) , különböző vastagságú szilárd anyag ( grafitpor ), folyadék vagy gáz ( kenőanyag ) réteggel elválasztott testek kölcsönhatása során- általában gördülési súrlódás során fordul elő, amikor szilárd anyagok folyadékba merülnek , a a viszkózus súrlódás nagyságáta közeg viszkozitása jellemzi;
elasztohidrodinamikus ( viszkoelasztikus ), amikor a kenőanyag belső súrlódása döntő jelentőségű, a relatív mozgási sebesség növekedésével lép fel.

Támogassa a reakcióerőt

A normál reakcióerő az a nettó erő, amely két párhuzamos felületet egymáshoz nyom, és iránya merőleges ezekre a felületekre. Egyszerű esetben, amikor a tömeg vízszintes felületen fekszik, a normálerő egyetlen összetevője a gravitáció , ahol . Ebben az esetben az egyensúlyi feltételek azt mondják, hogy a súrlódási erő nagysága nulla , . Valójában a súrlódási erő mindig kielégíti a feltételt , és az egyenlőség csak kritikus, kellően meredek (a képlet által meghatározott ) rámpaszögnél érhető el ahhoz, hogy elinduljon a csúszás. $N=mg\,$ $F_{f}=0$ $F_{f}\leq \mu N$ $\tan ^{-1}\mu$

A súrlódási együttható empirikus (kísérletileg mért) szerkezeti tulajdonság, amely csak az érintkező anyagok különböző szempontjaitól függ, például a felületi érdességtől. A súrlódási tényező nem függ a tömegtől vagy a térfogattól. Például egy nagy alumínium blokk ugyanolyan súrlódási együtthatóval rendelkezik, mint egy kis alumínium blokk. Maga a súrlódási erő értéke azonban függ a támasz reakcióerejétől, és ennek következtében a blokk tömegétől.

A helyzettől függően a normál erőszámítás a gravitációtól eltérő erőket is tartalmaz. Ha egy tárgy sík vízszintes felületen van és külső erő hat rá, akkor elcsúszik, amikor a tárgy és a felület közötti normál reakcióerőt a következővel fejezzük ki: ahol a blokk súlya és a lefelé irányuló komponens a külső erőtől. Csúszás előtt ez a súrlódási erő , ahol a külső erő vízszintes összetevője. Így, . A csúszás csak akkor indul el, ha a súrlódási erő eléri az értéket . Addig is a súrlódás egyensúlyt biztosít, így egyszerűen reakcióként is felfogható. $N$ $P$ ${\displaystyle N=mg+P_{y))$ $mg$ ${\displaystyle P_{y))$ $F_{f}=-P_{x}$ $P_{x}$ $F_{f}\leq \mu N$ $F_{f}=\mu N$

Ha az objektum ferde felületen van, például ferde síkon, akkor a normál (felületre) gravitáció kisebb, mint , mivel a kisebb gravitáció merőleges a sík felületére. A normálerőt és a súrlódási erőt végül vektoranalízissel határozzák meg , általában Maxwell-Kreion diagrammal . $mg$

Általánosságban elmondható, hogy bármely statikus súrlódási probléma megoldásának folyamata az, hogy az érintkező felületeket előzetesen állónak tekintjük, így kiszámítható a köztük lévő megfelelő tangenciális reakcióerő. Ha ez a reakcióerő kielégíti , akkor az előzetes feltételezés helyes volt, és ez a tényleges súrlódási erő. Ellenkező esetben a súrlódási erőt egyenlőnek kell állítani , és akkor az ebből eredő erőkiegyensúlyozatlanság határozza meg a csúszással járó gyorsulást. $F_{f}\leq \mu N$ $F_{f}=\mu N$

Súrlódási együttható

A súrlódási együttható , amelyet gyakran a görög µ betűvel jelölnek , egy dimenzió nélküli skaláris mennyiség, amely egyenlő a két test közötti súrlódási erő és az őket egymáshoz nyomó erő arányával, csúszás közben vagy elején. A súrlódási együttható a felhasznált anyagoktól függ; például a jégnek alacsony a súrlódási együtthatója az acélhoz képest, míg a guminak nagy a súrlódási együtthatója az útfelületen való csúszáskor. A súrlódási együtthatók közel nullától az egynél nagyobb értékekig terjednek. A fémfelületek közötti súrlódás ugyanannak a fémnek a két felülete között nagyobb, mint két különböző fémfelület között – ezért a sárgaréz súrlódási együtthatója nagyobb lesz, ha sárgarézön mozog, de kisebb, ha acélon vagy alumíniumon mozog [2] .

