GOST 27674–88-ის მიხედვით, არსებობს ხახუნის ორი ძირითადი ტიპი:

- ხახუნი საპოხი მასალის გარეშე;

- ხახუნი ლუბრიკანტთან.

განსაკუთრებით საშიშია არასრულწლოვანთა (შიშველი) ზედაპირების ხახუნი. ეს ეხება ხახუნს საპოხი მასალის გარეშე და ახასიათებს მყარ სხეულებს შორის პირდაპირი ურთიერთქმედება მათ შორის მესამე ფაზის არარსებობის შემთხვევაში (მაგალითად, ოქსიდის ფილმი), რომელსაც შეუძლია შეასრულოს საპოხი ფუნქცია.

არასრულწლოვანთა ზედაპირი ატარებს თავისუფალი ზედაპირის ენერგიის მნიშვნელოვან მარაგს და, შესაბამისად, ხასიათდება მაღალი ადსორბციული უნარით. არასრულწლოვანთა ზედაპირების ურთიერთქმედებისას ხახუნის კოეფიციენტი აღწევს 6-7 ერთეულს და თან ახლავს ზედაპირების ჩამორთმევა.

ლითონის ზედაპირს შეუძლია შეინარჩუნოს თავისი არასრულწლოვანი თვისებები მხოლოდ მაღალი ვაკუუმის პირობებში ან ინერტული აირის ატმოსფეროში, რაც ხდება მაშინ, როდესაც ნაწილები ცვივა იმ შემთხვევებში, როდესაც ოქსიდის ფირები განცალკევებულია და მყარი ნივთიერებები პირდაპირ კონტაქტში შედის. ეს ფენომენი ყველაზე ხშირად ხდება ერთგვაროვანი მასალებისგან დამზადებული ნაწილების ხახუნის დროს, მაგალითად, ფოლადი ფოლადზე.

მშრალი ხახუნის დროს, საპოხი ზედაპირებს შორის პრაქტიკულად არ არის საპოხი. ამ შემთხვევაში შეინიშნება მიკროუხეშების მექანიკური ჩართულობა და ზედაპირების მოლეკულური ურთიერთქმედება კონტაქტის ზონებში. ამ შემთხვევაში, ხახუნის ძალა გამოიხატება ამონტონ-კულონის კანონით:

სად ნ- ნორმალური სიძლიერე;

ვ- მოცურების ხახუნის კოეფიციენტი.

კოეფიციენტი ვდამოკიდებულია ზედაპირების მიკრო და მაკრო უხეშობის სიდიდეზე, მათი შედარებითი სრიალის სიჩქარეზე, გახეხვის მასალების ფიზიკურ თვისებებზე და ტემპერატურაზე. ხახუნის კოეფიციენტის მნიშვნელობა ვ"სუფთა" ლითონები ლითონის წყვილებისთვის არის 0.06-დან 0.20-მდე დიაპაზონში. სასაზღვრო (ნახევრად მშრალი, ნახევრად თხევადი) ხახუნის დროს ნავთობის მოლეკულები შეიწოვება ლითონის კრისტალური გისოსებით, ქმნიან მოწესრიგებული მოლეკულების რამდენიმე ფენას, დაახლოებით 0,1 მიკრონი სისქით. ეს შესაძლებელს ხდის გარკვეულწილად შეამციროს ლითონების პლასტიკური დეფორმაცია და ამით შეამციროს მშრალი ხახუნის უკიდურესად უარყოფითი შედეგები. თხევადი ხახუნის დროს ზედაპირებს შორის კონტაქტი იცვლება საპოხი მასალის ფენებს შორის ხახუნით. ხახუნის კოეფიციენტი გამოიხატება მიმართებით:

სად ა- პროპორციულობის კოეფიციენტი;

დინამიური სიბლანტის კოეფიციენტი;

ვ- ფარდობითი მოძრაობის სიჩქარე;

ნ- ნორმალური სიძლიერე.

არსებობს თხევადი და სასაზღვრო ხახუნი ლუბრიკანტთან.

სითხის ხახუნი ხდება საპოხი მასალის შუალედური ფენის თანდასწრებით, რომელიც მთლიანად ჰყოფს გახეხილ ზედაპირებს. ხახუნისა და ცვეთის პროცესებს ახასიათებს არა ხახუნის ნაწილების მასალა, არამედ საპოხი ფენის სიბლანტე, კავშირის დიზაინი და მუშაობის რეჟიმი.

საპოხი ფენის სისქე, მ,

(2.4)

სად არის ლილვის დიამეტრი, მ;

ზეთის აბსოლუტური სიბლანტე, Ns/m2;

ლილვის ბრუნვის სიხშირე, s -1 ;

კლირენსი (განსხვავება საკისრისა და ლილვის დიამეტრებს შორის), m;

კორექტირება საბოლოო ტარების სიგრძისთვის.

ზეთის ფენის სისქის კლებისას, ხახვიანი ზედაპირები უახლოვდება ერთმანეთს. როდესაც მიახლოების პროცესში მიიღწევა პოზიცია, რომელშიც ისინი გამოყოფილია არა ლუბრიკანტის ფენით, არამედ მოლეკულური სისქის ზეთის ფირით, ხდება სასაზღვრო ხახუნი.

სასაზღვრო ხახუნი წარმოიქმნება ხახუნის ზედაპირების მოლეკულური ძალების გავლენის ქვეშ. ლუბრიკანტის მოლეკულების პოლარული ბოლოები ხახუნის ზედაპირებზე ქმნიან "მოლეკულურ პალიზადს".

ნავთობის ფირის სასაზღვრო ფაზა, რომელიც იმყოფება მოლეკულური ძალების ორმხრივი გავლენის ქვეშ, იძენს: კვაზიმყარ მდგომარეობას დაშლილი წნევით, რომელიც უზრუნველყოფს ძლიერ წინააღმდეგობას ლითონის კონტაქტის წარმოქმნის მიმართ; მოლიპულ მდგომარეობა, რომელიც მოგვაგონებს წყლით დატენიანებულ საპონს. ეს თვისებები იცავს გახეხილ ზედაპირებს განადგურებისგან.

თხევადი ხახუნის დროს საერთოდ არ უნდა იყოს შეხება ხახუნის ზედაპირებთან, ისევე როგორც მათი ცვეთა. შეზეთვის ჰიდროსტატიკური თეორიის თანახმად, პირდაპირი კონტაქტის გარეშეც კი, ზედაპირების უმნიშვნელო ცვეთა კვლავ შეინიშნება ფიზიკურ-ქიმიური, მათ შორის ელექტროსტატიკური პროცესების შედეგად, რომლებიც წარმოიქმნება გახეხვის ზედაპირებსა და მათ კონტაქტს ლუბრიკანტთან შორის.

GOST 27674-88-ის შესაბამისად, განასხვავებენ აცვიათ სამ ტიპს (სურათი 2.3).

მექანიკური აცვიათ(მექანიკური ცვეთა) ხდება მექანიკური ზემოქმედების შედეგად.

მექანიკური აცვიათ ყველაზე გავრცელებული ტიპია აბრაზიული აცვიათ.

აბრაზიული აცვიათაბრაზიული ცვეთა არის მასალის მექანიკური ცვეთა მყარი სხეულების ან მყარი ნაწილაკების ჭრის ან ნაკაწრის მოქმედების შედეგად.

