Շփում (ֆիզիկա)

Վիքիպեդիայից՝ ազատ հանրագիտարանից
Jump to navigation Jump to search
Մակերևույթների անհարթությունների շփում առաջացնելու երևույթի ցուցադրում

Շփում, հպվող մարմինների մեխանիկական ազդեցություն։ Տեղի ունի մարմինների հպվող մակերևույթների հարաբերական շարժման ժամանակ (արտաքին շփում), կամ հեղուկների, գազերի կամ դեֆորմացվող մարմինների ներքին զուգահեռ շերտերի փոխադարձ տեղաշարժի ժամանակ (ներքին շփում)։

Այսուհետ, շփում ասելով ի նկատի կունենանք արտաքին շփումը։

Շփումը հիմնականում էլեկտրոնային բնույթ ունի, եթե նյութը գտնվում է նորմալ վիճակում։ Գերհաղորդիչ վիճակում, կրիտիկական ջերմաստիճանից հեռու պայմաններում, շփման հիմնական աղբյուր են հանդիսանում ֆոնոնները, իսկ շփման գործակիցը փոքրանում է շատ անգամ։

Շփման ուժ[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

Շփման ուժը առաջանում է երկու հպվող մարմինների հարաբերական շարժման ժամանակ և խոչնդոտում է նրանց շարժումը։ Շփման առաջացման պատճառը մակերևույթների խորդուբորդություններն են և մոլեկուլների փոխազդեցությունը։ Շփման ուժը կախված է նյութի տեսակից և նրանից, թե մարմիններ միմյանց ինչ ուժով են սեղմում։ Շփման պարզագույն մոդելներում (Կուլոնի օրենքը շփման համար), համարվում է, որ շփման ուժը ուղիղ համեմատական է շփվող մակերևույթների միջև ռեակցիայի ուժին։

Ազատ մարմնի դիագրամ ՝ թեքահարթակի վրա գտնվող բլոկի համար: I և J վեկտորներ են, որոնք նշում են ուժերի ուղղությունները և մեծությունները: N-ն նորմալճնշման ուժն է, mg-ն ծանրության ուժն է, իսկ Ff-ն `շփման ուժը:

Շփման ուժի տեսակներ[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

Շփման ուժերը բաժանվում են երեք տեսակների․

  • Սահքի շփման ուժ, առաջանում է հպվող մարմինների հրաբերական շարժման ժամանակ,ուղղված է շարժման ուղղությանը հակառակ։
  • Ճոճման շփման ուժ, առաջանում է մի մարմնի, մյուսի մակերևույթին ճոճվելու ժամանակ։
  • Դադարի շփման ուժ, առաջանում է հպվող մակերևույթներին և խանգարում հարաբերական շարժմանը։Այդ ուժը պիտի հաղթահարել,որպեսզի շարժման մեջ դնել մարմիններից որևէ մեկը։
  • Գլորման շփման ուժ, առաջանում է հպվող մարմիններին,մարմիններից մեկի՝ մյուսի մակերևույթին գլորման ժամանակ, ուղղված է գլորման ուղղությանը հակառակ։ Որոշվում է , բանաձևով, որտեղ -նորմալ չնշումն է, -գլորման շափման գործակիցն է, որն ունի երկարության չափայնություն[1]։

Շփման հիմնական բնութագիր է հանդիսանում շփման գործակիցը, որը որոշվում է նյութերով, որոnցից կազմված են շփվող մարմինները։

Նյութեր Դադարի շփում, Սահքի շփում,
Չոր և մաքուր Քսուկով Չոր և մաքուր Քսուկով
Ալյումին Steel 0.61[2] 0.47[2]
Ալյումին Ալյումին 1.05-1.35[2] 0.3[2] 1.4[2]-1.5[3]
Ոսկի Ոսկի 2.5[3]
Պլատին Պլատին 1.2[2] 0.25[2] 3.0[3]
Արծաթ Արծափ 1.4[2] 0.55[2] 1.5[3]
Կերամիկական կավահող Կերամիկական կրեմնիի նիտրիդ 0.004 (wet)[4]
ԲԱՄ (կերամիկական ձուլույթ AlMgB14) Տիտանի բորիդ (TiB2) 0.04–0.05[5] 0.02[6][7]
Լատուն Պողպատ 0.35-0.51[2] 0.19[2] 0.44[2]
Չուգուն Պղինձ 1.05[2] 0.29[2]
Չուգուն Ցինկ 0.85[2] 0.21[2]
Բետոն Ռետին 1.0 0.30 (wet) 0.6-0.85[2] 0.45-0.75 (wet)[2]
Բետոն Փայտ 0.62[2][8]
Պղինձ Ապակի 0.68
Պղինձ Պողպատ 0.53 0.36[2]
Ապակի Ապակի 0.9-1.0[2] 0.4[2]
Մարդու սինովիալ հեղուկ Կրճիկ 0.01[9] 0.003[9]
Սառույց Սառույց 0.02-0.09[10]
Պոլիէթիլեն Պողպատ 0.2[2][10] 0.2[2][10]
PTFE (Տեֆլոն) PTFE (Տեֆլոն) 0.04[2][10] 0.04[2][10] 0.04[2]
պողպատ Սառույց 0.03[10]
Պողպատ PTFE (Տեֆլոն) 0.04[2]-0.2[10] 0.04[2] 0.04[2]
Պողպատ Պողպատ 0.74[2]-0.80[10] 0.16[10] 0.42-0.62[2]
Փայտ Մետաղ 0.2–0.6[2][8] 0.2 (wet)[2][8]
Փայտ Փայտ 0.25–0.5[2][8] 0.2 (wet)[2][8]

