kontaktfriktion

Kontaktfriktion är den friktionskraft som uppstår vid gränssnittet mellan två sammanpressade ytor när de rör sig i relation till varandra eller när rörelsen hindras. Den är centralt inom tribologi och påverkar energiförluster, slitage och prestanda i maskiner och mekaniska system.

Föremålet upplever två typer av friktion: statisk friktion, som håller kvar ett objekt i vila, och kinetisk (dynamisk) friktion, som verkar när rörelse pågår. Enligt en förenklad Coulombsmodell är den statiska friktionskraften upp till μsN, där μs är den statiska friktionskoefficienten och N är normaltrycket. När rörelse börjar blir friktionen ofta ungefär μkN, där μk är den kinetiska koefficienten, men dessa värden varierar beroende på materialpar, ytförhållanden och smörjning.

Den verkliga kontaktytan between två ytor är mycket mindre än den nominella ytan eftersom kontakt uppstår vid asperitaser. Friktion uppstår därför främst i dessa små kontaktfläckar där deformation och interaktionskrafter är närvarande. Smörjning minskar friktionen genom att skapa en separerande film mellan ytorna, medan torra ytor generellt uppvisar högre μ-values. Ytfinish, temperatur och närvaro av föroreningar påverkar också friktionen.

Faktorer som påverkar kontaktfriktion inkluderar belastning, hastighet, temperatur, fukt, materialpar, ytans textur och förekomst av smörjmedel eller tillsatser. Förutom grundläggande forskning används kunskap om kontaktfriktion vid design av komponenter som kugellager, bromssystem och andra mekaniska leder. Friktionen mäts ofta med tribometrar som pin-on-disk eller motsvarande tester för att karakterisera μ-värden och deras beroenden.