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LUBRIFICATION

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À l'origine apparaissant en volume V17, page 91 de l'encyclopédie 1911 Britannica.
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LUBRIFICATION . Notre See also:

connaissance de l'See also:action de pétroles et d'autres fluides See also:visqueux dans See also:le See also:frottement diminuant et See also:usage entre See also:les surfaces pleines d'être purement empirique est devenue une théorie reliée, basé sur les propriétés connues de la matière, soumis à la définition de l'See also:analyse mathématique et vérifié par expérience. La théorie a été éditée en 1886 (Phil. trans., 1886, 177, pp 157-234); mais c'est le See also:but de cet See also:article pas tellement d'expliquer son application, quant à l'élasticité un bref See also:compte de l'introduction See also:des idées fausses qui ont tellement See also:longtemps régné, et de la façon de laquelle leur déplacement a mené à sa See also:acceptation générale. Le frottement, ou la résistance au décalage tangentiel de la matière au-dessus de la matière, celui que le See also:mode et l'See also:arrangement, diffère considérablement selon les matériaux, mais, comme toute la résistance matérielle, est essentiellement limité. La See also:gamme des See also:limites en matériaux disponibles a un See also:endroit primaire en déterminant des possibilités mécaniques, et des See also:temps les plus courts elles ont exigé l'See also:attention la plus particulière de la See also:part de tous ce qui doivent faire avec des structures ou avec des See also:machines, l'ancien étant concerné pour trouver See also:ces matériaux et leurs arrangements ce qui possèdent les limites les plus élevées, et le dernier les matériaux en lesquels les limites sont mineurs. Longtemps avant la réforme de la science aux 15èmes et 16èmes siècles ces deux limites avaient formé le sujet d'une telle See also:recherche empirique comme nombreux défini révélé bien que les circonstances débranchées dans lesquelles elles pourraient être fixées; et ceux-ci, toutefois loin du plus haut et le plus See also:bas, satisfait les exigencies de la mécanique See also:pratique alors, de ce fait lançant la méthode de sortir la connaissance qui devait être plus See also:tard reconnue comme seule See also:base de See also:philosophie See also:physique. Dans ce pur empirique recherche conclusion arriver représenter résultat pour actuel circonstance qui être tirer, et ainsi avoir les moyens aucun être linéaire fonction distortional See also:taux See also:contrainte multiplier par un constant coefficient, être constater que See also:seul See also:solution qui équation admettre, quand appliquer fluide couler entre fixe frontière, comme See also:eau dans un See also:pipe, être singulier solution pour régulier ou régulier périodique See also:mouvement, et que conclusion nécessiter, que résistance être proportionnel See also:vitesse, être pour la plupart the most part See also:direct en désaccord avec See also:commun expérience qui résistance changer avec See also:place vitesse. Ce See also:anomalie être parfois censer pour être résultat remous dans fluide, mais ce être non jusqu'1883 que être découvrir par expérience avec See also:couleur See also:bande que, dans See also:cas géométrique semblable frontière, existence ou non-existence tel remous dépendre un défini relation entre See also:moyen vitesse (u) fluide, distance entre frontière, et rapport coefficient viscosité densité (µ/p), exprimer par UDp/µ = k, où k être un physique See also:constante indépendant unité, qui avoir un valeur entre 1900 et 2000, et pour parallèle frontière d être quatre temps See also:secteur See also:canal divisé par le périmètre que de la See also:section (Phil. trans., 1883, See also:partie iii. 935-982). K est ainsi un critère auquel la See also:loi de la résistance à l'écoulement moyen change soudainement (comme des augmentations de U), d'être proportionnelle à l'écoulement, à une loi impliquant des See also:puissances plus élevées de la vitesse au début, mais à mesure que les taux augmentent approcher un asymptote dans lequel la See also:puissance est moins qui la place. Ce changement soudain de la loi de la résistance à l'écoulement du fluide entre les frontières pleines, dépendant pendant qu'il fait sur un changement complet de la façon du See also:flux parallèle direct de flowfrom aux motionserves tourbillonnants sinuous pour déterminer analytiquement les circonstances quant à la vitesse et à l'épaisseur du film See also:sous lequel le fluide d'arty ayant un coefficient See also:particulier de viscosité peut agir la partie d'un lubrifiant. Tant que les circonstances sont telles qu'UDp/µ est moins que K, le flux parallèle est jugé stable par la viscosité, de sorte que seulement une solution soit un possiblethat dans lequel la résistance est le produit de multiplié par le taux de déformation, comme µdy, dans ce cas-ci le fluide a lubrifier des propriétés. Mais quand les circonstances sont telles qu'UDp/µ est K plus See also:grand que, d'autres solutions deviennent possibles, et le flux parallèle devient instable, décompose en mouvement tourbillonnant, et la résistance change comme unité centrale ", qui approche des tractions à mesure que la vitesse augmente; dans cet état le fluide n'a aucune propriété lubrifiante.