როდესაც მყარი აბრაზიული ნაწილაკები ხვდება გახეხილ ზედაპირებზე, ზედაპირი იკაწრება ჩიპების წარმოქმნით. ნაკაწრი არის ჩაღრმავებების წარმოქმნა ხახუნის ზედაპირზე სრიალის მიმართულებით, როდესაც ექვემდებარება მყარი სხეულის ან მყარი ნაწილაკების გამონაზარდებს. აბრაზიული ნაწილაკები შეიძლება მოდიოდეს მიმდებარე ატმოსფეროდან, საპოხი მასალის არასაკმარისი ფილტრაციის გამო, ან წარმოიქმნას ხახვიანი ზედაპირების მიკრომოცულობების განადგურების დროს.

წმინდა აბრაზიული ცვეთის მაგალითია სამუხრუჭე საფარების და ბარაბნების ან დისკების, საყრდენი სახსრებისა და მანქანის ზამბარის სახსრების ცვეთა.

წყლის და გაზის აბრაზიული(ჰიდროაბრაზიული (გაზოაბრაზიული) აცვიათ) ცვეთა არის აბრაზიული ცვეთა და წარმოიქმნება მყარი ნივთიერებების ან მყარი ნაწილაკების მოქმედების შედეგად, რომლებიც გადატანილია სითხის (გაზის) ნაკადით.

წყლის აბრაზიული ცვეთის მაგალითია გადაცემათა კოლოფის ზეთის ტუმბოების, მილსადენების ელემენტების, საწვავის აღჭურვილობის წყვილი დგუშის ცვეთა და კომპრესორის ცილინდრების, კარბურატორის ჰაერის ჭავლების გაზის აბრაზიული ცვეთა.

ჰიდროეროზია (გაზის ეროზია)(ჰიდროეროზიული (გაზეროზიული) ცვეთა) ხდება თხევადი (აირის) ნაკადის მასალაზე ზემოქმედების შედეგად.

გაზის ეროზიის ცვეთა შეინიშნება ძრავის გამონაბოლქვი სარქვლის ფირფიტების სამუშაო ზედაპირებზე, ძრავის ცილინდრების ზედაპირზე, ხოლო წყლის ეროზიის ცვეთა შეინიშნება კარბუტერის ჭავლების ზედაპირზე.

კავიტაციის ტარებაკავიტაციის ტარება არის მექანიკური ცვეთა, რომელიც გამოწვეულია მყარი სხეულის მოძრაობით სითხესთან მიმართებაში, რომლის დროსაც გაზის ბუშტები იშლება ზედაპირთან ახლოს, რაც ქმნის ადგილობრივ დარტყმის მაღალ წნევას ან მაღალ ტემპერატურას.

ძრავის წყლის ტუმბოს პირებსა და კორპუსებზე კავიტაციის ცვეთა ძალიან დამახასიათებელი ნიმუში.

დაღლილობის ტარებადაღლილობის აცვიათ არის მექანიკური ცვეთა დაღლილობის უკმარისობის შედეგად ზედაპირული ფენის მასალის მიკრომოცულობების განმეორებითი დეფორმაციის დროს.

დაღლილობის ცვეთა შეიძლება მოხდეს როგორც მოძრავი ხახუნის, ასევე მოცურების ხახუნის გამო. მაგალითად, საკისრების სარბენებზე, გადაცემათა კბილთა ზედაპირებზე, კამერებზე და ა.შ.

გამაღიზიანებელი ტარებაფრეტინგული ცვეთა არის კონტაქტური სხეულების მექანიკური ცვეთა რხევის შედარებითი მიკროდისლოკაციის დროს. მაგალითად: ამწე ლილვის ჟურნალის ლაინერების და საწოლების ცვეთა ამწესა და საფარში.

ჩამორთმევა აცვიათ(წებოვანი ცვეთა) წარმოიქმნება მასალის გამაგრების, ღრმად ამოღების, ერთი ზედაპირიდან მეორეზე გადატანის და შედეგად მიღებული დარღვევების შეჯვარების ზედაპირზე ზემოქმედების შედეგად. ეს იწვევს მექანიზმების გახეხვას, დაბლოკვას და განადგურებას. ასეთი ცვეთა გამოწვეულია ლოკალური კონტაქტების არსებობით გახეხილ ზედაპირებს შორის, რომელზედაც, მაღალი დატვირთვისა და სიჩქარის გამო, ნავთობის ფირი იშლება, ხდება ლითონის ნაწილაკების ძლიერი გათბობა და „შედუღება“. ზედაპირების შემდგომი შედარებითი მოძრაობით, ბმები იშლება. ტიპიური მაგალითია ამწე ლილვისა და დგუშის რგოლების ჩაკეტვა.

კოროზიულ-მექანიკური ცვეთა(მექანიკური კოროზიული აცვიათ) ხდება ოქსიდაციური ცვეთით და გამაღიზიანებელი კოროზიით.

ზე ჟანგვითი აცვიათ(ოქსიდაციური აცვიათ) არის მასალის უპირატესი ქიმიური რეაქცია ჟანგბადთან ან ჟანგვის გარემოსთან. მასალის ჟანგბადით დაჟანგვის გამო წარმოიქმნება წვრილი ფენები, რომლებიც შემდეგ მექანიკური ხახუნის შედეგად იხსნება ხახუნის ზედაპირიდან და გამოფენილი ზედაპირები კვლავ იჟანგება. ასეთი ცვეთა შეიმჩნევა ცილინდრ-დგუშის ჯგუფის ნაწილებზე, ჰიდრავლიკური სამუხრუჭე სისტემისა და ელექტროგადამცემი სისტემის ნაწილებზე.

აცვიათ გამაღიზიანებელი კოროზიის გამო(შემაწუხებელი კოროზიის ცვეთა) ხდება მაშინ, როდესაც კონტაქტური სხეულების მცირე რხევითი ფარდობითი მოძრაობები ერთმანეთთან შედარებით კოროზიულ გარემოში, განსაკუთრებით ვიბრაციის პირობებში.

ელექტროეროზიული აცვიათ(ელექტროეროზიული ცვეთა) ვლინდება ზედაპირის ეროზიულ ცვეთაში, ელექტრული დენის გავლისას გამონადენის ზემოქმედების შედეგად, მაგალითად, სანთლის ელექტროდებს შორის, ამომრთველის კონტაქტებს შორის და ა.შ.

ხახუნს ვაწყდებით, როცა ზოგიერთ სხეულს გადავაადგილებთ ერთმანეთთან შედარებით (კინეტიკური ხახუნა) ან ვცდილობთ სხეულების მოძრაობაში მოსვენებას (სტატიკური ხახუნა). ხახუნი წარმოიქმნება, როდესაც ორი სხეული, რომელიც ერთმანეთთან შედარებით მოძრაობს, ეხება მათ გარე ზედაპირებს (გარე ხახუნა) ან როდესაც სხეულის სტრუქტურის ელემენტები (ატომები, მოლეკულები) მოძრაობენ ერთმანეთთან შედარებით (შიდა ხახუნა). შიდა ხახუნი შეიძლება მოხდეს სითხეებში, აირებსა და მყარ სხეულებში. ხახუნის ტიპების კლასიფიკაცია მოცემულია ცხრილში. 2.5. ხახუნის დროს, გარდა მექანიკურისა, ხდება თერმული, ელექტრო, მაგნიტური და სხვა მოვლენები. ცხრილი 2.5

კინეტიკური ხახუნი(მოძრაობის ხახუნი) - ხდება მაშინ, როდესაც რომელიმე სხეული მოძრაობს ერთმანეთთან შედარებით.

სტატიკური ხახუნი(სტატიკური ხახუნი) - ხდება მაშინ, როდესაც სტაციონარული სხეული იწყებს მოძრაობას დასვენების მდგომარეობიდან.

გარე ხახუნი- ხდება მაშინ, როდესაც ორი სხეული, რომელიც მოძრაობს ერთმანეთთან შედარებით, შედის კონტაქტში მათ გარე ზედაპირებთან.

