3725451499

3.1.2. Przemiany energii w procesie tarcia

Proces strat energetycznych podczas tarcia został podzielony na następujące etapy [20]:

1.    Wykonanie pracy w obrębie styku tarciowego - tworzenie nowej powierzchni styku.

2.    Przemiany energii mechanicznej w pracę wydatkowaną na:

•    odkształcenie sprężyste,

•    odkształcenie plastyczne,

•    adhezję.

3.    Rozpraszanie energii:

a)    kumulacja

•    generowanie dyslokacji i innych defektów,

•    kumulowanie energii odkształcenia,

b)    emisja

•    emisja fal akustycznych,

•    fotoemisja (triboluminescencja),

•    emisja elektronów,

c)    przemiana w ciepło.

Mechanizm rozpraszana energii w konkretnych przypadkach tarcia może być różny, chociaż końcowym efektem jest wzrost energii wewnętrznej lub ciepła, który powoduje wzrost temperatury ciał. Niektórzy badacze sądzą, że procesy przemiany energii zachodzą w obszarze realnego styku pomiędzy dwoma ciałami będącymi we względnym ruchu poprzez oddziaływania w skali atomowej w obrębie kilku najbardziej zewnętrznych warstw atomowych [18]. Inni uważają, że rozpraszanie energii w dużej części zachodzi poprzez procesy odkształcenia plastycznego w obszarach makroskopowych poniżej styku [19],

Odkształcenie plastyczne i ścinanie powoduje powstanie w materiale struktury dyslokacji, których gęstość jest tym większa im większa jest wartość siły normalnej. Chociaż odkształcenie plastyczne jest związane z generowaniem defektów sieci krystalicznej, jednakże na skutek wzrostu temperatury defekty w warstwie wierzchniej mogą ulegać wygrzewaniu, tzw. wygrzewanie poślizgowe.

Emisja energii podczas tarcia związana jest z faktem, że po odciążeniu styku obszary odkształcone plastycznie odprężając się generują drgania sieci krystalicznej. Najczęściej spotykanym przejawem tego zjawiska jest emisja dźwięku. Prawie we wszystkich procesach tarcia ślizgowego część energii mechanicznej jest rozpraszana przez drgania, emitowany