Az egymáshoz viszonyított nyugalmi felületekre ahol a statikus súrlódási együttható . Általában nagyobb, mint kinetikus megfelelője. Az érintkező felületpárok statikus súrlódási együtthatója az anyag alakváltozási jellemzőinek és a felületi érdesség együttes hatásától függ, amelyek mindegyike az egyes ömlesztett anyagok atomjai közötti kémiai kötésből , valamint a felületek közötti kémiai kötésből ered. az anyag és minden más adszorbeált anyag . Ismeretes, hogy a felületek fraktalitása , a felületi egyenetlenségek léptékviselkedését leíró paraméter fontos szerepet játszik a statikus súrlódás nagyságának meghatározásában [3] . ${\displaystyle \mu =\mu _{\mathrm {s} ))$ ${\displaystyle \mu _{\mathrm {s} ))$

Relatív mozgású felületek esetén ahol a kinetikus súrlódási együttható . A Coulomb-súrlódás , és az egyes felületeken a súrlódási erő a másik felülethez viszonyított mozgásával ellentétes irányba hat. ${\displaystyle \mu =\mu _{\mathrm {k} ))$ $\mu _{\mathrm {k} }\,$ $F_{\mathrm {f} }$

Arthur Morin megalkotta a kifejezést, és bemutatta a súrlódási együttható hasznosságát [4] . A súrlódási együttható tapasztalati érték - kísérletileg kell mérni , számításokkal nem határozható meg [5] . A durvább felületek effektív súrlódási együtthatója általában magasabb. Mind a statikus, mind a kinetikus súrlódási együttható az érintkező felületek párjától függ; adott felületpár esetén a statikus súrlódási együttható általában nagyobb, mint a kinetikus súrlódási tényező; egyes készletekben a két arány egyenlő, például teflon a teflonon.

A legtöbb száraz anyag súrlódási tényezője 0,3 és 0,6 között van. Az ezen a tartományon kívüli értékek kevésbé gyakoriak, de például a teflon faktora akár 0,04 is lehet. A nulla érték azt jelentené, hogy nincs súrlódás, egy nem megfigyelhető tulajdonság. A más felületekkel érintkező gumi súrlódási tényezője 1 és 2 között lehet. Néha azt állítják, hogy μ mindig < 1, de ez nem igaz. Míg a legtöbb releváns alkalmazásban μ < 1, az 1-nél nagyobb érték egyszerűen azt jelenti, hogy a tárgy felületen való elcsúsztatásához szükséges erő nagyobb, mint a tárgyra ható normál felületi erő. Például a szilikongumival vagy akrilgumival bevont felületek súrlódási együtthatója sokkal nagyobb lehet, mint 1.

Míg gyakran mondják, hogy a súrlódási együttható „anyagtulajdonság”, jobb, ha „rendszertulajdonságnak” minősítik. Ellentétben az anyagok valódi tulajdonságaival (például vezetőképesség, áteresztőképesség, folyáshatár), bármely két anyag súrlódási együtthatója olyan rendszerváltozóktól függ, mint a hőmérséklet , sebesség , atmoszféra, és amit manapság általában öregedési és tönkremeneteli időknek neveznek. . ; valamint az anyagok közötti határfelület geometriai tulajdonságairól, nevezetesen felületeik szerkezetéről [3] . Például egy vastag rézlemezen csúszó rézcsap súrlódási együtthatója 0,6-tól alacsony fordulatszámon (fém a fémen csúszva) kisebb, mint 0,2-ig nagy sebességnél, amikor a réz felülete olvadni kezd a súrlódás miatti felmelegedés miatt. . Az utolsó sebesség természetesen nem határozza meg egyértelműen a súrlódási együtthatót; ha a csap átmérőjét úgy növelik, hogy a súrlódási hő gyorsan megszűnik, a hőmérséklet csökken, a csap szilárd marad, és a súrlódási együttható az "alacsony sebességű" vizsgálatnál megfigyelt értékre emelkedik.

Bizonyos körülmények között bizonyos anyagoknak nagyon alacsony a súrlódási együtthatója. Ilyen például a (nagyon rendezett pirolitikus) grafit, amelynek súrlódási együtthatója 0,01 alatt is lehet [6] . Ezt az ultraalacsony súrlódási módot szuperkenésnek nevezik .