შიდა ხახუნი- როდესაც სხეულის სტრუქტურის ელემენტები (ატომები, მოლეკულები) მოძრაობენ ერთმანეთთან შედარებით. გვხვდება მყარ, თხევად და აირებში.

ხახუნი საპოხი მასალის გარეშე(მშრალი ხახუნა) - ორი სხეულის ხახუნი ხახუნის ზედაპირზე შეყვანილი ნებისმიერი ტიპის საპოხი მასალის არარსებობის შემთხვევაში.

ხახუნი ლუბრიკანტთან(სითხის ხახუნა) – ორი სხეულის ხახუნა ხახუნის ზედაპირზე შეყვანილი ნებისმიერი ტიპის საპოხი მასალის არსებობისას.

მოცურების ხახუნი– ორი მყარი სხეულის მოძრაობის ხახუნი, რომლის დროსაც სხეულების სიჩქარე შეხების წერტილებში განსხვავებულია სიდიდით და მიმართულებით, ან სიდიდით ან მიმართულებით (ნახ. 2.1).

მოძრავი ხახუნი– ორი მყარი სხეულის მოძრაობის ხახუნი, რომლებშიც მათი სიჩქარე შეხების წერტილებში ტოლია სიდიდით და მიმართულებით (ნახ. 2.2) ნახ. 2.2

სასაზღვრო ხახუნი- ხახუნი სასაზღვრო საპოხი ფილმის არსებობისას.

სხვადასხვა სახის ხახუნის ზემოაღნიშნული განმარტებების ანალიზით, ჩვენ შეგვიძლია ჩამოვაყალიბოთ ხახუნის პროცესის ზოგადი განმარტება.

ლუბრიკანტი– ხახუნის ზედაპირზე შეყვანილი მასალა ხახუნის ძალის (F FR) და ცვეთის სიჩქარის შესამცირებლად (ზეთი - ზედაპირულად აქტიური ნივთიერების სრულად გამოწურვა შეუძლებელია. დაბალ ტემპერატურაზე ძლიერ ცვეთა ხდება ზეთის კრისტალიზაციის გამო).

დინამიკის ძირითადი ცნებები და აქსიომები. ხახუნის ცნება

სტუდენტებმა უნდა:

გქონდეთ წარმოდგენა სხეულის მასაზე და გრავიტაციის აჩქარებაზე, ძალასა და მოძრაობის კინემატიკურ პარამეტრებს შორის და დინამიკის ორ მთავარ პრობლემაზე.

იცოდე აქსიომებიდინამიკა და მათემატიკა მთავარის გამოხატულებადინამიკის კანონი.

იცოდე დამოკიდებულებები ხახუნის ძალის დასადგენად.

დინამიკა- თეორიული მექანიკის ნაწილი, რომელშიც მყარდება კავშირი სხეულების მოძრაობასა და მათზე მოქმედ ძალებს შორის.

დინამიკაში ორი სახის პრობლემა წყდება:

მოცემული ძალების საფუძველზე მოძრაობის პარამეტრების განსაზღვრა;

სხეულზე მოქმედი ძალები განისაზღვრება მოძრაობის მოცემული კინემატიკური პარამეტრებით.

მთარგმნელობითი მოძრაობის დროს სხეულის ყველა წერტილი თანაბრად მოძრაობს, ამიტომ სხეული შეიძლება მივიღოთ მატერიალურ წერტილად.

თუ სხეულის ზომები ტრაექტორიასთან შედარებით მცირეა, ის ასევე შეიძლება ჩაითვალოს მატერიალურ წერტილად და წერტილი ემთხვევა სხეულის სიმძიმის ცენტრს.

სხეულის ბრუნვის დროს წერტილები შეიძლება განსხვავებულად მოძრაობდნენ ამ შემთხვევაში, დინამიკის ზოგიერთი დებულება შეიძლება გამოყენებულ იქნას მხოლოდ ცალკეულ წერტილებზე, ხოლო მატერიალური ობიექტი შეიძლება ჩაითვალოს მატერიალური წერტილების ერთობლიობად.

მაშასადამე, დინამიკა იყოფა წერტილის დინამიკად და მატერიალური სისტემის დინამიკად.

დინამიკის აქსიომები

დინამიკის კანონები განაზოგადებენ მრავალი ექსპერიმენტისა და დაკვირვების შედეგებს. დინამიკის კანონები, რომლებიც ჩვეულებრივ აქსიომებად ითვლება, ჩამოაყალიბა ნიუტონმა, მაგრამ პირველი და მეოთხე კანონები ცნობილი იყო გალილეისთვის. ამ კანონებზე დაფუძნებულ მექანიკას კლასიკურ მექანიკას უწოდებენ.

პირველი აქსიომა(ინერციის პრინციპი)

ნებისმიერი იზოლირებული მატერიალური წერტილი არის მოსვენების მდგომარეობაში ან ერთგვაროვან და მართკუთხა მოძრაობაშია გამოყენებული ძალებისაწყისი ამ მდგომარეობას.

ამ მდგომარეობას ინერციის მდგომარეობას უწოდებენ. გამოდით ამ მდგომარეობიდან, ე.ი. მიეცით მას გარკვეული აჩქარება, გარეგანი ძალა.

ყველა სხეულს (წერტილს) აქვს ინერცია. ინერციის საზომია სხეულის მასა.

მასადაურეკა ნივთიერების რაოდენობა სხეულის მოცულობაში,კლასიკურ მექანიკაში ის მუდმივ მნიშვნელობად ითვლება. მასის ერთეული კილოგრამი (კგ).

მეორე აქსიომა(ნიუტონის მეორე კანონი არის დინამიკის ფუნდამენტური კანონი)

ურთიერთობა მატერიალურ წერტილზე მოქმედ ძალასა და მის მიერ მიწოდებულ აჩქარებას შორის ასეთია:

F = ეს

სად თ - წერტილის მასა, კგ; ა- წერტილის აჩქარება, მ/წმ 2.

მატერიალზე გადაცემული აჩქარებაწერტილი ძალა, პროპორციულია ძალის სიდიდისა და ემთხვევა მიმართულებასძალა.

დინამიკის ძირითადი კანონი დიფერენციალური ფორმით:

დედამიწაზე ყველა სითბოზე გავლენას ახდენს გრავიტაციის ძალა, რომელიც არის თავისუფალი ვარდნის აჩქარება, რომელიც მიმართულია დედამიწის ცენტრისკენ:

სად გ= 9,81 მ/წმ 2, თავისუფალი ვარდნის აჩქარება.

მესამე აქსიომა(ნიუტონის მესამე კანონი) ძალები ორი სხეულის ურთიერთქმედება თანაბარიაზომა და მიმართულია ერთი სწორი ხაზით სხვადასხვა მიმართულებით(ნახ. 13.1):

ურთიერთქმედებისას აჩქარებები უკუპროპორციულია მასების მიმართ.

მეოთხეაქსიომა(მოქმედების დამოუკიდებლობის კანონი sip) ძალთა სისტემაში თითოეული ძალა მოქმედებს ისე, როგორც მარტო იმოქმედებს.

ძალთა სისტემის მიერ წერტილზე მინიჭებული აჩქარება უდრის აჩქარებების გეომეტრიულ ჯამს, რომლებიც წერტილს აძლევს თითოეულ ძალას ცალ-ცალკე.

ხახუნის კონცეფცია. ხახუნის სახეები

ხახუნი არის წინააღმდეგობა, რომელიც წარმოიქმნება, როდესაც ერთი უხეში სხეული მოძრაობს მეორის ზედაპირზე. როდესაც სხეულები სრიალებენ, წარმოიქმნება მოცურების ხახუნა, ხოლო როდესაც ისინი მოძრაობენ, ხდება მოძრავი ხახუნა. მოძრაობის წინააღმდეგობის ბუნება სხვადასხვა შემთხვევაში განსხვავებულია.

