Nowadays considerable effort is made in the literature to study
the role of micro-hysteretic component of rubber friction both
theoretically and experimentally. Accurate prediction of microhysteretic
friction contributes to the differentiation and quantifi-
cation of friction mechanisms (contribution to rubber friction from
macro-hysteresis, adhesion, rubber wear, etc.). Furthermore, the
knowledge gained from theoretical and/or experimental works
enables engineers to design rubber components or rubber friction
related tribological systems with improved tribological behavior.
Several studies and results prove that the micro-hysteretic friction
may be dominant when rubber slides on rough (silicon carbide
paper) or very rough surface (asphalt road surface). At the same
time, combined experimental (see Fig. 1) and theoretical study of
Mofidi et al. [6] on surface roughness generated friction showed
that the micro-hysteresis may give the dominant contribution to
rubber friction even in case of lubricated, apparently smooth
surfaces.
[7] emphasizes also the importance of micro-hysteresis for the
case when the rubber slides on apparently smooth steel surface.
Mixed friction of reciprocating O-rings was analyzed numerically
as well as experimentally and it was concluded that, in the
boundary lubrication regime, the friction force can be explained by
Persson’s micro-hysteretic friction theory [8].
Conclusion of [6] is very interesting especially in the light of the
fact that the friction of NBR specimens studied was complicated by
very unfavorable lubrication condition, frictional heating and
wear. In [6], the viscoelastic (hysteresis) friction contribution was
calculated by using Persson’s friction theory (see [8]) which is
based on spectral description of the surface roughness. However,
in [9], it was pointed out that the calculated viscoelastic contribution
is very sensitive to the geometrical details of rigid
asperities and hence the spectral description of surface roughness
does not allow us to predict micro-hysteretic contribution accurately.
At the same time, in a very recent paper, Fina and his coauthors
[10] found that, in case of rough surfaces, Persson’s model
predicts correctly the peak value of hysteretic coefficient of friction
and the sliding velocity at which it appears but results in poor
correlation for the shape of the hysteretic friction master curve.
The latter implies that the calculated coefficients of friction,
excepting the peak value and the ones in its small vicinity, differ
considerably from the measured values. However it must be
mentioned that [10] did not consider friction test results for
smooth surfaces. Persson’s theory may also be criticized for the
small strain linear viscoelastic description of rubber behavior
incorporated in it because does not allow researchers to take into
consideration neither the effect of large strains nor the strain
amplitude dependence of storage modulus and loss factor of the
rubber. The influencing effect of strain on rubber viscoelastic
properties was studied, among others, in [11]. Contrary to its great
importance the effect of strain on rubber viscoelastic properties is
usually neglected in hysteretic friction predictions, because there
is no consensus in the literature in respect of strain at which DM
(T)A (dynamic mechanical (thermal) analysis) tests should be
performed. Arbitrary choosing of strain value, however, may cause
serious uncertainty in hysteretic friction predictions. In [12], friction
tests were performed at T¼27 °C to study the friction process
between dry rubber disks (carbon black- and silica-reinforced BR
and S-SBR elastomers) and smooth (made with polishing,
Ra¼0.52 mm) or rough (Ra¼2.28 mm) granite balls with diameter
of 30 mm. The sliding velocity and the nominal contact pressure
was 5 mm/s and 0.4 MPa, respectively. In dry case, the smooth
surface produced higher friction force than the rough one. In order
to estimate the contribution of micro-hysteretic component to
rubber friction the tests were repeated in presence of lubricating
oil having dynamic viscosity of 78 m Pa s at 20 °C. In case of
smooth ball, it was found that a thin boundary lubricant layer
decreases the coefficient of friction drastically (from 1.55 to 0.05
for 85 phr silica-filled rubber). This experimental finding and
additional calculations proved that the hysteretic component of
friction can be neglected when a smooth surface is in contact with
rubber. It was also concluded that the real area of contact is 3–5
times greater when the smooth ball is in contact with the rubber.
