www.mexanik.ru

ПРЕДИСЛОВИЕ К РУССКОМУ ИЗДАНИЮ

Внешнее трение неминуемо возникает при любом смещении соприкасающихся твердых тел. Оно проявляется как в различных кинематических парах, так и при взаимодействии исполнительных органов машин с различными материалами и средами, сильно влияя на характер протекающих процессов. Интересно напомнить об эксперименте Аристотеля, в результате которого он пришел к выводу, что тело под воздействием постоянной силы движется равномерно, а не равноускоренно, как это установил Ньютон. Ошибка Аристотеля заключалась в том, что он не учитывал силы трения.

К сожалению, до сих пор трение мало изучено, и многие современные инженеры, рассчитывая технологические процессы и конструкции, частично повторяют ошибку Аристотеля. Часто физические представления о трении сводятся к примитивной картине о зацеплении неровностей бугорков, имеющихся на поверхностях. Они оказываются совершенно несостоятельными при более подробном рассмотрении.

Количественные зависимости, применяемые для использования в инженерных расчетах, по существу сводятся к закону Амонтона о прямой пропорциональности силы трения нормальному давлению (1699 г.), где коэффициент пропорциональности является коэффициентом трения. Вначале, когда предполагали, что этот коэффициент есть величина постоянная, равная 0,3, закон был действенным средством, позволяющим вычислить силу трения. Далее, когда выяснилось, что коэффициент трения значительно изменяется для данной трущейся пары в зависимости от режима работы и конструкции узла трения, этот закон стал рассматриваться лишь как определение понятия коэффициента трения.

Отсутствие выражения, позволяющего правильно вычислить коэффициент трения, значительно затрудняет проведение инженерных расчетов. Для уточнения величин этого коэффициента приходиться ставить специальные натурные эксперименты.

Естественно, что ученые многих стран стремятся разобраться в этом сложном явлении и установить точно, какие же именно параметры и каким образом влияют на трение. Однако наука до сих пор не располагает эффективной расчетной формулой, позволяющей вычислять по заданным параметрам силу трения. Причина этого кроется в сложности явления, на протекание которого влияют свойства поверхностей контактируемых тел, сильно изменяющихся под воздействием окружающей среды.

Значительный вклад в науку о трении представляет предлагаемая вниманию читателей книга Ф. П. Боудена и Д. Тейбора. Она посвящена описанию и раскрытию существа сложных процессов, протекающих на фрикционном контакте. Комплекс этих процессов весьма многообразен — это молекулярное взаимодействие твердых тел, исследование влияния поверхностных несовершенств на прочность этих тел, анализ возникающих температурных вспышек, химические реакции на поверхностях твердых тел и др. Рассматривается широкий класс твердых тел: металлы, ионные кристаллы, твердые тела, характеризуемые ван дер ваальсовыми связями, полимеры.

Некоторые идеи, излагаемые авторами, не укладываются в концепции, развиваемые советскими учеными. Это, в частности, относится к освещению значимости мостиков сварки, применению критерия Мизеса к анализу фрикционной связи, недооценки роли упругих деформаций и др. Однако иной подход английских ученых к этой проблеме обогащает кругозор специалистов. Важно, что авторы книги отмечают решающую роль эксперимента в установлении истины. Тщательность постановки экспериментов, описанных в книге, глубина замыслов и критический разбор получаемых результатов могут служить образцом для молодых научных работников. Ведь известно, что культура эксперимента и его общность определяют уровень развития науки и ценность полученных результатов.

В книге анализируется трение скольжения, обстоятельно дано описание процесса качения. Ценным является учет деформационных потерь при трении. Особый интерес вызывают главы, посвященные твердым смазкам, трению при высоких температурах, а также трению и разрушению тел при сверхвысоких скоростях. К сожалению, очень мало затронута проблема износа.

Главы I, II и XXIV переведены 3. В. Игнатьевой и Е. А. Марченко; гл. III, VI, XII, XVI—XXI и XXIII — А. А. Силиным; гл. IV, V, VII—XI и XXII — Н. М. Михиным. Глава XV переведена А. А. Силиным и Н. М. Михиным.

И. Крагельский

Назад, на страницу описания