მოცურების ხახუნი

მიზეზი არის გამონაყარების მექანიკური ჩართულობა. მოძრაობის წინააღმდეგობის ძალა სრიალისას ე.წ მოცურების ხახუნის ძალა.

მოცურების ხახუნის კანონები:

1. მოცურების ხახუნის ძალა პირდაპირპროპორციულია ნორმალური წნევის ძალისა:

F tr = F f = fR,

სად R-ნორმალური წნევის ძალა მიმართული საყრდენი ზედაპირის პერპენდიკულარულად;

f არის მოცურების ხახუნის კოეფიციენტი.

როდესაც სხეული მოძრაობს დახრილი სიბრტყის გასწვრივ

R = Gრადგან,

სადაც a არის სიბრტყის დახრილობის კუთხე ჰორიზონტის მიმართ.

ხახუნის ძალა ყოველთვის მიმართულია მიმართულების საპირისპირო მიმართულებითმოძრაობები.

2. ხახუნის ძალა მერყეობს ნულიდან გარკვეულ მაქსიმალურ მნიშვნელობამდე, რომელსაც ეწოდება სტატიკური ხახუნის ძალა (სტატიკური ხახუნა):

F f 0- სტატიკურიხახუნის ძალა (სტატიკური ხახუნის ძალა).

3. მოძრაობისას ხახუნის ძალა ნაკლებია სტატიკური ხახუნის ძალაზე. მოძრაობის დროს ხახუნის ძალას ე.წ დინამიურიხახუნის ძალა (F f):

F f ≤ F f 0

ვინაიდან ნორმალური წნევის ძალა, დამხმარე ზედაპირის წონისა და მიმართულებიდან გამომდინარე, არ იცვლება, განასხვავებენ სტატიკური და დინამიური ხახუნის კოეფიციენტებს:

FF = fR; F fo = f 0 R.

მოცურების ხახუნის კოეფიციენტიდამოკიდებულია შემდეგ ფაქტორებზე:

მასალისგან: მასალები იყოფა ხახუნის(მაღალი ხახუნის კოეფიციენტით) და ხახუნის საწინააღმდეგო(ხახუნის დაბალი კოეფიციენტით), მაგალითად f = 0,14-0,15 (ფოლადი მშრალ ფოლადზე სრიალისას), f = 0,2-0,3 (ტექსოლიტზე ფოლადის სრიალისას);

საპოხი მასალის არსებობიდან, მაგალითად, f = 0.04-0.05 (როდესაც ფოლადი სრიალებს შეზეთოვან ფოლადზე);

ურთიერთ მოძრაობის სისწრაფიდან.

მოძრავი ხახუნი

მოძრავი წინააღმდეგობა დაკავშირებულია ნიადაგისა და ბორბლის ორმხრივ დეფორმაციასთან და მნიშვნელოვნად ნაკლებია მოცურების ხახუნისგან.

როგორც წესი, ნიადაგი ბორბალზე უფრო რბილად ითვლება, შემდეგ ნიადაგი ძირითადად დეფორმირებულია და ყოველ მომენტში ბორბალი უნდა გადატრიალდეს ნიადაგის გამონაყარზე. ბორბლის ერთგვაროვანი გადაადგილებისთვის აუცილებელია F JlB ძალის გამოყენება.

ბორბლის შემობრუნების პირობა არის ის, რომ მოძრავი მომენტი უნდა იყოს არანაკლებ წინააღმდეგობის მომენტზე:

F კარი> ნკ;

N=G;

F dv ≥k

სადაც k არის მხრის მაქსიმალური მნიშვნელობა (ნახევარი ბილიკი) აღებულია მოძრავი ხახუნის კოეფიციენტად, განზომილება არის სანტიმეტრი.

k-ის მიახლოებითი მნიშვნელობები (განსაზღვრულია ექსპერიმენტულად): ფოლადი ფოლადზე - k = 0,005 სმ; რეზინის საბურავი ტრასაზე - k= 0,24 სმ.

სითხის ხახუნი ხასიათდება იმით, რომ ხახუნის ზედაპირები გამოყოფილია თხევადი საპოხი მასალის ფენით (ზეთი წნევის ქვეშ). საპოხი წნევა აბალანსებს გარე დატვირთვას. საპოხი ფენას ეწოდება დამხმარე ფენა. საპოხი მასალის სისქე აღემატება სასაზღვრო ფილმის სისქეს. ეს ხახუნის რეჟიმი თავისი თანდაყოლილი დაბალი ხახუნის კოეფიციენტით ოპტიმალურია ხახუნის ერთეულებისთვის ენერგიის დაკარგვის, გამძლეობისა და აცვიათ წინააღმდეგობის თვალსაზრისით.

საპოხი ფილმში ზეწოლისა და მისი ფორმირების მეთოდის მიხედვით, განასხვავებენ ჰიდროსტატიკური, ჰიდროდინამიკური და ელასტოჰიდროდინამიკური შეზეთვას.

თხევადი ან აირის ფენით მთლიანად გამოყოფილი მყარი ნივთიერებების შედარებით მოძრაობის მიმართ წინააღმდეგობა განისაზღვრება ამ საშუალების შიდა ხახუნით, მისი სიბლანტეთ. სიბლანტე გაგებულია, როგორც აირისებრი, თხევადი ან ნახევრად თხევადი ნივთიერების მოცულობითი თვისება, რათა გაუძლოს მისი შემადგენელი ნაწილაკების შედარებით მოძრაობას. თხევადი შეზეთვის ხახუნის მარტივი მოდელი ნაჩვენებია სურათზე 2.5. უსასრულო სიგრძის ორი პარალელური ფირფიტა A და B გამოყოფილია h სისქის სითხის ფენით.

ვინაიდან ფირფიტების მიმდებარე ფენებში თხევადი მოლეკულები მათ ეკვრებათ, მაშინ A ფირფიტის საზღვარზე სითხის გარე ფენა მას ატარებს და აქვს სიჩქარე V A, ხოლო B ფირფიტის საზღვარზე სითხეს აქვს სიჩქარე V B = 0. არც თუ ისე დიდი მოძრავი სიჩქარის დროს ხდება ლამინარული სითხის ნაკადი. ასეთი შემთხვევისთვის, ი. ნიუტონის მიერ ჩამოყალიბებული ბლანტი ნაკადის კანონის მიხედვით, შიდა ხახუნის ძალა F პირდაპირპროპორციულია გრადიენტის dv/dh და ათვლის ფართობის S:

F = S (dv/dh), (2.5)

სად არის საპოხი მასალის დინამიური სიბლანტე, Pa*s.

იგივე კანონი შეიძლება წარმოდგენილი იყოს როგორც:

= (dv/dh), (2.6)

სად არის ტანგენციალური დაძაბულობა (ათვლის ძაბვა) ადგილზე მოძრავი გარემოს შიგნით.

სურათი 2.5 - სითხის ნაკადის სქემა ორ შედარებით მოძრავ პარალელურ A და B ფირფიტას შორის: v a და v b - A და B ფირფიტების სიჩქარეები; h არის თხევადი ფენის სისქე; F - შიდა ხახუნის ძალა

იმ მედიას, რომელიც ემორჩილება ხახუნის არეზე ნორმალური სიჩქარის წარმოებულის ტანგენციალური დაძაბულობის პროპორციულობის კანონს, ჭეშმარიტად ბლანტი ან ნიუტონური ეწოდება. თხევადი შეზეთვის თეორია შეიქმნა ძირითადად ნიუტონის სითხეებისთვის.