Additionally, it was pointed out that wear debris attached to the
granite surface decreases the surface roughness (smoothing effect
of the wear debris) and increases the real area of contact.
ทุกวันนี้ความพยายามจํานวนมาก ทําในวรรณคดีศึกษาบทบาทของส่วนประกอบ hysteretic ยางแรงเสียดทานทั้งไมโครทฤษฎีและการทดลอง . การทำนายที่ถูกต้องของ microhystereticแรงเสียดทาน มีส่วนช่วยในการ quantifi - และการมีส่วนร่วมในกลไกของแรงเสียดทานแรงเสียดทาน ( ยางจากมาโครแบบการ ใส่ ยาง ฯลฯ ) นอกจากนี้ความรู้ที่ได้จากทฤษฎี และ / หรืองานทดลองช่วยให้วิศวกรออกแบบส่วนประกอบของยาง หรือยาง แรงเสียดทานที่เกี่ยวข้องกับการปรับปรุงระบบ tribological tribological พฤติกรรมผลการศึกษาหลาย ๆและพิสูจน์ว่าแรงเสียดทาน hysteretic ไมโครอาจจะเด่นเมื่อยางสไลด์บนหยาบ ( ซิลิคอนคาร์ไบด์กระดาษหรือพื้นผิวขรุขระมาก ( พื้นผิวถนนยางมะตอย ) ขณะ เดียวกันเวลารวมการทดลอง ( ดูรูปที่ 1 ) และการศึกษาเชิงทฤษฎีของmofidi et al . [ 6 ] บนพื้นผิวขรุขระสร้างแรงเสียดทานให้ว่าแบบ ไมโคร อาจให้กับผลงานเด่นแรงเสียดทานของยางแม้ในกรณีของการหล่อลื่น เรียบ เห็นได้ชัดว่าพื้นผิว[ 7 ] เน้นนอกจากนี้ความสำคัญของไมโครแบบสำหรับกรณีที่ยางภาพนิ่งเห็นได้ชัดเรียบพื้นผิวเหล็ก .แรงเสียดทานของลูกสูบ โอริง วิเคราะห์ตัวเลขผสมเช่นเดียวกับการทดลอง และพบว่า ในระบบหล่อลื่นขอบเขต , แรงเสียดทานสามารถอธิบายได้ด้วยpersson Micro ทฤษฎีแรงเสียดทาน hysteretic [ 8 ]บทสรุปของ [ 6 ] น่าสนใจมากโดยเฉพาะอย่างยิ่งในแง่ของที่ว่าแรงเสียดทานของยางตัวอย่างที่ใช้ในการศึกษา คือ ซับซ้อนโดยเงื่อนไขที่เสียเปรียบมากหล่อลื่น , ความร้อนและแรงเสียดทานใส่ ใน [ 6 ] , viscoelastic ( Hysteresis ) ผลงานคือแรงเสียดทานคำนวณโดยใช้ทฤษฎีของ persson แรงเสียดทาน ( ดู [ 8 ] ) ซึ่งเป็นตามรายละเอียดของสเปกตรัมของพื้นผิวขรุขระ อย่างไรก็ตาม[ 9 ] , มันก็ชี้ให้เห็นว่าคำนวณได้บริจาคอ่อนไหวมากกับรายละเอียดทางเรขาคณิตของการแข็งasperities จึงอธิบายสเปกตรัมของความหยาบผิวไม่ได้ช่วยให้เราทำนายไมโคร hysteretic ผลงานได้อย่างถูกต้องในเวลาเดียวกัน ในกระดาษล่าสุดมาก ฟินา coauthors ของเขาและ[ 10 ] พบว่า ในกรณีของพื้นผิวขรุขระ persson นางแบบคาดการณ์อย่างถูกต้องจุดสูงสุดของค่า สัมประสิทธิ์ของแรงเสียดทาน