Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - H. 7. 14 februari 1956 - Fasta kroppars friktion, av F P Bowden
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
74 februari 1956
127
är också ungefär av samma storlek. Man har
emellertid funnit några ämnen med låg friktion.
Ett sådant är molybdendisulfid, som har en
skiktad struktur, ganska lik grafitens. Normalt
användes den i pulverform på t.ex. en stålyta.
Den nöts då lätt bort, och man har därför gjort
försök att framställa den kemiskt direkt på en
molybdenyta7. Sulfiden tål värme; även vid hög
temperatur är friktionskoefficienten så låg som
0,07, dvs. lägre än för en väloljad stålyta.
Bland plasterna har Teflon intressanta
friktionsegenskaper8 (tabell 2). Dess låga
friktionskoefficient förefaller vara karakteristisk för
materialet, dvs. den beror inte på ytadsorberade
gaser eller dylikt, ty den stiger inte ens under
högvakuum.
Teflon behåller sina goda friktionsegenskaper,
om man kombinerar det med andra ämnen. Man
har t.ex. lyckats impregnera sintrad koppar med
Teflon9. Därigenom har man fått fram en
produkt, som har kopparns mekaniska egenskaper
men plastens ytegenskaper. Inom
temperatur-intervallet 15—250°C är friktionskoefficienten
0,05, medan koppars ligger på 1,0 upp till 200°G
för att sedan ytterligare stiga.
Yttemperatur vid glidning
Det arbete, som måste utföras för att övervinna
friktionskraften vid glidning, omvandlas till
värme. I första hand värms då
kontaktpunkterna upp. Under korta tider — innan värmet
hunnit ledas bort — kan temperaturen där bli
mycket hög. Försök att mäta den genom att bädda
in termometrar i ytan misslyckas, eftersom man
aldrig kan komma tillräckligt nära ytan. Man
måste därför ta till andra metoder.
Vid metaller kan man använda de båda
glidande kropparna som termoelement10, varvid
kontaktytan utgör det varma "lödstället". Då
temperaturtopparna är mycket kortvariga, måste
förloppet registreras på katodstråloscillogram
Ibland yttrar sig temperaturstegringarna i
ljusfenomen. Om den ena kroppen är genomskinlig,
t.ex. glas eller kvarts, kan dessa iakttas som små
lysande punkter vid lämpligt
försöksarrangemang. Temperaturen kan antingen bedömas
visuellt med ledning av ljuspunkternas färg11 eller
registreras på en oscillograf över en
infraröd-känslig fotocell12.
Mätningar av dessa slag leder till följande
slutsatser:
lokalt erhålls höga temperaturer av kort
varaktighet (ofta ca 10"4 s);
temperaturen höjs vanligen ej över kroppens
smältpunkt (fig. 4);
hos metaller, som lätt oxideras genom en
exo-term reaktion, t.ex. aluminium och magnesium,
stiger temperaturen över smältpunkten på grund
av det frigjorda reaktionsvärmet, kanske till
2 000°C eller mera.
Fig. 4. Högsta temperatur, då små cylindrar av olika
material glider mot en stålyta; belastning 0,1 kp.
De temperaturhöjningar, som åstadkommes
genom friktionen, spelar en stor roll vid initiering
av explosioner13. Vid kolgruvorna har detta
kommit att innebära allvarliga risker för tändning
av gruvgaser i och med en vidgad användning
av mekaniska metoder14. Vidare har farorna
ökats, då man infört stämplar av lättmetall. Man
har studerat vilken storlek som partiklar av
olika material måste ha, för att de skall kunna
tända metan-luftblandningar. De farligaste ur
denna synpunkt var magnesium och aluminium,
där minimivikten var 1 /ug.
Friktion vid skidåkning
Om friktionsvärmet orsakar svårigheter t.ex.
inom gruvindustrin, så kan det i andra fall vara
till nytta. Det tycks sålunda vara
ytuppvärm-ningen vid glidning som möjliggör skidåkning
och andra former av vintersport.
Friktionskoefficienten för is är en
storleksordning mindre än för de flesta andra kristallina
material. Anledningen härtill diskuterades om
kring år 1900 av O Reynolds. Han ansåg, att ett
tunt vattenskikt bildades på isen genom att
normaltrycket sänkte dess smältpunkt. En del
experimentella undersökningar har utförts15,
varvid man funnit, att kall snö eller is har en
mycket hög vilofriktion. Den låga friktionen
uppträder endast nära 0°C. Vid denna temperatur
och vid låg glidhastighet orsakar trycket att
vattenskiktet bildas. I andra fall smälter isens
ytskikt på grund av friktionsvärmet.
Detta har visat sig gälla för glidkroppar (mo-
Tabell 2. Friktionskoefficient för plaster
friktionskoefficient
polyvinylklorid (PVC) ....................0,4 —0,5
polymetylmetakrylat (Perspex) .. 0,4 —0,5
polystyren ..........................................0,4 —0,5
nylon ....................................................0,3
polyetylen ............................................0,5 —0,8
polytetrafluoretylen (Teflon) ________0,05—0,1
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