Statikus súrlódás

A statikus súrlódás két vagy több szilárd tárgy közötti súrlódás, amelyek nem mozognak egymáshoz képest. Például a statikus súrlódás megakadályozhatja, hogy egy tárgy lecsússzon egy ferde felületen. A statikus súrlódási együttható, amelyet általában μs -nek neveznek , általában nagyobb, mint a kinetikus súrlódási együttható. Úgy gondolják, hogy a statikus súrlódás a szilárd felületek különböző hosszúságú skáláinak felületi érdességei miatt jön létre. Ezek az egyenetlenségeknek nevezett jellemzők egészen a nanoméretig jelen vannak, és csak korlátozott számú ponton eredményeznek valódi szilárd anyag érintkezést, a látható vagy névleges érintkezési felületnek csak egy töredékét teszik ki [7] . Az alkalmazott terhelés és a valódi érintkezési felület közötti linearitás az asperitások deformációjából adódóan a statikus súrlódási erő és a tipikus Amonton-Coulomb súrlódásra megállapított normálerő közötti linearitáshoz vezet [8] .

A statikus súrlódási erőt az alkalmazott erőnek le kell győznie, mielőtt a tárgy elmozdulhatna. A lehetséges legnagyobb súrlódási erő két felület között csúszás előtt a statikus súrlódási tényező és a normálerő szorzata: . Ha nem történik csúszás, a súrlódási erő bármilyen értéket felvesz nullától -ig . Bármilyen erő, amely kisebb annál, mint ami az egyik felületet a másikon mozgatja, azonos nagyságú és ellentétes irányú súrlódási erővel hat. Minden ennél nagyobb erő legyőzi a statikus súrlódási erőt és csúszást okoz. Azonnali csúszás következik be, a statikus súrlódás megszűnik - a két felület közötti súrlódást ezután kinetikus súrlódásnak nevezik. A látszólagos statikus súrlódás azonban akkor is megfigyelhető, ha a valódi statikus súrlódás nulla [9] . $F_{\text{max}}=\mu _{\mathrm {s} }F_{\text{n}}$ $F_{\text{max))$ $F_{\text{max))$ $F_{\text{max))$

A statikus súrlódásra példa az az erő, amely megakadályozza, hogy az autó kereke megcsússzon, amikor a talajon gördül. Annak ellenére, hogy a kerék mozgásban van, a gumiabroncs talajjal érintkező része a talajhoz képest álló helyzetben van, tehát statikus súrlódásról van szó, nem pedig kinetikus súrlódásról.

A statikus súrlódás maximális értékét néha korlátozó súrlódásnak is nevezik [10] , bár ezt a kifejezést nem használják általánosan [11] .

Kinetikus súrlódás

A kinetikus súrlódás , más néven csúszósúrlódás , akkor lép fel, amikor két tárgy egymáshoz képest elmozdul, és egymáshoz dörzsölődik (mint egy szán a földön). A kinetikus súrlódási együtthatót általában μ k -ként jelölik, és általában kisebb, mint ugyanazon anyagok statikus súrlódási együtthatója [12] [13] . Richard Feynman azonban megjegyzi, hogy "száraz fémekkel nagyon nehéz bármilyen különbséget kimutatni" [14] . Két felület közötti súrlódási erő a csúszás megkezdése után a kinetikus súrlódási tényező és a támasztó reakcióerejének szorzata: . Ez felelős egy rezgő vagy rezgő rendszer Coulomb-csillapításáért . $F_{k}=\mu _{\mathrm {k} }F_{n}\,$

Az új modellek megmutatják, hogy a kinetikus súrlódás mennyivel lehet nagyobb a statikus súrlódásnál [15] . A kinetikus súrlódást sok esetben elsősorban a felületek közötti kémiai kötések okozzák, nem pedig az összefonódó asperitások [16] ; azonban sok más esetben az egyenetlenség hatásai dominálnak, például amikor gumi dörzsöli az utat [15] . A felületi érdesség és az érintkezési terület befolyásolja a kinetikus súrlódást mikro- és nanoméretű tárgyaknál, ahol a felületen eloszló erők érvényesülnek a tehetetlenségi erők felett [17] .

A nanoméretű kinetikus súrlódás eredete a termodinamikával magyarázható [18] . Csúsztatáskor a csúszó valódi érintkező hátulján új felület képződik, elöl pedig eltűnik a meglévő felület. Mivel minden felület tartalmaz termodinamikai felületenergiát, dolgozni kell egy új felület létrehozásán, és az energia hőként szabadul fel a felület eltávolításakor. Így az érintkező hátuljának mozgatásához erőre van szükség, elöl pedig súrlódási hő keletkezik.