hystereticและเลื่อนความเร็วที่ปรากฏ แต่ผลลัพธ์ไม่ดีความสัมพันธ์กับรูปร่างของ hysteretic แรงเสียดทานหลักโค้งหลังหมายความว่าคำนวณค่าสัมประสิทธิ์ของแรงเสียดทานยกเว้นช่วงค่า และอยู่ในบริเวณใกล้เคียงกันมีขนาดเล็ก ,มากจากวัดค่า แต่มันต้องเป็นกล่าวว่า [ 10 ] ยังไม่พิจารณาผลการทดสอบแรงเสียดทานสำหรับพื้นผิวเรียบ ทฤษฎี persson ก็อาจถูกวิจารณ์สำหรับความเครียดเชิงเส้นเล็กได้อธิบายพฤติกรรมของยางรวมอยู่ในนั้น เพราะไม่ได้ช่วยให้นักวิจัยใช้ในพิจารณาทั้งผลของสายพันธุ์ที่มีขนาดใหญ่หรือความเครียดของกระเป๋าัสและการสูญเสียของการพึ่งพาของปัจจัยยาง การศึกษาผลของความเครียดในยางยืดหยุ่นคุณสมบัติที่ศึกษาในหมู่คนอื่น ๆ ใน [ 11 ] ตรงกันข้ามกับยอดเยี่ยมความสำคัญของผลกระทบของความเครียดในคุณสมบัติของยางได้ คือมักจะละเลยใน hysteretic แรงเสียดทานคาดคะเน เพราะมีไม่มีฉันทามติในวรรณกรรมในส่วนของสายพันธุ์ที่ DM( T ) ( พลวัตเชิงกล ( ความร้อน ) การวิเคราะห์การทดสอบควรจะแสดง โดยพลการเลือกค่า เมื่อย แต่อาจทำให้ร้ายแรง ความไม่แน่นอนใน hysteretic แรงเสียดทานคาดคะเน ใน [ 12 ] , แรงเสียดทานทดสอบที่ไม่¼ 27 ° C เพื่อศึกษากระบวนการแรงเสียดทานระหว่างแผ่นยางแห้ง ( คาร์บอนสีดำ - ซิลิกาเสริม brs-sbr และอีลาสโตเมอร์ ) และเรียบด้วยการขัดรา¼ 0.52 มม. ) หรือหยาบ ( รา¼ 2.28 มิลลิเมตร ) เส้นผ่านศูนย์กลางลูกด้วยหินแกรนิต30 มิลลิเมตร การเลื่อนความเร็วและความดันลดลงติดต่อ5 mm / s และ 0.4 MPa ตามลำดับ ในบริการกรณีราบรื่นพื้นผิวที่ผลิตแรงเสียดทานมากกว่าความลำบาก เพื่อส่วนผลงานของส่วนประกอบ hysteretic ขนาดเล็กยางแรงเสียดทานที่ทดสอบในการแสดงตนของน้ำมันหล่อลื่นน้ำมันมีความหนืดไดนามิก 78 เมตร ป่าอยู่ที่ 20 องศา ในกรณีของบอลเรียบ พบว่า บางชั้นขอบเขตน้ำมันหล่อลื่นลดสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานอย่างมาก ( จาก 1.55 0.0585 , ซิลิกายางเติม ) ทดลองค้นหาและการคำนวณเพิ่มเติมว่า hysteretic ส่วนประกอบแรงเสียดทานสามารถที่ถูกทอดทิ้ง เมื่อผิวอยู่ในการติดต่อกับยาง นอกจากนี้ยังพบว่าพื้นที่จริงติดต่อคือ 3 – 5ครั้งยิ่งใหญ่เมื่อลูกบอลเรียบอยู่ในการติดต่อกับยางนอกจากนี้ มันก็ชี้ให้เห็นว่า debris สวมติดกับพื้นหินแกรนิต ลดความหยาบกร้านของผิวผลเรียบของใส่เศษ ) และเพิ่มพื้นที่จริงติดต่อ
การแปล กรุณารอสักครู่..