თხევადი შეზეთვის განხორციელების პირობაა ლუბრიკანტის ფენის არსებობა, რომლის სისქე გამოყენებული დატვირთვის დროს აღემატება შეჯვარების ზედაპირების მიკროუხეშების მთლიან სიმაღლეს. ეს შეიძლება უზრუნველყოფილი იყოს სითხის შეღწევის შედეგად ხახუნის ზედაპირებს შორის გარე წნევით - ჰიდროსტატიკური შეზეთვა, ან სითხის შრეში თვითაღგზნებული წნევის გავლენით ზედაპირების შედარებითი მოძრაობით. შეზეთვის ამ რეჟიმს ჰიდროდინამიკური ეწოდება.

ჰიდროდინამიკური ხახუნისთვის საჭირო საპოხი ფენის სტაბილურობა დამოკიდებულია შემდეგ ფაქტორებზე: ხახუნის განყოფილების დიზაინი, ხახუნის ზედაპირების შედარებითი მოძრაობის სიჩქარე, მათზე სპეციფიკური წნევა, საპოხი მასალის სიბლანტე, ფართობი. ხახუნის ზედაპირები, მათ შორის არსებული უფსკრულის ზომა, ხახუნის ერთეულის ტემპერატურული მდგომარეობა და ა.შ.

ჰიდროდინამიკური ხახუნის შესაქმნელად აუცილებელი და საკმარისი პირობებია:

საპოხი მასალის არსებობა, რომელსაც, გარდა მისი ძირითადი თვისებისა - სიბლანტისა, აქვს მყარ სხეულებზე მიბმის უნარი;

ლილვისა და ტარების ზედაპირების შედარებითი მოძრაობა;

უფსკრულის არსებობა, რომელიც ჯერ ვიწროვდება და შემდეგ ფართოვდება ბრუნვის მიმართულებით.

ჰიდროდინამიკური შეზეთვის ყველაზე ტიპიური მაგალითია უბრალო საკისრის მუშაობა (სურათი 2.6). თუ ლილვსა და საკისარს შორის უფსკრული არის ლუბრიკანტი, მაშინ როდესაც ლილვი ბრუნავს, მის ზედაპირზე მიმაგრებული ზეთის ფენები იმოძრავებენ იმავე სიჩქარით, როგორც თავად ლილვი და თან წაიღებენ ზეთის მიმდებარე ფენებს. . ლილვის ბრუნვის სიჩქარის მატებასთან ერთად, სითხე შეიწოვება უფსკრულისკენ და უბიძგებს ლილვს ზემოთ და მარცხნივ (ლილვი ცურავს ზემოთ).

თუ ხახუნის განყოფილების მუშაობის რეჟიმი არ ასტიმულირებს თხევადი შეზეთვის წარმოქმნას, მაშინ მხოლოდ სასაზღვრო საპოხი ფენები იცავს ზედაპირებს ლითონის კონტაქტისგან და შემდგომი კატასტროფული ცვეთისა და ჩამორთმევისგან, ხოლო ხახუნის განყოფილება მუშაობს საზღვრის შეზეთვის რეჟიმში.

ამ ტიპის შეზეთვით, ხახუნის საწინააღმდეგო და აცვიათ საწინააღმდეგო თვისებები განპირობებულია არა საპოხი მასალების მოცულობითი თვისებებით, არამედ საპოხი მასალების აქტიური კომპონენტების ურთიერთქმედების შედეგად წარმოქმნილი სასაზღვრო ფენების თვისებებით. ხახუნის წყვილების ზედაპირული ფენებით.

ამა თუ იმ ხახუნის რეჟიმის არსებობის დროის ფრაქცია შეიძლება შეფასდეს პარამეტრით, რომელსაც ეწოდება „საპოხი ფენის არსებობის ხანგრძლივობა“ Р Ж-ზე გათვალისწინებულია თხევადი ხახუნი, Р Ж = 0 - სასაზღვრო ხახუნი ან. ლუბრიკანტის გარეშე, 0 Р Ж 1 - შერეული ხახუნი.

a - ლილვი სტაციონარულია (v = 0);

ბ - ლილვის პოზიცია ჰიდროდინამიკური შეზეთვის დროს;

c - ლილვის პოზიცია v-ზე;

O P და O B - შესაბამისად, ტარების და ლილვის ცენტრები

სურათი 2.6 - ლილვის წონასწორული პოზიციის სქემები საკისრში

ერთი ხახუნის რეჟიმის მეორეზე გადასვლის პირობების ვიზუალური წარმოდგენა მოცემულია გერსის დიაგრამის გაერთიანებით RJ პარამეტრის მნიშვნელობის დამოკიდებულებით, რომელშიც ხახუნის კოეფიციენტი f და პარამეტრი RJ დაკავშირებულია პარამეტრთან * v. /N, ეძახიან გერსის ნომერს (აქ: - დინამიური

სიბლანტე, Pa * s; v - ფარდობითი მოძრაობის წრფივი სიჩქარე, მ/წმ; N - გარე დატვირთვა საპოხი ფენაზე, N).

I - ხახუნი საპოხი მასალის გარეშე;

II - ხახუნი სასაზღვრო და შერეული შეზეთვით;

III - ხახუნი თხევადი შეზეთვით

სურათი 2.7 - ჰერსის დიაგრამის კომბინაცია საპოხი ფენის არსებობის ხანგრძლივობის დამოკიდებულებაზე ჰერსის რიცხვზე

ხახუნის რეჟიმის შეფასების კიდევ ერთი მიდგომა არის ის, რომ ჰიდროდინამიკური ან სასაზღვრო შეზეთვის რეჟიმის განხორციელების ალბათობა ფასდება საპოხი ფენის სპეციფიკური სისქით, რაც არის საპოხი ფენის h მნიშვნელობის თანაფარდობა მინიმალური უფსკრული ზონაში. ამ ნაწილების სამუშაო ზედაპირების უთანასწორობის დამახასიათებელი სიმაღლე:

სადაც R a1 და R a2 არის პირველი და მეორე შეხების ნაწილების სამუშაო ზედაპირების უხეშობის პარამეტრები, შესაბამისად.

თუ > 3, მაშინ ხდება ჰიდროდინამიკური (თხევადი) შეზეთვის რეჟიმი, თუ< 1 то граничный, если 1 < < 3, то можно допустить реализацию смешанной смазки.

ჰიდროდინამიკური შეზეთვა არის თხევადი საპოხი მასალის ყველაზე ფართოდ გამოყენებული სახეობა ტექნოლოგიაში. ეს ხდება საკისრებში და მოცურების საკისრებში, დგუშის დარტყმის შუა მონაკვეთებში შიდა წვის ძრავის ცილინდრულ-დგუშის ჯგუფში, მაღალსიჩქარიან, ადვილად დატვირთულ, კარგად გაშვებულ მექანიზმებში და ა.შ. ჰიდროდინამიკური შეზეთვის ხახუნის კოეფიციენტი ჩვეულებრივ არის 0.001 - 0.01, ანუ ენერგიის დანაკარგები ასეთ შეერთებებში ძალიან მცირეა.

