Современный энергетический анализ процесса трения



Скачать 96.27 Kb.
Дата13.01.2013
Размер96.27 Kb.
ТипДокументы
КАЛИНИНГРАДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ

УНИВЕРСИТЕТ

С.В. Фёдоров



СОВРЕМЕННЫЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ПРОЦЕССА ТРЕНИЯ

ЧАСТЬ 3. ФИЗИЧЕСКИЕ И КОЛИЧЕСТВЕННЫЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ ТРЕНИЯ КАЧЕНИЯ

Утверждено Ученым советом университета

в качестве учебного пособия

по дисциплине «Физика трения»

для студентов специальности

120100, 151001 – Технология машиностроения


Калининград

Издательство КГТУ

2006
УДК 621.891
Фёдоров С.В. Современный энергетический анализ процесса трения. Часть 3. Физические и количественные закономерности трения качения. Учебное пособие.- Калининград: КГТУ, 2006. с.
В учебном пособии с позиций современной энергетической (термодинамической) теории трения трибоэргодинамики анализируется существо упругого качения колеса как наиболее эффективного способа трансфомации движения. Показано, что упругое качение колеса представляет собой процесс наиболее полно развитой эволюции пластического состояния контакта качения, когда диссипативная (обратимая) компонента процесса позволяет завершить эволюцию контакта на уровне исходной истинной упругости. Рассмотрена нано-квантовая природа образования мгновенного центра вращения колеса с минимальной потерей в виде одного механического (нано) кванта. Обосновывается роль и механизм скольжения при качении колеса. Вводится понятие физического колеса, имеющего строгое физическое и количественное обоснование.

Рекомендуется студентам старших курсов и аспирантам технических специальностей.

Рис. 58, табл. 1, список лит. - 35 названий

РЕЦЕНЗЕНТ – Горячева И.Г., академик РАН, зав. лабораторией «Трение и износ» института проблем механики РАН
© Калининградский государственный технический университет, 2006 г.

СЕРГЕЙ ВАСИЛЬЕВИЧ ФЁДОРОВ

Современный энергетический анализ процесса трения. Часть 3. Физические и количественные закономерности трения качения.
Редактор

Подписано в печать . Тираж 50 экз.

Формат 60´84 1/8. Объем п.л.; уч.-изд.л.

Заказ Цена договорная.

УОП КГТУ. Калининград, Советский проспект,1

ОГЛАВЛЕНИЕ





Введение …………………………………………………………………….






Глава 1. Анализ исходной модели упругого трения качения





1.1

Трение качения и трение скольжения в высших парах (И.И.Артоболевский[10])





1.
2

Исходная модель трения качения





1.3

Оценка размера и нагрузочной способности элементарной равновесной трибосистемы




1.4

О взаимной связи между коэффициентом трения скольжения и трения качения




1.5

Схема, показывающая отсутствие чистого качения




1.6

Натуральная модель свободного качения колеса




1.7

Условие начала качения колеса





1.8

Модель качения с учетом анализа диаграммы Картера тангенциальных сил на контакте




1.9

Физическая модель качения







Глава 2. Энергетический анализ процесса трения качения




2.1

Схема трансформации энергии при качении




2.2

Термодинамическая интерпретация диаграммы Картера тангенциальных сил на контакте качения




2.3

Преобразование диаграммы Картера тангенциальных сил на контакте качения к диаграмме коэффициента трения на контакте качения




2.4

О феноменологии развитой пластической деформации контакта качения




2.5

О двух коэффициентах трения скольжения при трении качения




2.6

Уравнение энергетического баланса процесса качения




2.7

Анализ уравнения Картера




2.8

Термодинамический анализ двух стадий процесса качения (о потерях при качении колеса в упругих условиях)




2.9

О термодинамическом цикле процесса качения при упругом контакте (несколько слов о проблеме перпетуум-мобиле)





2.10

О трех коэффициентах трения при трении качения





2.11

О самоорганизации при качении







Глава 3. Количественные соотношения трения качения. Физическое колесо





3.1

О физическом смысле единицы крипа





3.2

О модели трения Томлинсона





3.3

Модель движущегося критического объема трения





3.4

Расчет диаметра физического колеса





3.5

Параметры физического колеса





3.6

Несколько слов о колесе





3.7

Количественные соотношения для физического колеса




3.8

О единстве (эквивалентности) дискретной и волновой природы качения колеса




3.9

Ширина физического колеса







Глава 4. Принципиальность параметров трения качения




4.1

Количественные закономерности трения скольжения на контакте упругого качения физического колеса




4.2

О физическом смысле числа и основных константах трения скольжения




4.3

О роли коэффициента трения Амонтона при качении колеса




4.4

О физическом смысле плеча силы трения качения




4.5

Характерные величины коэффициента трения качения для контакта физического диска с плоскостью




4.6

Истинный энергетический баланс трения при упругом качении колеса







Глава 5. Статика и динамика на контакте упругого качения колеса




5.1

Энерго-силовой анализ перехода статика-динамика на контакте упругого качения колеса




5.2

Равновесный переход динамика-статика-динамика на контакте упругого качения




5.3

О системном свойстве материальной точки




5.4

О контакте двух материальных тел




5.5

Цепочка элементов трансформации энергии на статическом контакте упругого качения колеса




5.6

Принцип относительности при энергетической трансформации на контакте качения




5.7

Термоимпульс и термосила процесса качения







Глава 6. Смысл процесса разрушения контакта качения




6.1

Формальный смысл процесса разрушения контакта качения




6.2

Упругая модель смещения центра масс колеса




6.3

Модель микропроскальзывания при разрушении контакта качения




6.4

Номинальный и действительный энергетические балансы процесса качения







Глава 7. Предельные параметры качения колеса




7.1

Принцип критической скорости качения колеса




7.2

Расчет переходной скорости качения колеса (скорости разгона)