Súrlódási szög

Egyes alkalmazásoknál hasznosabb a statikus súrlódást a maximális szögben meghatározni, amely előtt az egyik elem csúszni kezd. Ezt súrlódási szögnek nevezik , és a következőképpen határozzák meg:

\mathrm {tg} \theta =\mu _{\mathrm {s} }\,

ahol θ a vízszintessel bezárt szög, μs pedig a testek közötti statikus súrlódási együttható [19] . Ezzel a képlettel a súrlódási szög tapasztalati méréseiből μs is számítható .

Súrlódás atomi szinten

Az atomok egymás mellett elmozdulásához szükséges erők meghatározása kihívást jelent a nanogépek tervezésében . 2008-ban először sikerült a tudósoknak egyetlen atomot mozgatni egy felületen, és megmérni a szükséges erőket. Ultramagas vákuum és csaknem alacsony hőmérséklet (5 K) segítségével módosított atomerőmikroszkóp segítségével kobaltatomokat és szén-monoxid molekulákat mozgattak a réz és platina felületén [20] .

Amonton-Coulomb törvény

A súrlódás fő jellemzője a súrlódási együttható , amelyet azok az anyagok határoznak meg, amelyekből a kölcsönható testek felületei készülnek. $\mu$

A legegyszerűbb esetben a súrlódási erőt és a normál terhelést (vagy normál reakcióerőt ) az egyenlőtlenség kapcsolja össze . $F$ $N_{{normál}}$

|F|\leqslant \mu {N_{{normal}}},

Anyagpárok	$\mu$ pihenés	$\mu$ csúszás
Acél-Acél	0,5–0,8 [21]	0,15-0,18
Gumi-száraz aszfalt	0,95-1	0,5-0,8
Gumi-nedves aszfalt		0,25-0,75
Jég-Jég	0,05-0,1	0,028
Gumi jég	0.3	0,15-0,25
Üveg-Üveg	0.9	0.7
Nylon-Nylon	0,15-0,25
Polisztirol-polisztirol	0.5
Plexi, plexi	0.8

Az Amonton-Coulomb törvény az adhézió figyelembevételével

A legtöbb anyagpár esetében a súrlódási tényező értéke nem haladja meg az 1-et, és a 0,1-0,5 tartományba esik. Ha a súrlódási együttható meghaladja az 1 -et, ez azt jelenti, hogy az érintkező testek között tapadási erő van, és a súrlódási együttható számítási képlete a következőre változik. $\mu$ $(\mu>1)$ $N_{{adhézió}}$

\mu ={{F_{friction}+F_{adhézió}} \over N_{normal}}

Alkalmazott érték

Súrlódás mechanizmusokban és gépekben

A legtöbb hagyományos mechanizmusban ( ICE , autók, fogaskerekek stb.) a súrlódás negatív szerepet játszik, csökkentve a mechanizmus hatékonyságát . A súrlódás csökkentésére különféle természetes és szintetikus olajokat és kenőanyagokat használnak. A modern mechanizmusokban bevonatokat ( vékony filmeket ) is használnak erre a célra. A mechanizmusok miniatürizálásával és a mikroelektromechanikai rendszerek (MEMS) és nanoelektromechanikai rendszerek (NEMS) létrehozásával a súrlódási érték a mechanizmusban ható erőkhöz képest megnő és igen jelentőssé válik , ugyanakkor hagyományos kenőanyagokkal nem csökkenthető. amely jelentős elméleti és gyakorlati érdeklődést vált ki.a terület mérnökei és tudósai. A súrlódási probléma megoldására új módszereket fejlesztenek ki a súrlódás csökkentésére a és a felszíntudomány keretein $(\mu \geqslant 1)$

Grip

A súrlódás jelenléte biztosítja a felületen való mozgás lehetőségét. Tehát járáskor a talp a súrlódás miatt tapad a padlóhoz, aminek következtében a padlóról való kilökődés és előremozdulás következik be. Ugyanígy biztosított az autó (motorkerékpár) kerekeinek tapadása az útfelülethez. Különösen ennek a tapadásnak a javítása érdekében új formákat és speciális gumitípusokat fejlesztenek ki az abroncsokhoz , és a versenyautókba szárnygátlókat szerelnek fel, amelyek erősebben nyomják az autót a pályához.