ჰიდროდინამიკური შეზეთვის კლასიკური თეორია ეფუძნება რეინოლდსის დიფერენციალურ განტოლებას, რომელიც აკავშირებს ჰიდროდინამიკურ წნევას საპოხი მასალის ფენაში ამ ფენით გამოყოფილი ხახუნის ზედაპირების მოძრაობის სიჩქარესთან, ამ ფენის ფორმასთან, გამოყენებული დატვირთვის ბუნებასთან. და ა.შ. რეინოლდსის განტოლება არის:

სადაც h არის საპოხი ფენის სისქე;

p - ადგილობრივი წნევა საპოხი ფენაში;

დინამიური სიბლანტე;

x და z არის კოორდინატები, რომლებიც მიმართულია უფსკრულის სიგრძისა და სიგანის გასწვრივ, შესაბამისად;

Z არის ფუნქცია, რომელიც ხარისხობრივად და რაოდენობრივად ადგენს გავლენას ჰიდროდინამიკურ წნევაზე p და მის მიერ განსაზღვრულ საპოხი ფენის დატვირთვის ტევადობაზე, ხახუნის განყოფილების მუშაობის რეჟიმზე, მისი დატვირთვის ბუნებასა და კონტაქტის გეომეტრიაზე.

რეინოლდსის განტოლების ტრადიციული მეთოდებით ამოხსნა შესაძლებელია მხოლოდ განსაკუთრებულ შემთხვევებში სასაზღვრო პირობების შემოღებითა და ვარაუდების გამარტივებით. ამრიგად, ხშირ შემთხვევაში, გვერდითი გაჟონვა უგულებელყოფილია და განიხილება თვითმფრინავის ნაკადის შემთხვევა.

ტიპიური ჰიდროდინამიკური გაანგარიშება არის რადიალური სტაციონარული დატვირთული ბარის საკისრების გაანგარიშება. ამ გამოთვლებში განსაკუთრებული მნიშვნელობა ენიჭება უგანზომილებიანი Ф პარამეტრის მნიშვნელობას, რომელსაც ეწოდება დატვირთვის ფაქტორი (სომერფელდის ნომერი):

სადაც P N არის საპოხი ფენაში განვითარებული წნევის ძალების შედეგი;

ფარდობითი კლირენსი (საკისრის რადიალური კლირენსის თანაფარდობა ლილვის რადიუსთან r in, = /r in);

S n არის საყრდენი ზედაპირის პროექციის ფართობი ტვირთის მოქმედების ხაზის პერპენდიკულარულ სიბრტყეზე (რადიალური საკისრისთვის S n = ld, აქ d არის ლილვის დიამეტრი; l არის სიგრძე მხარდაჭერა);

დინამიური სიბლანტე;

ლილვის კუთხური სიჩქარე (= v/r);

i - საყრდენი ზედაპირების რაოდენობა;

P m = P N / (i S n).

დატვირთვის ფაქტორი ახასიათებს საპოხი ფენაში განვითარებული ჰიდრავლიკური წნევის ძალების თანაფარდობას სიბლანტის ძალებთან.

საკისრები Ф > 1-ით კლასიფიცირდება როგორც მაღალი დატვირთვით (მაღალი დატვირთვა, ლილვის დაბალი სიჩქარე) და Ф< 1 относятся к высокооборотным (низкие нагрузки, высокие частоты вращения вала). Исходя из величины коэффициента нагруженности определяют относительный эксцентриситет подшипникового узла. Для определения эксцентриситета пользуются специальными таблицами или графиками, полученными в результате решения уравнения Рейнольдса для различных отношений l/d и различных углов охвата.

სადაც e არის აბსოლუტური ექსცენტრიულობა;

რადიალური კლირენსი (= r P - r B).

საპოხი ფენის მინიმალური სისქე h min განისაზღვრება გამოხატულებიდან:

სთ წთ = (1 -), (2.11)

h min-ის მნიშვნელობა შედარებულია შეხებადი ზედაპირების მიკროუხეშების სიმაღლესთან (2.7) განტოლების შესაბამისად და მოწმდება ჰიდროდინამიკური შეზეთვის სამუშაო პირობების შესაბამისობაზე. თუ პირობა< 3 не выполняется, используют масло, имеющее большую вязкость при рабочей температуре.

საკისრებში ხახუნის დანაკარგების შეფასებისას ასევე გამოიყენება სხვა განზომილებიანი კრიტერიუმი - ბრუნვის წინააღმდეგობის კოეფიციენტი:

სად არის O P O B ცენტრების ხაზის და P დატვირთვის მოქმედების ხაზის მიერ წარმოქმნილი კუთხე

მინუს ნიშანი ფორმულაში (2.12) ეხება საკისარს, ხოლო პლუს ნიშანი ლილვს.

ჰიდროსტატიკური შეზეთვა შედგება შეჯვარების ზედაპირებს შორის თხევადი ფირის წარმოქმნისგან, რომელშიც გარედან მხარდაჭერილი სითხის მუდმივი მიმოქცევის შედეგად მიღებული სტატიკური წნევა აბალანსებს გარე დატვირთვას, მთლიანად ყოფს ხახუნის განყოფილების ზედაპირებს ერთმანეთისგან. საპოხი ფილმის სისქე თითქმის დამოუკიდებელია დატვირთვისგან, დატვირთვის ტევადობა მცირედ არის დამოკიდებული ხახუნის ზედაპირების შედარებით სიჩქარეზე და ხახუნის წინააღმდეგობა პრაქტიკულად არ არსებობს.

შეზეთვის ეს მეთოდი უფრო მეტ თავისუფლებას იძლევა დიზაინის გადაწყვეტის არჩევისას. მისი უნიკალური უპირატესობა ის არის, რომ ხახუნის წინააღმდეგობა დაბალია სტაციონარული მანქანების ნაწილების აჩქარებისას.

ჰიდროსტატიკური შეზეთვის პრინციპი ფართოდ გამოიყენება მანქანების მრავალი ნაწილისთვის, იგი გამოიყენება შემდეგ შემთხვევებში:

ბიძგების საკისრებში;

მძიმე მბრუნავი მანქანების ლილვების აწევისას მათი აჩქარების დროს ხახუნის შესამცირებლად;

რადიალურ უბრალო საკისრებში, როდესაც ლილვის კუთხური სიჩქარე დაბალია საკმარისი თხევადი ფილმის შესაქმნელად;

გიდებში ხახუნის შესამცირებლად ხაზოვან მოძრაობაში ჩართულ ნაწილებში;

ზედაპირებს შორის მოცემული უფსკრულის შესანარჩუნებლად.

ელასტოჰიდროდინამიკური საპოხი (EHD საპოხი) გამოიყენება მოძრავი საკისრების, გადაცემათა კოლოფისა და კამერის მექანიზმებში. EHD შეზეთვის თეორია გამოჩნდა, როგორც ჰიდროდინამიკის კლასიკური თეორიის განზოგადება, კონტაქტის პირობების გათვალისწინებით, რომლებიც გავლენას ახდენენ საპოხი სითხის თვისებებზე და კონტაქტური ნაწილების დეფორმაციაზე.

EHD თეორია არ ითვალისწინებს სიბლანტისა და საპოხი მასალის მოცულობის ცვლილებებს ტემპერატურის მიხედვით, მაგრამ ითვალისწინებს სიბლანტის ცვლილებებს წნევით.

EHD შეზეთვის რამდენიმე ზოგადი პრინციპი:

მოცემული დატვირთვისა და მოძრავი სიჩქარისთვის, EHD ფილმის მინიმალური სისქე მნიშვნელოვნად აღემატება კლასიკური თეორიის მიხედვით;

ზედაპირების ელასტიური დეფორმაციების დიაპაზონში, EHD ფირის სისქე მცირედ არის დამოკიდებული დატვირთვაზე.

