Гистерезисные потери при качении металлов

Вернемся теперь к рассмотрению качения металлов в упругом диапазоне, в частности к поведению шариков, катящихся в установившемся режиме по таким же шарикам. В этом случае поверхностными эффектами можно пренебречь.

Пренебрегая небольшой пластической деформацией шариков, предшествующей достижению равновесия, мы можем применить выражение (976) и написать для работы упругой деформации обеих сфер на единицу пути имеется два фактора, позволяющие объяснить приведенные данные. Во-первых, то, что в опытах с резиной потери при качении обычно в 2 или 3 раза превышали потери при простой деформации.

Во-вторых, при деформации металлов циклы, включающие положительные и отрицательные деформации, например возвратно-поступательный сдвиг, характерный для качения, приводят к большим гистерезисным потерям (эффект Баушингера). Однако даже в этом случае значения а, превышающие, например, 10%, слишком велики для подобных объяснений.

Значительно более подходящим объяснением служит то, что, несмотря на постоянство ширины дорожки трения при установившемся режиме в области, расположенной ниже зоны контакта, наблюдается пластический сдвиг. Элементарные объемы претерпевают сдвиг сначала в одном, затем в противоположном направлении, в результате чего поглощается большое количество энергии пластической деформации.

Этот механизм обрел количественную форму в теоретическом исследовании Мервина и Джонсона (1963 г.). Они исследовали качение жесткого цилиндра по плоской пластичной металлической поверхности. Рассматривались только упругие и пластические деформации, а гистерезисные эффекты не учитывались.

Таким образом, если напряжения были ниже предела упругости металла, то пластическая деформация не имела места. Поэтому количество рассеянной энергии считалось равным нулю.

Все это относилось к цилиндру на плоскости, когда среднее давление не превышало 3,106, где к — критическое сопротивление сдвига металла.

При более высоких нагрузках наступала пластическая деформация и происходило рассеяние энергии.

Оставить комментарий

Разработка отделки фасадов
  • 30.09.2020

    Чаще всего фасады зеркальных или, как их ещё называют, светоотражающих домов, облицовывают стеклом со специальным ультрафиолетовым напылением. Люди его не различают, перед ними просто зеркало. А вот птицы УФ-покрытие видят, поэтому в фасад точно не врежутся — так проявляется... 
    [Читать полностью]

  • 30.09.2020

    1. Каков состав ориентированно-стружечных плит? Основной материал — древесная щепа — видна сразу. Это главная особенность таких плит, у них ярко выраженная текстура. Щепа составляет от 90 до 95% ОСП. Остальное — связующие синтетические смолы, содержащие формальдегид. 2. Получается,... 
    [Читать полностью]

  • 30.09.2020

    Причин покрасить виниловый сайдинг на фасаде две: Износ. Со временем под солнечными лучами отделка меняет цвет, тускнеет, на ней могут появиться белёсые пятна и микротрещины. И дом выглядит уже вовсе не таким красивым, как после строительства. Декор. Выбор цветов винилового... 
    [Читать полностью]

  • 30.09.2020

    Вот причины, по которым стоит вырастить зелёный фасад для своего дома: Фасад крепкий, но устаревший, поизносившийся немного. И хочется придать ему новый облик, сделать более привлекательным. Можно, конечно, облицевать стены сайдингом, но растения вырастить проще, куда менее... 
    [Читать полностью]