Súrlódás az anyagokon belül

Történelem

A görögöket, köztük Arisztotelészt , Vitruviust és Idősebb Pliniust a súrlódás oka és csökkentése érdekelte [22] . Tisztában voltak a statikus és a kinetikus súrlódás közötti különbséggel, és Themistius kijelentette 350-ben, hogy "könnyebb mozgásban tartani egy testet, mint nyugalmi testet mozgatni" [22] [23] [24] [25] .

A csúszósúrlódás klasszikus törvényeit Leonardo da Vinci fedezte fel 1493-ban, aki úttörő volt a tribológia területén , de a jegyzetfüzeteiben dokumentált törvényeket nem publikálták, és ismeretlenek maradtak [4] [26] [27] [28] [29] [30] . Ezeket a törvényeket Guillaume Amonton fedezte fel 1699-ben [31] , és a száraz súrlódás három Amonton-törvényeként vált ismertté. Amonton a súrlódás természetét a felületi egyenetlenségek és a felületeket egymáshoz szorító súly növeléséhez szükséges erő tekintetében képviselte. Ezt a nézőpontot Bernard Forest de Belidore [32] és Leonhard Euler dolgozta ki 1750-ben, akik levezették a terhelés nyugalmi szögét egy ferde síkon, és először tettek különbséget statikus és kinetikus súrlódás között [33] . John Theophilus Desaguliers 1734-ben ismerte fel elsőként az adhézió szerepét a súrlódásban [34] . Ezek a mikroszkopikus erők a felületek összetapadását okozzák; és azt javasolta, hogy a súrlódás a szomszédos felületek töréséhez szükséges erő.

A súrlódás megértését Charles-Augustin de Coulomb (1785) fejlesztette tovább [31] . Coulomb négy fő súrlódást befolyásoló tényező hatását vizsgálta: az érintkező anyagok jellegét és felületük bevonatát; felület nagysága; normál nyomás (vagy terhelés); és a felületi érintkezés időtartama (pihenési idő) [4] . Coulomb a csúszási sebesség, a hőmérséklet és a páratartalom hatásait is figyelembe vette, hogy a súrlódás természetére vonatkozó különböző és kérgi magyarázatok között válasszon. A statikus és a kinetikus súrlódás közötti különbség a Coulomb-féle súrlódási törvényben jelenik meg, bár erre a különbségre már Johann Andreas von Segner is felfigyelt 1758-ban [4] . A nyugalmi idő hatását Peter van Muschenbroek 1762-ben úgy magyarázta, hogy figyelembe vette a rostos anyagok felületét, ahol a szálak egymásba kapcsolódnak, ami véges időbe telik, ameddig a súrlódás növekszik.

John Leslie (1766-1832) felhívta a figyelmet Amonton és Coulomb nézeteinek gyengeségére: ha a súrlódás abból fakad, hogy a teher az egymást követő párkányok ferde síkján emelkedik fel , akkor miért nem egyensúlyoz az ellenkező lejtőn lefelé haladva? Leslie ugyanilyen szkeptikus volt az adhézió Desaguliers által javasolt szerepével kapcsolatban, amely általában a mozgás gyorsulásához és lassulásához vezet [4] . Leslie szerint a súrlódást úgy kell tekinteni, mint egy időtől függő ellaposodási, összenyomódási egyenetlenségek folyamatát, ami új akadályokat képez azokban a lulasztokban, amelyek korábban üregek voltak.

Arthur-Jules Morin (1833) kidolgozta a csúszósúrlódás és a gördülési súrlódás fogalmát. Osborne Reynolds (1866) levezette a viszkózus áramlás egyenletét. Ezzel teljessé vált a súrlódás (statikus, kinetikus és fluidum) klasszikus empirikus modellje, amelyet ma általánosan használnak a mérnöki munkákban [26] . 1877-ben Fleming Jenkin és James A. Ewing a statikus és kinetikus súrlódás folytonosságát vizsgálta [35] .

A 20. századi kutatások fókuszába a súrlódás fizikai mechanizmusainak megértése került. Frank Philip Bowden és David Tabor (1950) kimutatták, hogy mikroszkopikus szinten a felületek tényleges érintkezési területe a látható terület nagyon kis töredéke [27] . Ez a tényleges érintkezési felület, amelyet az egyenetlenségek okoznak, a nyomás növekedésével növekszik. Az atomi erőmikroszkóp kifejlesztése (1986) lehetővé tette a tudósok számára, hogy az atomi léptékű súrlódást tanulmányozzák [26] , ami azt mutatja, hogy ezen a skálán a száraz súrlódás a felületek közötti nyírófeszültség és az érintkezési felület eredménye. Ez a két felfedezés megmagyarázza Amonton első törvényét; makroszkopikus arányosság a normál erő és a száraz felületek közötti statikus súrlódási erő között.

