Пластическое течение
Пластическое течение в этих условиях вызывало остаточные напряжения под поверхностью. При последующих проходах металл испытывал комбинированный эффект от этих напряжений и контактных давлений. Указанные напряжения в сумме могли не достигать предела текучести.
В результате система как бы «утрясалась», возвращаясь в исходное состояние, при котором деформации были целиком упругими. При этом никакой энергии при качении не рассеивалось.
Если же, однако, нагрузка превышала критическую величину (р 4й), возникала новая ситуация. В направлении, нормальном к поверхности, пластической деформации не наблюдалось и контакт казался упругим.
Однако комбинированный контакт и остаточные напряжения могут вызывать ощутимый пластический сдвиг ( в тангенциальном направлении.
А это сопровождается значительным рассеянием энергии. Если рассматривать установившееся качение твердой сферы по более мягкому металлу и аппроксимировать эллипс контакта в параллельную дорожку контакта, то можно применить результаты Мервина и Джонсона, полученные для цилиндров, к качению шариков.
Полагая равновесное значение р — 56, получаем значения для трения качения с расхождепнем меньшим, чем в 2 раза, не прибегая при этом к допущению о больших гистерезисных потерях.
Исследования Мервина и Джонсона позволили выявить другое очень важное обстоятельство. При установившемся качении наблюдается, как мы уже упоминали, пластический сдвиг, параллельной поверхности.
Это приводит к интенсивной пластической деформации подповерхностных слоев в направлении качения. Причина этого становится ясной, если предположить, что пластическая зона находится в тылу упругой области, так что цикл деформации мало отличается от чисто упругого цикла.
Если мы теперь проследим вовлечение элемента А в контактную зону, то это эквивалентно допущению, что существует равный по величине и противоположный по направлению пик значений сдвигового напряжения у.