Պարզ դեպքերում շփման ուժը և ճնշման ուժը (հենարանի հակազդեցության ուժը) կապված են հետևյալ արտահայտությամբ՝

Նյութերի զույգ դադարի սահքի
Պողպատ-պողպատ 0.5-0.8[11] 0,15-0,18
Ռետին-չոր ասֆալտ 0,95-1,0 0,50-0,8
ռետին-թաց ասֆալտ 0,25-0,75
Սառուց-սառույց 0,05-0,1 0,028
Ռետին-սառույց 0,3 0,15-0,25
Ապակի-ապակի 0,9 0,7
Նեյլոն-նեյլոն 0,15-0,25
Պոլիստիրոլ-պոլիստիրոլ 0,5
Օրգանական ապակիներ 0,8


Ամսագրեր[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

Գրականություն[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

Տես՝ трение Վիքիբառարան, բառարան և թեզաուրուս
  • Зайцев А. К. Основы учения о трении, износе и смазке машин. Часть 1. Трение в машинах. Теория, расчет и конструкция подшипников и подпятников скольжения. Машгиз. М.-Л. — 1947. 256 с.
  • Зайцев А. К. Основы учения о трении, износе и смазке машин. Часть 2. Износ материалов. Классификация видов износа, методов и машин для лабораторного испытания материалов на износ машины и производственные на них исследования. Машгиз. М.-Л. — 1947. 220 с.
  • Зайцев А. К. Основы учения о трении, износе и смазке машин. Часть 3. Износ машин. Износ машин и деталей и способы борьбы с их износом. Машгиз. М.-Л. — 1947. 164 с.
  • Зайцев А. К. Основы учения о трении, износе и смазке машин. Часть 4. Смазка машин. Машгиз. М.-Л. — 1948. 279 с.
  • Archbutt L., Deeley R.M. Lubrication and Lubicants. London. — 1927
  • Арчбютт Л., Дилей Р. М. Трение, смазка и смазочные материалы. Руководство по теории и практике смазки и по методам испытания смазочных материалов. Госгоргеолнефтиздат. — Л. — 1934. — 703 с.
  • Арчбютт Л., Дилей Р. М. Трение, смазка и смазочные материалы — 2-е изд., перераб. и доп. — М.-Л.: Гостоптехиздат. — 1940. — 824 с.
  • Дерягин Б. В. Что такое трение? М.: Изд. АН СССР, 1963.
  • Крагельский И. В., Щедров В. С. Развитие науки о трении. Сухое трение. М.: Изд. АН СССР, 1956.
  • Фролов, К. В. (ред.) Современная трибология: Итоги и перспективы. ЛКИ, 2008.
  • Bowden F. P., Tabor D. The Friction and Lubrication of Solids. Oxford University Press, 2001.
  • Persson Bo N. J.: Sliding Friction. Physical Principles and Applications. Springer, 2002.
  • Popov V. L. Kontaktmechanik und Reibung. Ein Lehr- und Anwendungsbuch von der Nanotribologie bis zur numerischen Simulation, Springer, 2009.
  • Rabinowicz E. Friction and Wear of Materials. Wiley-Interscience, 1995.

Ծանոթագրություն[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

  1. Зиновьев В. А. Краткий технический справочник. Том 1. — М.: Государственное издательство технико-теоретической литературы, 1949. — С. 296
  2. 2,00 2,01 2,02 2,03 2,04 2,05 2,06 2,07 2,08 2,09 2,10 2,11 2,12 2,13 2,14 2,15 2,16 2,17 2,18 2,19 2,20 2,21 2,22 2,23 2,24 2,25 2,26 2,27 2,28 2,29 2,30 2,31 2,32 2,33 2,34 2,35 «Friction Factors - Coefficients of Friction»։ Վերցված է 2015-04-27 
  3. 3,0 3,1 3,2 3,3 «Mechanical Engineering Department: Tribology Introduction»։ 2016-03-11 
  4. Ferreira Vanderlei, Yoshimura Humberto Naoyuki, Sinatora Amilton (2012-08-30)։ «Ultra-low friction coefficient in alumina–silicon nitride pair lubricated with water»։ Wear 296 (1–2): 656–659։ doi:10.1016/j.wear.2012.07.030 
  5. Tian Y., Bastawros A. F., Lo C. C. H., Constant A. P., Russell A.M., Cook B. A. (2003)։ «Superhard self-lubricating AlMgB[sub 14] films for microelectromechanical devices»։ Applied Physics Letters 83 (14): 2781։ Bibcode:2003ApPhL..83.2781T։ doi:10.1063/1.1615677 
  6. Kleiner, Kurt (2008-11-21)։ «Material slicker than Teflon discovered by accident»։ Վերցված է 2008-12-25 
  7. Higdon C., Cook B., Harringa J., Russell A., Goldsmith J., Qu J., Blau P. (2011)։ «Friction and wear mechanisms in AlMgB14-TiB2 nanocoatings»։ Wear 271 (9–10): 2111–2115։ doi:10.1016/j.wear.2010.11.044 
  8. 8,0 8,1 8,2 8,3 8,4 Coefficient of Friction Archived March 8, 2009, at the Wayback Machine.. EngineersHandbook.com
  9. 9,0 9,1 «Coefficients of Friction of Human Joints»։ Վերցված է 2015-04-27 
  10. 10,0 10,1 10,2 10,3 10,4 10,5 10,6 10,7 10,8 «The Engineering Toolbox: Friction and Coefficients of Friction»։ Վերցված է 2008-11-23 
  11. Friction theory and coefficients of friction for some common materials and materials combinations.