Elemente de Tribologie - Catedra de Organe de Masini si Tribologie

d) Forta de frecare depinde de natura corpului cuplei si de gradul lor de
prelucrare.
A rezultat astfel prima exprimare matematica a fortei de frecare
F
f
= µ ⋅ N
(4.1)
a
unde µ a este coeficientul de frecare la alunecare.
Mult mai târziu, Bowden si Tabor [5], folosind teoria microjonctiunilor si considerând
contactul uscat a doua suprafete metalice sub sarcinia normala N, au emis ipoteza ca aria reala
de contact A r se creaza ca urmare a trecerii asperitatilor din regim de deformare elastica în
regim plastic. Astfel, aria reala A r se poate exprima
A
r
N
= (4.2)
σ
c
unde σ c – tensiunea de curgere pentru materialul cel mai slab.
În acest caz, forta de frecare este tocmai forta de forfecare necesara forfecarii
microjonctiunilor
F
= ⋅ τ
(4.3)
f
A r
r
unde τ r – tensiunea de rupere prin forfecare a microjonctiunilor.
Din relatiile (4.2) si (4.3) rezulta o noua relatie pentru coeficientul de frecare
τ
σ
r
µ =
(4.4)
c
Se deduce ca pentru a avea un coeficient redus de frecare este necesar ca τ r sa fie mic
si σ c foarte mare, ceea ce nu se poate produce simultan la un material comun.
dur
dur
N
v
dur
N
moale
v
dur
dur
N
v
moale
Figura 4.4.a Figura 4.4.b Figura 4.4.c
Pentru cuple din materiale dure (figura 4.4.a) se observa ca ambele materiale se
uzeaza.
În cazul cuplelor cu un material dur si altul mai moale (figura 4.4.b), se uzeaza
materialul mai moale.
O solutie mai buna este cea, în care se folosesc doua materiale dure, unul din ele fiind
acoperit cu un strat moale (figura 4.4.a) care va fi cel uzat.
În tabelul 4.1 sunt prezentate valori ale coeficientului de frecare pentru diferite cupluri
de materiale care functioneaza în doua regimuri de frecare-ungere.
124