Nie jest to dobry pomysł, aby ocierać się o ten sam materiał?

Czytałem, że pocieranie dwóch powierzchni tego samego materiału o siebie, np. Plastik o plastik, metal o metal, nie jest dobrym pomysłem. Preferowane jest tworzywo sztuczne przeciwko metalowi. Dlaczego tak jest? Czy to dlatego, że współczynnik tarcia jest wyższy dla tych samych materiałów?

Według tej strony stal-stal daje 0,5, plastik-plastik daje 0,3, ale plastik-metal daje 0,25.

Załóżmy, że dwa wałki obracają się i ocierają o siebie. Czy lepiej będzie, jeśli ktoś będzie wykonany z metalu, a drugi z tworzywa sztucznego?

Tarcie jest prawdopodobnie jednym z głównych powodów; ponieważ tarcie również koreluje ze zużyciem. Tarcie jest znacznie bardziej skomplikowane niż równanie, którego nauczyliśmy się w fizyce. Opublikowane współczynniki tarcia są bardzo dużymi liczbami w układzie kulkowym, ponieważ tarcie w dużej mierze zależy od faktury mikrostruktury powierzchni. To powoduje, że połączenie cierne wykonuje dobrą robotę, tłumacząc niektóre mechanizmy.

Jednym z głównych czynników wpływających na mniejsze tarcie materiałów niechęci jest to, że istnieje mniejsze prawdopodobieństwo, że nastąpi między nimi przyczepność (atomowa i makroskopowa). Profesor materiałów, który kiedyś wykładałem, że jeśli wypolerujesz dwie czyste miedziane powierzchnie idealnie gładkie w próżni i dotkniesz ich razem, natychmiast staną się one kawałkiem metalu ( spawanie na zimno ). Podobna przyczepność występuje w przypadku tworzyw sztucznych; być może nawet bardziej w standardowym środowisku.

Innym aspektem jest to, że tworzywo sztuczne na plastiku nie może rozpraszać ciepła prawie tak szybko, jak metal na plastiku, co może prowadzić do dodatkowego zużycia lub awarii przyczepności.

Czasami erozja bardziej miękkiego materiału służy do „osuszania” smaru powierzchni, takich jak impregnowane olejem mosiężne tuleje lub grafitowe szczotki silnikowe.

Ponadto twardszy materiał może pozostać gładki i prawdziwy, zmniejszając tarcie i zużycie systemu w dłuższej perspektywie. I, jak wspomniano w komentarzach welf, miękka powierzchnia jest zwykle materiałem eksploatacyjnym (tuleja, szczotka itp.), Który jest łatwiejszy do wymiany.

Gdy materiał A o współczynniku tarcia i materiał B o .$\mu_A$$\mu_B$

Jeśli materiał A zostanie przetarty materiałem B. Wymaganie dotyczące ścierania i wytwarzanego ciepła wpłynęłoby na obie części. Stąd, gdyby aplikacja była przeznaczona do szlifowania, wpłynęłoby to na samo narzędzie. Sensowne byłoby więc zastosowanie twardszego materiału do wygładzenia miękkiego materiału. W przypadku części stalowej można użyć diamentu, a nawet samej stali, ale tutaj punkt styku jest inny.

W grę wchodzi również wiele innych czynników, jeśli masz rolki, a część wchodząca może być walcowana na gorąco, stąd istnieje różnica temperatur lub różnica właściwości materiału, która pomaga materiałowi rolki pozostać we własnej geometrii. Również rolki muszą być zaprojektowane tak, aby dbały o wygięcie.