Magazinok

Súrlódás, kopás, kenés , súrlódási napló.
Friction and Wear , a Fehérorosz Nemzeti Tudományos Akadémia által 1980 óta kiadott súrlódási folyóirat.
Journal of Tribology archiválva : 2013. január 16. a Wayback Machine nemzetközi folyóiratban, amely a súrlódásról szól.
Wear , egy nemzetközi folyóirat a súrlódásról és a kopásról.
Súrlódási együttható táblázatok , súrlódási együtthatók számértékei.

Irodalom

Zaitsev A. K. A gépek súrlódásáról, kopásáról és kenéséről szóló tanának alapjai. 1. rész. Súrlódás a gépekben. Csapágyak és csúszócsapágyak elmélete, számítása és tervezése. Mashgiz. M.-L. - 1947. 256 p.
Zaitsev A. K. A gépek súrlódásáról, kopásáról és kenéséről szóló tanának alapjai. 2. rész. Anyagkopás. A kopástípusok osztályozása, módszerei és gépei a gépi kopáshoz szükséges anyagok laboratóriumi vizsgálatához és ezeken a gyártási kutatásokhoz. Mashgiz. M.-L. - 1947. 220 p.
Zaitsev A. K. A gépek súrlódásáról, kopásáról és kenéséről szóló tanának alapjai. 3. rész Gépek értékcsökkenése. Gépek és alkatrészek elhasználódása, valamint kopásuk kezelésének módjai. Mashgiz. M.-L. - 1947. 164 p.
Zajcev AK, A. Kononov Maksimovich A gépek súrlódásáról, kopásáról és kenéséről szóló doktrína alapjai. 4. rész Gépek kenése. Mashgiz. M.-L. - 1948. 279 p.
Archbutt L., Deeley R.M. Kenés és kenőanyagok. London. – 1927
Archbutt L., Delay R. M. Súrlódás, kenés és kenőanyagok. Útmutató a kenés elméletéhez és gyakorlatához, valamint a kenőanyagok vizsgálati módszereihez. Gosgorgeolneftizdat. - L. - 1934. - 703 p.
- 2. kiadás, átdolgozva. és további — M.-L.: Gostoptekhizdat. - 1940. - 824 p.
Deryagin BV Mi a súrlódás? M.: Szerk. A Szovjetunió Tudományos Akadémia, 1963.
A súrlódásos rendszerek elméletének alapjai / A. P. Ivanov . - M.-Izhevsk: NITs "RHD", IKI, 2011. 304 p. ( Szerzői előszó, a könyv közleményeként megjelent // Nonlinear Dynamics, 2010. T 6, 4. sz., 913-916. o.).
Kragelsky I. V. , Shchedrov V. S. A súrlódás tudományának fejlődése. Száraz súrlódás. M.: Szerk. A Szovjetunió Tudományos Akadémia, 1956.
Frolov, K. V. (szerk.) Modern tribology: Results and prospects. LKI, 2008.
Bowden F.P., Tabor D. A szilárd anyagok súrlódása és kenése. Oxford University Press, 2001.
Persson Bo NJ: Csúszósúrlódás. Fizikai alapelvek és alkalmazások. Springer, 2002.
Popov VL Kontaktmechanik und Reibung. Ein Lehr- und Anwendungsbuch von der Nanotribologie bis zur numberchen Simulation , Springer, 2009.
Rabinowicz E. Anyagok súrlódása és kopása. Wiley-Interscience, 1995.

Jegyzetek

Oroszul

↑ Yerin Yu. A szupravezetés csökkenti a súrlódási erőt . Elementy.ru (2011.02.15.). Hozzáférés dátuma: 2011. február 26. Az eredetiből archiválva : 2011. augusztus 22. (határozatlan)

