Швидкість ковзання

Всі співвідношення, розглянуті раніше, стосувалися оцінки коефіцінта тертя спокою. Величина коефіцієнта тертя руху багато в чому відрізняється від величини коефіцієнта тертя спокою і значно змінюється при зміні швидкості ковзання. Однак, як відзначає І.В. Крагельський, до цих пір немає задовільної теорії кінетичного тертя. В зв’язку з цим найбільший інтерес представляє запропонована ним емпірична формула залежності коефіцієнта тертя від швидкості ковзання:

, (4.19)

де а, b, с, d — коефіцієнти;

v — швидкість ковзання.

Параметр а суттєво залежить від фізичних властивостей матеріалів пари тертя. Він зростає із збільшенням модуля пружності, швидкості релаксації напружень і шорсткості поверхні тертя.

Параметр b залежить від в’язкопластичних властивостей матеріалів, а параметр сє добутком декременту затухання коливань на коефіцієнт в’язкості контактних шарів. Параметри b і с залежать від тиску, оскільки з його збільшенням в’язкість контакту росте. Параметр dхарактеризує вплив конструкції пари тертя і режиму тертя.

Звичайно параметри a, b, c і dвизначають експериментально, при яких оцінюється f від v при різних тисках p_а. Для цього складається система з чотирьох рівнянь з різними v і номінальними тисками p_а, з якої обчислюється параметри a, b, c і d при даному номінальному тиску p_а.

Для пар тертя з матеріалів, які характеризуються відносно доскональними пружними властивостями і при постійній температурі f не залежить від v.

При пластичному контакті v може впливати на величину fчерез швидкість поширення пластичної деформації. При збільшенні v пластична деформація локалізується в тонкому поверхневому шарі і f знижується.

Залежно від співвідношення між а, b, с, d формула (4.19) має графічне відображення, представлене на рисунку 4.20. Аналіз даних кривих показує, що при середньому навантаженні із збільшенням швидкості ковзання величина коефіцієнта тертя проходить через максимум, причому при збільшенні тиску (крива 3) максимум відповідає меншому значенню швидкості.

Рисунок 4.20 - Залежність коефіцієнта тертя від швидкості ковзання: 1 – при малому навантаженні; 2,3 – при середньому навантаженні; 4 – при значному навантаженні