Ainsi, dans les limites du critère, le taux de déplacement de l'élan du fluide est insignifiant par rapport à la résistance visqueuse, et peut être négligé; tandis qu'en dehors de See also:

cette See also:limite les effets directs du mouvement tourbillonnant dominent complètement la résistance visqueuse, qui à son See also:tour peut être négligée. Ainsi K est un critère qui sépare l'écoulement du fluide entre les surfaces pleines aussi certainement que l'écoulement du fluide est séparé des mouvements relatifs en solides élastiques, et il est par la connaissance de la limite de laquelle cette distinction dépend que la théorie de bidon visqueux d'écoulement avec l'assurance soit appliquée à la circonstance de la lubrification. Jusqu'à ce que l'existence de cette constante physique ait été découverte, toutes les conclusions théoriques de savoir si dans n'importe quelles circonstances particulières la résistance du lubrifiant suivrait la loi de l'écoulement visqueux ou ce du mouvement tourbillonnant étaient impossible. Ainsi la tour, étant ignorante de la découverte du critère, qui a été édité par même année que ses rapports, a été jetée outre du See also:parfum dans son effort de vérifier l'évidence qu'il avait obtenue quant à l'épaisseur finie du film en changeant la vitesse. Il remarque dans son See also:premier rapport que, "selon la théorie de mouvement liquide, la résistance serait comme place de la vitesse, tandis que dans ses résultats elle n'a pas augmenté selon cette loi." La théorie raisonnable de lubrification, cependant, ne dépend pas seulement de la viscosité dans l'intérieur des fluides, mais dépend également entre de l'action extérieure le liquide et le solide. À bien des égards les actions extérieures, comme indiquées par la tension superficielle, sont encore obscures, et il y a eu une tendance générale de supposer qu'il peut y avoir de discontinuité dans la vitesse sur la See also:surface See also:commune. Mais celui qui ces actions puissent être à d'autres égards, il y a evidencethat abondant là n'est aucune discontinuité appréciable dans la vitesse sur les surfaces aussi longues que le fluide a l'épaisseur finie. Par conséquent dans le cas de la lubrification les vitesses du fluide sur les surfaces des solides sont ceux du solide. Dans dans la See also:mesure où la présence du lubrifiant est nécessaire, de telles propriétés comme causent See also:huile malgré sa tension superficielle à écarter même contre la pesanteur au-dessus d'une surface lumineuse en métal, alors que le See also:mercure se concentrera dans des globules sur la surface lumineuse du See also:fer, ont un endroit important en fixant la lubrification où l'action est intermittente, comme dans le déversoir d'une horloge. S'il y a d'huile sur la See also:palette, bien que la See also:pression de la See also:dent fasse sortir ceci latéralement de entre les surfaces, elle retourne encore par la tension superficielle pendant les intervalles; par conséquent l'importance d'employer des fluides avec la See also:basse tension superficielle aiment l'huile, ou les See also:huiles spéciales, quand il n'y a aucun autre moyen de fixer la présence du lubrifiant. Sont les équations pour l'équilibre du lubrifiant ce que les équations du fluide visqueux dans le mouvement régulier deviennent quand sujet aux conditions nécessaires pour la lubrification en tant que déjà defined(I) la vitesse est au-dessous de la valeur See also:critique; (2) sur les surfaces la vitesse du fluide est celui du solide; (3) l'épaisseur du film est petite comparée aux dimensions latérales des surfaces et des rayons de See also:courbure des surfaces. Par le premier de ces conditions toutes les limites ayant p comme See also:facteur peuvent être négligées, et les équations deviennent ainsi les équations de l'équilibre du fluide; en tant que tels, elles sont applicables au fluide s'incompressible ou élastique, et cependant la pression peut affecter la viscosité. Mais l'analyse est considérablement simplifiée en omettant toutes les limites selon la compressibilité et en prenant la constante de p; ceci peut être fait sans See also:perte de généralité dans un See also:sens qualitatif. Avec ces limitations nous prenons pour l'équation du brium d'equili- du lubrifiant:, o=du+d2 +See also:dw °=dzpvù;&c., dz dy 0=p, xp (yax de dau), &See also:amp;c., &c de dx.

Ceux-ci sont sujets aux conditions de frontière (2) et (3). Prenant x en tant que parallèle mesuré à un des surfaces dans la direction du mouvement relatif, normale de y à la surface et de la normale de z au See also:

plan de xy par la See also:condition (3), nous pouvons sans négligence d'See also:erreur l'effet de n'importe quelle courbure dans les surfaces. En outre v est See also:petit comparé à u et à W, et les See also:variations de u et de W dans les directions X et z sont See also:petites comparées à leur variation du y. de direction que les équations (i) réduisent à dy dy de dx de dw de °dp d2w du dv de l'o_dp o_dppd22, pdyz '°=dx+dy+dz du dw de dz °=pvx-payent, °=p"x-payent, pxx=o. Pour les conditions de frontière, mettant le f(x, z) en tant que See also:limitation du secteur latéral du lubrifiant, les conditions sur les surfaces peuvent être exprimés ainsi: quand y=h, u=U, w=o, quand f(x, z) = o, 1i.=See also:po - puis, intégrant les équations (2) y fini, et déterminant les constantes par les équations (3), nous avons, puisque par la seconde des équations (2) p est indépendant de y, u=zpd (yb y+See also:Unit de Y-h)Y+Uo h w=zdz(yh)Y puis, différenciant des équations (4) en ce qui concerne x et z respectivement, et substituant dans le 4ème des équations (2), et intégrant du y=o au y=h, de sorte que seulement les valeurs de la cuve les surfaces puissent être exigées, nous prenons pour l'équation de la pression normale à un See also:point quelconque X, z, entre les frontières: See also:Identification (a eu) +dz (h3dl) = 6p (Uo+UI)axZ+2V, (5) encore différenciant des équations (4), en ce qui concerne x et z respectivement, et substituant dans le 5ème et le 6ème des équations (2), et mettant le fx et le fx pour les intensités des efforts tangentiels sur les See also:extrados inférieurs et: fx=p(U de DP de h, impôt de -'-Uo) fx=~2d (i) (2) quand le y=o, u=Uo, w=o, équations du v=o v1=U12+Vi (3) (4) (6) (5) et (6) sont les équations générales pour les efforts aux frontières à x, z, quand h est une fonction continue de x et z, µ et p étant constants. Que l'intégration des équations (6) pour obtenir les efforts de résultante et des moments sur les frontières pleines, afin d'obtenir les conditions de leur équilibre, il est sache x et le z à un point quelconque sur la frontière entrent dans dans elle, aussi bien que le f(x d'équation, le z)=o, qui détermine les limites du film lubrifiant. Si y, la normale à un des surfaces, n'a pas la même direction pour tous les See also:points de cette surface, en d'autres termes, si la surface n'est pas See also:plate, x et z deviennent curvilignes coordonne, à tout le See also:jouet de perpendiculaire de points. Puisque, pour la lubrification, un des surfaces doit être plan, cylindrique, ou une surface de révolution, nous pouvons mettre x = au sujet de, y = perpendiculaire de r R, et de z au plan du mouvement. Alors, de si les données sont suffisantes, les efforts de résultante et les moments entre le surfacesare ont obtenu en intégrant l'intensité de de l'effort et des moments de l'intensité de l'effort au-dessus de la surface. Ce, cependant, n'est pas le problème habituel qui surgit. Ce qui est généralement voulu doit trouver l'épaisseur du film où mineurs (ho) et son position angulaire en ce qui concerne la direction de la See also:charge, pour résister à une charge définie avec une vitesse extérieure particulière. Si les surfaces sont See also:avion, la solution générale implique seulement une constante arbitraire, la moindre épaisseur (ho); puisque dans n'importe quel cas particulier la variation de h avec x est nécessairement fixe, car dans ce cas-ci la lubrification n'a les moyens aucun See also:ajustement automatique de cette pente. Quand les deux surfaces sont courbées dans le plan du mouvement il y a au moins deux constantes, ho, et ¢ arbitraires la position angulaire du ho en ce qui concerne la direction de la charge; tandis que si les surfaces toutes les deux sont courbées dans une perpendiculaire d'avion à la direction du mouvement aussi bien que dans le plan du mouvement, il y a trois constantes arbitraires, ho, zo.

La seule contrainte nécessaire doit empêcher la rotation dans le plan du mouvement d'un des surfaces, laissant cette surface See also:

libre pour se déplacer n'importe quelle direction et pour ajuster sa position afin d'être dans l'équilibre sous la charge. Les intégrations nécessaires pour les solutions de ces problèmes sont practicablecomplete ou l'approximateand ont été effectués pour les circonstances qui incluent les cas en See also:chef de la lubrification pratique, les résultats vérifié en se référant aux expériences de la tour. De cette façon la théorie vérifiée est disponible pour des conseils en dehors des limites de l'expérience aussi bien que pour déterminer les conditions limite. Mais il est nécessaire de tenir compte de certaines théories subsidiaires. Ces limites dépendent du coefficient de la viscosité, qui diminue à mesure que la température augmente. Tout le travail en surmontant la résistance est dépensé en produisant de la chaleur dans le lubrifiant, dont le See also:volume est très petit. Étaient il pas pour l'évasion de la chaleur par la See also:conduction par le lubrifiant et le métal, lubrification serait impossible. Par conséquent une connaissance de la loi empirique de la variation de la viscosité du lubrifiant avec la température, des coefficients de la conduction de la chaleur dans le lubrifiant et dans le métal, et de l'application de la théorie de l'écoulement de la chaleur dans les circonstances particulières, sont les adjonctions nécessaires à la théorie de lubrification pour déterminer les limites de la lubrification. Ni est ce tout, parce que les formes des surfaces pleines changent avec de la pression, et plus en particulier avec la température. La théorie de lubrification a été appliquée à l'explication du slipperiness de la See also:glace (Mem. See also:Manchester See also:Lit. et Phil. Soc., 1899).

(O.

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