Más nyelveken

↑ Zinovjev V. A. Rövid műszaki hivatkozás. 1. évfolyam - M .: Állami Műszaki és Elméleti Kiadó, 1949. - S. 296
↑ Légfék Egyesület. Az alapozófék-kötélzet alapelvei és kialakítása . - Légfék-szövetség, 1921. - P. 5. Archiválva : 2021. szeptember 18. a Wayback Machine -nél
↑ 1 2 Hanaor, D. (2016). „Statikus súrlódás a fraktál határfelületeken” . Tribology International . 93 , 229-238. arXiv : 2106.01473 . DOI : 10.1016/j.triboint.2015.09.016 .
↑ 1 2 3 4 5 Dowson, Duncan. A tribológia története. — 2. - Professzionális Mérnöki Kiadó, 1997. - ISBN 978-1-86058-070-3 .
↑ Valentin L. Popov (2014. január 17.). „Az elasztomerek és a különböző alakú durva testek közötti súrlódás általános törvénye”. sci. Rep . 4 . doi : 10.1038/ srep03750 . PMID 24435002 .
↑ Dienwiebel, Martin (2004). "Grafit szuperkenőképessége" (PDF) . Phys. Fordulat. Lett . 92 (12). Irodai kód : 2004PhRvL..92l6101D . DOI : 10.1103/PhysRevLett.92.126101 . PMID 15089689 . Archivált (PDF) az eredetiből ekkor: 2011-09-17 . Letöltve: 2021-09-18 . Elavult használt paraméter |deadlink=( súgó )
↑ A statikus súrlódás többléptékű eredete Archiválva : 2021. szeptember 18. a Wayback Machine 2016 -ban
↑ Greenwood JA és JB Williamson (1966). „Névlegesen sík felületek érintkezése”. Proceedings of the Royal Society of London A: Mathematical, Physical and Engineering Sciences . 295 (1442).
↑ Nakano, K. (2020-12-10). „Dinamikus stikció statikus súrlódás nélkül: A súrlódási vektor forgásának szerepe” . Fizikai áttekintés E. 102 (6): 063001. DOI : 10.1103/PhysRevE.102.063001 .
↑ Bhavikatti, SS Engineering Mechanics / SS Bhavikatti, KG Rajashekarappa. - New Age International, 1994. - P. 112. - ISBN 978-81-224-0617-7 . Archiválva : 2021. szeptember 18. a Wayback Machine -nél
↑ Beer, Ferdinand P. Vector Mechanics for Engineers / Ferdinand P. Beer, Johnston. - McGraw-Hill, 1996. - P. 397. - ISBN 978-0-07-297688-5 .
↑ Sheppard, Sheri. Statika: Analysis and Design of Systems in Equilibrium / Sheppard, Sheri, Tongue, Benson H., Anagnos, Thalia. - Wiley and Sons, 2005. - ISBN 978-0-471-37299-8 .
↑ Meriam, James L. Mérnöki mechanika: Statika / Meriam, James L., Kraige, L. Glenn, Palm, William John. - Wiley and Sons, 2002. - ISBN 978-0-471-40646-4 .
↑ Feynman, Richard P. The Feynman Lectures on Physics, Vol. I, p. 12–5 . Addison Wesley. Letöltve: 2009. október 16. Az eredetiből archiválva : 2021. március 10. (határozatlan)
↑ 1 2 Persson, BN (2002). „A gumisúrlódás elmélete: nem stacionárius csúszás” (PDF) . Fizikai áttekintés B. 65 (13): 134106. Bibcode : 2002PhRvB..65m4106P . DOI : 10.1103/PhysRevB.65.134106 . Archivált (PDF) az eredetiből ekkor: 2021-09-18 . Letöltve: 2021-09-18 . Elavult használt paraméter |deadlink=( súgó )
↑ Beatty. Visszatérő természettudományos tévhitek a K-6 tankönyvekben . Letöltve: 2007. június 8. Az eredetiből archiválva : 2011. június 7.. (határozatlan)
↑ Persson, BNJ Csúszósúrlódás : fizikai elvek és alkalmazások . - Springer, 2000. - ISBN 978-3-540-67192-3 . Archiválva : 2021. szeptember 18. a Wayback Machine -nél
↑ Makkonen, L (2012). „A csúszósúrlódás termodinamikai modellje”. AIP Advances . 2 (1). Iránykód : 2012AIPA ....2a2179M . DOI : 10.1063/1.3699027 .
↑ Nichols, Edward Leamington. A fizika elemei / Edward Leamington Nichols, William Suddards Franklin. - Macmillan, 1898. - 20. évf. 1. - 101. o. Archivált : 2020. augusztus 1. a Wayback Machine -nél