7.3

Расчет скорости крипа при переходной скорости качения колеса




7.4

Расчет скорости крипа при критической скорости качения колеса




7.5

Износ при упругом качении колеса







Глава 8. Нано-квантовая механика контакта качения




8.1

Нано-квантовая механика системно-структурной трансформации массы трения контакта качения




8.2

Величина проскальзывания при максимальной скорости качения колеса




8.3

Величина и условие минимального проскальзывания на контакте качения




8.4

Единица элементарного качения колеса




8.5

Нано-квантовая механика системно-структурной трансформации массы трения при чистой упругости контакта качения




8.6

Поведение физического диска (колеса) при идеальной упругости контакта качения




8.7

Анализ характерного поведения массы-покоя трения при чистой упругости контакта качения




8.8

Формирование массы контакта (материальной точки) качения







Глава 9. Глобальные соотношения материальных тел механики




9.1

Относительность времен на контакте качения колеса




9.2

Аксиома о системно-структурной общности свойств материальных образований





9.3

О характерном размере материального тела – физического колеса




9.4

К молекулярно-механической теории трения




9.5

Источник трения качения (Ф.Ф.Боуден, Д. Тейбор [32])







Заключение







Литература






Введение
Данное учебное пособие продолжает тему о трансформации энергии при трении, начатую в двух первых частях современного энергетического анализа процесса трения. Теперь речь пойдёт о трении качения. Человек давно придумал колесо, чтобы уменьшить трение скольжения, которое особенно ощутимо было при перемещении тяжестей. С тех пор, уже многие тысячелетия человек использует это искусство колеса в решении многообразных проблем уменьшения трения и облегчения движения. Сегодня мы не мыслим себя в мире технических систем (человек плюс машина), без этого принципа колеса и его процесса качения. Колесо научило нас многому. Его эффект столь прост и очевиден, что часто нам просто достаточно колеса… Однако! Современный мир стремится далее. Он хочет реализовать очень большие возможности. Мы называем все эти устремления тенденциями к энерго и материалосбережению и естественно тенденцией экологически чистого (гармоничного с окружающим нас миром) бытия. Теперь просто удобного для нас принципа трения качения уже недостаточно. Теперь нас интересует принцип, чуть ли не идеального – упругого качения. Упругое качение даёт практически неограниченные возможности совершенствования. Что такое упругое качение? Да и просто – по каким закономерностям протекает трение качения в некоторой малой (материальной) точке контакта? Все эти вопросы – это вопросы сегодняшнего дня. В данном учебном пособии автор попытался заглянуть во внутрь этой малой точки контакта и высказать ряд соображений по поводу физики трения каченияя, т.е. глобального и одновременно простого существа процесса качения. Здесь были использованы и продолжены все те знания о существе трения, которые были изложены в двух первых частях пособия. В итоге студенты могут применять уже известные им обобщённые знания о трении, но теперь применительно к трению скольжения в этой малой точке контакта колеса с плоскостью, которое (трение скольжения) является механизмом формирования процесса качения.

Перед началом изложения оригинального авторского материала предложен параграф, в котором изложены традиционные знания о трении качения, типичные для современных учебников (И.И.Артоболевский) по механике машин. Заключает учебное пособие также небольшой параграф из учебника Ф.Ф. Боудена и Д. Тейлора «Трение. Введение в трибологию», в котором изложены некоторые физические представления о потере энергии при трении и его основном механизме.

Вместе это даст возможность студентам ощутить оригинальность размышлений о трении качения, предложенных автором.

Похожие:

Современный энергетический анализ процесса трения icon«Сила трения»
Помочь учащимся усвоить причины трения, виды трения, направление и величину силы трения скольжения, способы уменьшения и увеличения...
Современный энергетический анализ процесса трения iconСила трения. Трение покоя
Образовательные: познакомить учащихся с явлением трения, сформулировать понятие сила трения, экспериментально установить, от чего...
Современный энергетический анализ процесса трения iconУрок физики в 7 классе по теме «сила трения»
Цель: изучить явление трения (его причины, закономерности); создать условия для формирования у учащихся практических навыков
Современный энергетический анализ процесса трения icon«Сила трения и исследование коэффициента трения объекта на наклонной плоскости»
Тема реферата «Сила трения и исследование коэффициента трения объекта на наклонной плоскости»
Современный энергетический анализ процесса трения iconИнженерно-энергетический комплекс
Инженерно-энергетический комплекс является базовой структурой, обеспечивающей и в значительной степени определяющей функционирование...
Современный энергетический анализ процесса трения iconВопросы к экзамену по дм (весенний семестр) для студентов фим
Подшипники скольжения. Классификация, применение, виды трения скольжения. Условия образования жидкостного трения
Современный энергетический анализ процесса трения iconАнализ воспитательной работы классного руководителя за год
Анализ эффективности целеполагания и планирования воспитательного процесса в прошлом году
Современный энергетический анализ процесса трения iconКакая из приведенных ниже формул применима для сил любой природы?
...
Современный энергетический анализ процесса трения icon30 сентября завершил свою работу 11-й Петербургский Международный Энергетический Форум
Петербургский Международный Энергетический Форум – одно из самых авторитетных отраслевых федеральных мероприятий
Современный энергетический анализ процесса трения iconИстория процесса ibSorath, 2007 1
В различных инкарнациях было известно как Анализ Побуждений (Compulsion Analysis), Церковь Процесса (Process Church), Церковь Последнего...
Разместите кнопку на своём сайте:
ru.convdocs.org


База данных защищена авторским правом ©ru.convdocs.org 2016
обратиться к администрации
ru.convdocs.org