შერეული ხახუნი

შერეული ხახუნი (ნახევრად სითხის შეზეთვა, გარდამავალი შეზეთვის პროცესი) არის ყველა ან სულ მცირე ორი სახის ხახუნის ჯამი. ამ შემთხვევაში, ხახუნის ზედაპირის ნაწილი პირდაპირ კონტაქტშია (ხახუნი საპოხი მასალის გარეშე), ნაწილი კი გამოყოფილია სასაზღვრო ფირით (სასაზღვრო ხახუნა) ან საპოხი მასალის ფენით (ჰიდროდინამიკური ან ელასტოჰიდროდინამიკური ხახუნა).

შერეული ხახუნი წარმოიქმნება დაბალი სიჩქარით და მაღალი სპეციფიკური წნევით, მაგალითად, მანქანის გაშვებისას ან გაჩერებისას. მაშინ ლუბრიკანტი მთლიანად არ ჰყოფს ურთიერთქმედების ნაწილების ხახუნის ზედაპირებს. ნორმალური დატვირთვის ნაწილი გადაიცემა კონტაქტის მიკროკავიებით, ნაწილი კი საპოხი ფენით (სურათი 2.8).

v - ფარდობითი მოძრაობის სიჩქარე;

1 - დეფორმაციის სიდიდე;

ხმელეთის პირობებში ხახუნის ძალა თან ახლავს სხეულების ნებისმიერ მოძრაობას. ეს ხდება მაშინ, როდესაც ორი სხეული შედის კონტაქტში, თუ ეს სხეულები მოძრაობენ ერთმანეთთან შედარებით. ხახუნის ძალა ყოველთვის მიმართულია კონტაქტის ზედაპირის გასწვრივ, განსხვავებით ელასტიური ძალისგან, რომელიც მიმართულია პერპენდიკულარულად (ნახ. 1, სურ. 2).

ბრინჯი. 1. განსხვავება ხახუნის ძალისა და დრეკადობის ძალის მიმართულებებს შორის

ბრინჯი. 2. ზედაპირი მოქმედებს ბლოკზე, ბლოკი კი ზედაპირზე

არსებობს ხახუნის მშრალი და არამშრალი ტიპები. ხახუნის მშრალი ტიპი წარმოიქმნება მყარი სხეულების შეხებისას.

განვიხილოთ ბლოკი, რომელიც ჰორიზონტალურ ზედაპირზე დევს (ნახ. 3). მასზე მოქმედებს გრავიტაცია და მიწის რეაქციის ძალა. ვიმოქმედოთ ბლოკზე მცირე ძალით , მიმართულია ზედაპირის გასწვრივ. თუ ბლოკი არ მოძრაობს, ეს ნიშნავს, რომ გამოყენებული ძალა დაბალანსებულია სხვა ძალით, რომელსაც ეწოდება სტატიკური ხახუნის ძალა.

ბრინჯი. 3. სტატიკური ხახუნის ძალა

დასვენების ხახუნის ძალა () მიმართულების საპირისპირო და სიდიდით ტოლია იმ ძალისა, რომელიც მიდრეკილია სხეულის სხვა სხეულთან კონტაქტის ზედაპირის პარალელურად გადაადგილებისკენ.

როგორც "გამჭრელი" ძალა იზრდება, ბლოკი რჩება მოსვენებულ მდგომარეობაში, შესაბამისად, იზრდება სტატიკური ხახუნის ძალაც. საკმარისად დიდი ძალით, ბლოკი დაიწყებს მოძრაობას. ეს ნიშნავს, რომ სტატიკური ხახუნის ძალა განუსაზღვრელი ვადით არ შეიძლება გაიზარდოს - არის ზედა ზღვარი, რომლის მიღმაც ის არ შეიძლება იყოს. ამ ლიმიტის მნიშვნელობა არის მაქსიმალური სტატიკური ხახუნის ძალა.

მოდით, ბლოკზე ზეწოლა მოვახდინოთ დინამომეტრის გამოყენებით.

ბრინჯი. 4. ხახუნის ძალის გაზომვა დინამომეტრის გამოყენებით

თუ დინამომეტრი მასზე მოქმედებს ძალით, მაშინ ხედავთ, რომ მაქსიმალური სტატიკური ხახუნის ძალა უფრო დიდი ხდება ბლოკის მასის გაზრდით, ანუ სიმძიმის და დამხმარე რეაქციის ძალის გაზრდით. თუ ზუსტი გაზომვები იქნება მიღებული, ისინი აჩვენებენ, რომ მაქსიმალური სტატიკური ხახუნის ძალა პირდაპირპროპორციულია დამხმარე რეაქციის ძალის:

სად არის მაქსიმალური სტატიკური ხახუნის ძალის მოდული; ნ– მიწის რეაქციის ძალა (ნორმალური წნევა); – სტატიკური ხახუნის კოეფიციენტი (პროპორციულობა). ამრიგად, მაქსიმალური სტატიკური ხახუნის ძალა პირდაპირპროპორციულია ნორმალური წნევის ძალისა.

თუ ატარებთ ექსპერიმენტს დინამომეტრით და მუდმივი მასის ბლოკით, ბლოკის სხვადასხვა მხარეს გადაბრუნებისას (მაგიდასთან კონტაქტის არეალის შეცვლა), ხედავთ, რომ მაქსიმალური სტატიკური ხახუნის ძალა არ იცვლება (ნახ. 5). შესაბამისად, მაქსიმალური სტატიკური ხახუნის ძალა არ არის დამოკიდებული კონტაქტის ზონაზე.

ბრინჯი. 5. სტატიკური ხახუნის ძალის მაქსიმალური მნიშვნელობა არ არის დამოკიდებული კონტაქტის ზონაზე

უფრო ზუსტი კვლევები აჩვენებს, რომ სტატიკური ხახუნი მთლიანად განისაზღვრება სხეულზე გამოყენებული ძალით და ფორმულით.

სტატიკური ხახუნის ძალა ყოველთვის არ უშლის ხელს სხეულის მოძრაობას. მაგალითად, სტატიკური ხახუნის ძალა მოქმედებს ფეხსაცმლის ძირზე, რაც აჩქარებს და საშუალებას აძლევს ადამიანს იაროს მიწაზე მოცურვის გარეშე (ნახ. 6).

ბრინჯი. 6. ფეხსაცმლის ძირზე მოქმედი სტატიკური ხახუნის ძალა

კიდევ ერთი მაგალითი: მანქანის ბორბალზე მოქმედი სტატიკური ხახუნის ძალა საშუალებას გაძლევთ დაიწყოთ მოძრაობა მოცურვის გარეშე (სურ. 7).

ბრინჯი. 7. მანქანის ბორბალზე მოქმედი სტატიკური ხახუნის ძალა

ქამრების ამძრავებში ასევე მოქმედებს სტატიკური ხახუნის ძალა (ნახ. 8).

ბრინჯი. 8. სტატიკური ხახუნის ძალა ქამრების ამძრავებში

თუ სხეული მოძრაობს, მაშინ მასზე მოქმედი ხახუნის ძალა არ ქრება ამ ტიპის ხახუნს მოცურების ხახუნის. გაზომვები აჩვენებს, რომ მოცურების ხახუნის ძალა სიდიდით თითქმის უდრის მაქსიმალურ სტატიკური ხახუნის ძალას (ნახ. 9).

ბრინჯი. 9. მოცურების ხახუნის ძალა

მოცურების ხახუნის ძალა ყოველთვის მიმართულია სხეულის მოძრაობის სიჩქარის წინააღმდეგ, ანუ ხელს უშლის მოძრაობას. შესაბამისად, როდესაც სხეული მოძრაობს მხოლოდ ხახუნის გავლენით, მას ანიჭებს უარყოფით აჩქარებას, ანუ სხეულის სიჩქარე მუდმივად იკლებს.

მოცურების ხახუნის ძალის სიდიდე ასევე პროპორციულია ნორმალური წნევის ძალისა.