↑ Ternes, Markus (2008-02-22). „Az atom felszínen mozgatásához szükséges erő” (PDF) . tudomány . 319 (5866): 1066-1069. Irodai kód : 2008Sci...319.1066T . DOI : 10.1126/tudomány.1150288 . PMID 18292336 . Archivált (PDF) az eredetiből ekkor: 2021-08-17 . Letöltve: 2021-09-18 . Elavult használt paraméter |deadlink=( súgó )
↑ Súrlódáselmélet és súrlódási együtthatók néhány elterjedt anyaghoz és anyagkombinációhoz. . Hozzáférés dátuma: 2015. január 1. Az eredetiből archiválva : 2013. december 3. (határozatlan)
↑ 1 2 Chatterjee, Sudipta (2008). A pszeudoelasztikus nikkel-titán tribológiai tulajdonságai (Tézis). Kaliforniai Egyetem. pp. 11-12. ISBN 9780549844372 – a ProQuesten keresztül. A klasszikus görög filozófusok, mint Arisztotelész, Idősebb Plinius és Vitruvius írtak a súrlódás létezéséről, a kenőanyagok hatásáról és a fémcsapágyak előnyeiről Kr.e. 350 körül.
↑ Fishbane, Paul M. Physics for Scientists and Engineers / Paul M. Fishbane, Stephen Gasiorowicz, Stephen T. Thornton. - Kiterjedt. - Englewood Cliffs, New Jersey: Prentice Hall, 1993. - 1. évf. I. - P. 135. - "Themistius Kr.e. 350 körül állította először, hogy a kinetikus súrlódás gyengébb, mint a statikus súrlódás maximális értéke." — ISBN 978-0-13-663246-7 .
↑ Hecht, Eugene. Fizika: Algebra/Trig . — 3. - Cengage Learning, 2003. - ISBN 9780534377298 .
↑ Sambursky, Samuel. A késő ókor fizikai világa. — Princeton University Press. — ISBN 9781400858989 .
↑ 1 2 3 Armstrong-Hélouvry, Brian. Gépek vezérlése súrlódással . - USA : Springer, 1991. - P. 10. - ISBN 978-0-7923-9133-3 . Archiválva : 2021. szeptember 18. a Wayback Machine -nél
↑ 12 van Beek . A súrlódás tudománytörténete . tribology-abc.com. Letöltve: 2011. március 24. Az eredetiből archiválva : 2011. augusztus 7.. (határozatlan)
↑ Hutchings, Ian M. (2016). „Leonardo da Vinci súrlódási tanulmányai” (PDF) . viselni . 360-361: 51-66. DOI : 10.1016/j.wear.2016.04.019 . Archivált (PDF) az eredetiből ekkor: 2021-08-31 . Letöltve: 2021-09-18 . Elavult használt paraméter |deadlink=( súgó )
↑ Hutchings, Ian M. (2016-08-15). „Leonardo da Vinci súrlódási tanulmányai” . viselni . 360-361: 51-66. DOI : 10.1016/j.wear.2016.04.019 . Archiválva az eredetiből, ekkor: 2021-09-18 . Letöltve: 2021-09-18 . Elavult használt paraméter |deadlink=( súgó )
↑ Kirk. A tanulmány felfedi, hogy Leonardo da Vinci „irreleváns” firkái jelzik azt a helyet, ahol először rögzítette a súrlódási törvényeket . phys.org (2016. július 22.). Letöltve: 2016. július 26. Az eredetiből archiválva : 2016. július 25. (határozatlan)
↑ 1 2 Popova, Elena (2015-06-01). „Coulomb és Amontons kutatási munkái és az általánosított súrlódási törvények”. Súrlódás [ angol ] ]. 3 (2): 183-190. DOI : 10.1007/s40544-015-0074-6 .
↑ Forest de Belidor, Bernard. " Richtige Grund-Sätze der Friction-Berechnung archiválva 2021. április 27-én a Wayback Machine -nél " ("A súrlódásszámítás helyes alapjai"), 1737, (német nyelven)
↑ Leonhard Euler . Súrlódási modul . Nanoworld. Letöltve: 2011. március 25. Az eredetiből archiválva : 2011. május 7.. (határozatlan)
↑ Goedecke, Andreas. Átmeneti hatások a súrlódásban: Fractal Asperity Creep . - Springer Science and Business Media, 2014. - P. 3. - ISBN 978-3709115060 . Archiválva : 2021. szeptember 18. a Wayback Machine -nél
↑ Fleeming Jenkin és James Alfred Ewing (1877) " Az alacsony sebességgel mozgó felületek közötti súrlódásról archiválva : 2021. szeptember 18. a Wayback Machine -nél ", Philosophical Magazine Series 5, 4. kötet, 308-10. link a Biodiverzitás Örökség Könyvtárból