Email this article Моделирование процесса сопротивления качению упругих тел
- Authors: Korolev A.V.1, Korolev A.A.2, Koroleva A.A.1
-
Affiliations:
- Saratov State Technical University named after Yu. A. Gagarin
- Saratov State Law Academy
- Issue: No 5 (2025)
- Pages: 13-23
- Section: МЕХАНИКА МАШИН
- URL: https://journals.rcsi.science/0235-7119/article/view/319523
- DOI: https://doi.org/10.31857/S0235711925050022
- ID: 319523
Cite item
Open Access
Access granted
Subscription Access
Abstract
Исследование посвящено разработке математической модели процесса трения качения упругих тел. Показано, что трение качения имеет двойственный характер, так как зависит от сил микропроскальзывания контактирующих поверхностей и сил адгезии на поверхности контакта. Влияние сил адгезии на сопротивление качению превалирует в случаях, когда линия контакта тел близка к прямой, например, при качении ролика по плоскости или при качении двух одинаковых шаров, а силы, вызванные микропроскальзыванием поверхностей, превалируют при криволинейной линии контакта, например, при качении шара по узкому желобу. Результаты моделирования сопоставлены с результатами экспериментальных исследований, ранее выполненными С. В. Пинегиным, которые подтвердили адекватность математической модели.
Keywords
About the authors
A. V. Korolev
Saratov State Technical University named after Yu. A. Gagarin
Email: kor_science@mail.ru
A. A. Korolev
Saratov State Law Academy
Email: kor_science@mail.ru
A. A. Koroleva
Saratov State Technical University named after Yu. A. Gagarin
Author for correspondence.
Email: kor_science@mail.ru
References
- Васильев Г. В. РФ. Патент 2044198 C1. Многозаходная винтовая пара с трением качения, 1995.
- Вольченко А. И., Вольченко Н. А., Вольченко Д. А., Григорышин А. Н. РФ. Патент 2467219 C2. Многоступенчатый ленточно-колодочный тормоз с парами трения скольжения и качения, 2012.
- Аноцкий С. В., Подолинский А. А., Парамонов Н. А. РФ. Патент 2548222 C2. Карданный вал с шарнирами равных угловых скоростей трения качения, 2015.
- Аноцкий С. В., Подолинский А. А. РФ. Патент 2548247 C2. Шарнир равных угловых скоростей трения качения, 2015.
- Шипунов А. Г., Березин С. М., Швец Л. М. и др. РФ. Патент 2148746 C1. Винтовая пара с трением качения, 2000.
- Аноцкий С. В. РФ. Патент 2172874 C2. Силовая передача с шарниром равных угловых скоростей трения качения, 2001.
- Xiong G., Gao Z., Hong C., Qiu B., Li S. Effect of the rolling friction coefficient on particles’ deposition morphology on single fibre // Computers and Geotechnics. 2020. V. 121. P. 103450. https://doi.org/10.1016/j.compgeo.2020.103450
- Li Z., Arias-Cuevas O., Lewis R. et al. Rolling – Sliding Laboratory Tests of Friction Modifiers in Leaf Contaminated Wheel – Rail Contacts // Tribol. Lett. 2009. V. 33. P. 97–109. https://doi.org/10.1007/s11249-008-9393-3
- Лаврин А. В., Балякин В. Б., Оссиала В. Б. А. Экспериментальное исследование момента трения в подшипнике качения при перекосе вала // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. 2018. Т. 20. № 4–1 (84). С. 37–42.
- Karavaev Y. L., Kilin A. A. Experimental investigations of the rolling friction of spherical bodies on a plane without slipping // Geometry, Dynamics, Integrable Systems – GDIS2018: Book of Abstracts, Dolgoprudny, 5–9 June 2018, Institute of Computer Science, 2018. P. 32–35.
- Alaci S., Muscă I., Pentiuc Ș. G. Study of the Rolling Friction Coefficient between Dissimilar Materials through the Motion of a Conical Pendulum // Materials (Basel). 2020. V. 13 (21). Р. 5032. https://doi.org/10.3390/ma13215032
- Budinski K. G. An inclined plane test for the breakaway coefficient of rolling friction of rolling element bearings // Wear. 2005. V. 259 (7). Р. 1443–1447. https://doi.org/10.1016/j.wear.2005.02.108
- Крагельский И. В. Трение и износ. 2-е изд., доп. и перераб. М.: Машиностроение, 1968. 480 с.
- Пинегин С. В. Контактная прочность и сопротивление качению. М.: Машиностроение, 1969. 236 с.
- Plotnikov P. K. Friction-force model for a ball with predisplacement of rolling on a rough surface // Dokl. Phys. 2010. V. 55. P. 287–291. https://doi.org/10.1134/S1028335810060108
- Garber E. A., Samarin S. N., Traino A. I. et al. Simulation of rolling friction in the working stands of wide-strip mills // Russ. Metall. 2007. V. 2007 (2). P. 120–126. https://doi.org/10.1134/S0036029507020061
- Горячева И. Г., Маховская Ю. Ю. Адгезионное сопротивление при качении упругих тел // Прикладная математика и механика. 2007. Т. 71. № 4. С. 534–543.
- Горячева И. Г., Захаров С. М., Краснов А. П. и др. Оценка условий работы и требуемых свойств модификаторов трения для поверхности катания системы “колесо–рельс” // Трение и износ. 2013. Т. 34. № 6. С. 547–554.
- Горячева И. Г., Торская Е. В., Захаров С. М. и др. Управление трением в системе “колесо – рельс” // Интеллектуальные системы на транспорте: Сборник материалов Третьей международной научно-практической конференции, Санкт-Петербург, 3–5 апреля 2013 г., Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I, 2013. С. 289–296.
- Goryacheva I. G., Soshenkov S. N., Torskaya E. V. Modelling of wear and fatigue defect formation in wheel-rail contact // Vehicle System Dynamics. 2013. V. 51 (6). P. 767–783. https://doi.org/10.1080/00423114.2011.602419
- Горячева И. Г., Торская Е. В. Моделирование влияния остаточных напряжений на процесс накопления контактно-усталостных повреждений в условиях трения качения // Механика, ресурс и диагностика материалов и конструкций: XII международная конференция: Сборник материалов, Екатеринбург, 21–25 мая 2018 г., Институт машиноведения Уральского отделения Российской академии наук, 2018. С. 98.
- Королев А. В., Королев А. А., Захарченко М. Ю. Цифровая технология проектирования опор качения механизмов и машин на основе прикладной теории трения, износа и усталостного разрушения упругих тел обобщенной геометрической формы в процессе трения качения: Монография. Ч. 1 и Ч. 2. Саратов: Наука, 2019.
Supplementary files