სად არის მოცურების ხახუნის ძალის მოდული; ნ– მიწის რეაქციის ძალა (ნორმალური წნევა); – მოცურების ხახუნის კოეფიციენტი (პროპორციულობა).

ნახაზი 10 გვიჩვენებს ხახუნის ძალის გრაფიკს გამოყენებული ძალის მიმართ. ის აჩვენებს ორ განსხვავებულ სფეროს. პირველი განყოფილება, რომელშიც ხახუნის ძალა იზრდება გამოყენებული ძალის მატებასთან ერთად, შეესაბამება სტატიკურ ხახუნს. მეორე განყოფილება, რომელშიც ხახუნის ძალა არ არის დამოკიდებული გარე ძალაზე, შეესაბამება მოცურების ხახუნს.

ბრინჯი. 10. ხახუნის ძალის გრაფიკი გამოყენებული ძალის მიმართ

მოცურების ხახუნის კოეფიციენტი დაახლოებით უდრის სტატიკური ხახუნის კოეფიციენტს. როგორც წესი, მოცურების ხახუნის კოეფიციენტი ერთზე ნაკლებია. ეს ნიშნავს, რომ მოცურების ხახუნის ძალა ნაკლებია ნორმალურ წნევის ძალაზე.

მოცურების ხახუნის კოეფიციენტი არის ორი სხეულის ერთმანეთზე შეხების მახასიათებელი, ეს დამოკიდებულია იმაზე, თუ რა მასალისგან არის დამზადებული სხეულები და რამდენად კარგად არის დამუშავებული ზედაპირები (გლუვი ან უხეში).

სტატიკური და მოცურების ხახუნის ძალების წარმოშობა განისაზღვრება იმით, რომ მიკროსკოპული დონის ნებისმიერი ზედაპირი არ არის ბრტყელი მიკროსკოპული არაჰომოგენურობა (ნახ. 11).

ბრინჯი. 11. სხეულების ზედაპირები მიკროსკოპულ დონეზე

როდესაც კონტაქტში მყოფი ორი სხეული ცდილობს გადაადგილდეს ერთმანეთთან შედარებით, ეს წყვეტები ერთვება და ხელს უშლის ამ მოძრაობას. გამოყენებული ძალის მცირე რაოდენობით, ეს ჩართულობა საკმარისია სხეულების გადაადგილების თავიდან ასაცილებლად, ამიტომ წარმოიქმნება სტატიკური ხახუნი. როდესაც გარე ძალა აღემატება მაქსიმალურ სტატიკურ ხახუნს, უხეშობის ჩართვა საკმარისი არ არის სხეულების შესანარჩუნებლად და ისინი იწყებენ მოძრაობას ერთმანეთთან შედარებით, ხოლო მოცურების ხახუნის ძალა მოქმედებს სხეულებს შორის.

ამ ტიპის ხახუნი ხდება მაშინ, როდესაც სხეულები ერთმანეთზე ტრიალებს ან როდესაც ერთი სხეული მეორის ზედაპირზე ტრიალებს. მოძრავი ხახუნა, ისევე როგორც მოცურების ხახუნა, სხეულს ანიჭებს უარყოფით აჩქარებას.

მოძრავი ხახუნის ძალის წარმოქმნა განპირობებულია მოძრავი სხეულისა და საყრდენი ზედაპირის დეფორმაციით. ამრიგად, ჰორიზონტალურ ზედაპირზე მდებარე ბორბალი ამ უკანასკნელს დეფორმირებს. როდესაც ბორბალი მოძრაობს, დეფორმაციებს არ აქვს დრო, რომ აღდგეს, ამიტომ ბორბალს მუდმივად უწევს ასვლა პატარა გორაზე, რაც იწვევს ძალის მომენტს, რომელიც ანელებს გორვას.

ბრინჯი. 12. მოძრავი ხახუნის ძალის გაჩენა

მოძრავი ხახუნის ძალის სიდიდე, როგორც წესი, ბევრჯერ ნაკლებია მოცურების ხახუნის ძალაზე, ყველა დანარჩენი თანაბარია. ამის გამო, გორვა ტექნოლოგიაში მოძრაობის გავრცელებული ტიპია.

როდესაც მყარი სხეული მოძრაობს სითხეში ან აირში, მასზე წინააღმდეგობის ძალა მოქმედებს საშუალოდან. ეს ძალა მიმართულია სხეულის სიჩქარის წინააღმდეგ და ანელებს მოძრაობას (სურ. 13).

წევის ძალის მთავარი მახასიათებელია ის, რომ იგი წარმოიქმნება მხოლოდ სხეულისა და მისი გარემოს შედარებითი მოძრაობის არსებობისას. ანუ სტატიკური ხახუნის ძალა არ არსებობს სითხეებსა და აირებში. ეს იწვევს იმ ფაქტს, რომ ადამიანს შეუძლია წყალზე მძიმე ბარგის გადაადგილებაც კი.

ბრინჯი. 13. სხეულზე მოქმედი წინააღმდეგობის ძალა სითხეში ან აირში მოძრაობისას

წინააღმდეგობის ძალის მოდული დამოკიდებულია:

სხეულის ზომიდან და მისი გეომეტრიული ფორმიდან (სურ. 14);

სხეულის ზედაპირის პირობები (სურ. 15);

სითხის ან აირის თვისებები (სურ. 16);

სხეულისა და მისი გარემოს შედარებითი სიჩქარე (სურ. 17).

ბრინჯი. 14. წინაღობის ძალის მოდულის დამოკიდებულება გეომეტრიულ ფორმაზე

ბრინჯი. 15. წინააღმდეგობის ძალის მოდულის დამოკიდებულება სხეულის ზედაპირის მდგომარეობაზე

ბრინჯი. 16. წინაღობის ძალის მოდულის დამოკიდებულება სითხის ან აირის თვისებებზე

ბრინჯი. 17. წინააღმდეგობის ძალის მოდულის დამოკიდებულება სხეულისა და მისი გარემოს შედარებით სიჩქარეზე

სურათი 18 გვიჩვენებს წინააღმდეგობის ძალის გრაფიკს სხეულის სიჩქარის მიმართ. ნულის ტოლი ფარდობითი სიჩქარით, წევის ძალა არ მოქმედებს სხეულზე. ფარდობითი სიჩქარის მატებასთან ერთად, წევის ძალა ჯერ ნელა იზრდება, შემდეგ კი ზრდის ტემპი იზრდება.

ბრინჯი. 18. წინააღმდეგობის ძალის გრაფიკი სხეულის სიჩქარის მიმართ

დაბალი ფარდობითი სიჩქარის დროს, წევის ძალა პირდაპირპროპორციულია ამ სიჩქარის სიდიდისა:

სად არის შედარებითი სიჩქარე; – წინააღმდეგობის კოეფიციენტი, რომელიც დამოკიდებულია ბლანტი საშუალების ტიპზე, სხეულის ფორმასა და ზომაზე.

თუ ფარდობითი სიჩქარე საკმარისად დიდია, მაშინ წევის ძალა ხდება ამ სიჩქარის კვადრატის პროპორციული.

სად არის შედარებითი სიჩქარე; - წინააღმდეგობის კოეფიციენტი.

ფორმულის არჩევანი თითოეული კონკრეტული შემთხვევისთვის განისაზღვრება ემპირიულად.

600 გ მასის სხეული ერთნაირად მოძრაობს ჰორიზონტალურ ზედაპირზე (სურ. 19). ამავდროულად, მასზე მოქმედებს ძალა, რომლის სიდიდე არის 1,2 N. განსაზღვრეთ სხეულსა და ზედაპირს შორის ხახუნის კოეფიციენტის მნიშვნელობა.