Механизм трения дерева
Из результатов, приведенных выше, видно, что, несмотря на сложные физические и химические свойства, фрикционное поведение дерева можно объяснить на примере относительно простой модели. Для твердого сферического ползуна, проходящего по деревянной поверхности, наблюдаемое фрикционное сопротивление складывается из двух составляющих.
Первая является результатом адгезии между деревом и ползуном и зависит от природы поверхностей.
Для стальных ползунов, скользящих как по сухому, так и по мокрому дереву, адгезия, по-видимому, высока, I если удаляется растительный воск, и, вероятно, обусловливается водородными связями между поверхностью дерева и окисным, слоем, присутствующим на стали. Для ПТФЭ адгезия относительно высока, по с мокрым деревом адгезия к адсорбированной пленке воды относительно слабая и трение соответственно низкое.
Вторая составляющая является результатом работы, имеющей место при деформации дерева во время прохождения по нему ползуна.
Дерево является вязкоупругим материалом, так что хотя наблюдается малозаметная остаточная деформация, происходит потеря энергии на деформации, имеющие место в течение скольжения, и эта потеря обусловливается гистерсзисными потерями в самом дереве.
Эта часть процесса трения соответствует трению, наблюдаемому при качении сферы по дереву. Ее величина по существу одинакова как для сферы из ПТФЭ, так и для сферы из стали, так как она определяется в основном объемными свойствами дерева.
Это является противоположностью адгезионной составляющей, которая значительно зависит от поверхностных условий на поверхности раздела при скольжении.
В частности, у бокаута происходит выдавливание воска на поверхность, который вызывает снижение трения.
Работа деформации, естественно, зависит от геометрии поверхностей. Если используется твердый ползунок большого радиуса кривизны, она будет маленькой.
Если ползун имеет малый радиус кривизны, она может быть очень большой по сравнению с адгезионной составляющей трения.
