Ishqalanish — bir-biriga tegib turgan jismlar tutashuv tekisligida o‘zaro siljiganda yuz beradigan mexanik taʼsirlashuv jarayoni (tashqi ishqalanish) yoki suyuqlik, gaz yoxud deformatsiyalanuvchi qattiq jismning parallel qatlamlari bir-biriga nisbatan siljiganda yuz beradigan jarayon (ichki ishqalanish yoki qovushoqlik). Ushbu maqolaning keyingi qismida ishqalanish deganda faqat tashqi ishqalanish tushuniladi. Ishqalanish jarayonlarini fizikaning maxsus bo‘limi — mexanika sohasidagi friksion taʼsirlashuv mexanikasi, boshqacha aytganda, tribologiya o‘rganadi.
Agar modda odatiy holatda bo‘lsa, ishqalanish asosan elektron tabiatga ega. Kritik haroratdan ancha uzoq bo‘lgan o‘ta o‘tkazuvchan holatda ishqalanishning asosiy «manbai» fononlar bo‘lib, ishqalanish koeffitsiyenti bir necha baravar kamayishi mumkin.
Ishqalanish kuchi
Ishqalanish kuchi — ikki jism bir-biriga tekkanda paydo bo‘lib, ularning o‘zaro nisbiy harakatiga qarshilik ko‘rsatadigan kuch. Ishqalanishning yuzaga kelishiga ishqalanuvchi yuzalarning g‘adir-budurligi va shu yuzalardagi molekulalarning o‘zaro taʼsiri sabab bo‘ladi. Ishqalanish kuchi yuzalar tayyorlangan materialga hamda ularning bir-biriga qanchalik kuchli bosilishiga bog‘liq. Ishqalanishning eng sodda modellarida (ishqalanish uchun Kulon qonuni) ishqalanish kuchi ishqalanuvchi yuzalar orasidagi normal reaksiya kuchiga to‘g‘ri proporsional deb hisoblanadi. Umuman, jismlarning o‘zaro taʼsirlashuvi sohasidagi fizik-kimyoviy jarayonlar juda murakkab bo‘lgani uchun ishqalanish jarayonlarini oddiy klassik mexanika modellari bilan to‘liq tavsiflab bo‘lmaydi.
Ishqalanish kuchining turlari
Bir-biriga tegib turgan ikki jism nisbiy harakat qilganda, ularning o‘zaro taʼsiri natijasida hosil bo‘ladigan ishqalanish kuchlarini quyidagi turlarga ajratish mumkin:
- Sirpanish ishqalanishi — bir-biriga tegib, o‘zaro taʼsirlashayotgan jismlardan biri ikkinchisiga nisbatan ilgarilanma harakat qilganda yuzaga keladigan va sirpanish yo‘nalishiga qarama-qarshi taʼsir etadigan kuch.
- Dumalash ishqalanishi — o‘zaro tegib turgan ikki jismdan biri ikkinchisiga nisbatan dumalaganda paydo bo‘ladigan kuchlar momenti.
- Tinchlikdagi ishqalanish — bir-biriga tegib turgan ikki jism orasida hosil bo‘lib, ularning nisbiy harakat boshlashiga to‘sqinlik qiladigan kuch. Jismlarni bir-biriga nisbatan harakatga keltirish uchun ushbu kuchni yengish kerak. Bu kuch tegib turgan jismlarning mikrosiljishlarida (masalan, deformatsiyalanishida) yuzaga keladi va ehtimoliy nisbiy harakat yo‘nalishiga qarshi yo‘naladi.
- Buralish ishqalanishi — kuch momenti bo‘lib, o‘zaro tegib turgan jismlardan biri ikkinchisiga nisbatan aylanganda paydo bo‘ladi va aylanishga qarshi yo‘naladi. U quyidagi formula bilan aniqlanadi: , bu yerda — normal bosim, — buralish ishqalanishi koeffitsiyenti bo‘lib, uzunlik o‘lchamiga ega.
Friksion taʼsirlashuvning xususiyatlari
Odatda fizikada ishqalanishdagi taʼsirlashuv quyidagi turlarga ajratiladi:
- quruq ishqalanish — o‘zaro taʼsirlashayotgan qattiq jismlar orasida hech qanday qo‘shimcha qatlam yoki moylovchi modda (jumladan, qattiq moylovchi materiallar) bo‘lmagan holat. Amaliyotda juda kam uchraydi; uning asosiy farqli belgisi — tinchlikdagi ishqalanish kuchining katta bo‘lishi;
- chegaraviy ishqalanish — tutashuv sohasida turli tabiatli qatlamlar va qismlar (oksid pardalar, suyuqlik va boshqalar) mavjud bo‘lishi mumkin bo‘lgan holat. Sirpanish ishqalanishida eng ko‘p uchraydi;
- aralash ishqalanish — tutashuv sohasida quruq hamda suyuqlikli ishqalanish qismlari mavjud bo‘lgan holat;
- suyuqlikli (qovushoq) ishqalanish — jismlar turli qalinlikdagi qattiq modda qatlami (masalan, grafit), suyuqlik yoki gaz (moylovchi modda) bilan ajratilgan holda o‘zaro taʼsirlashishi. Odatda qattiq jismlar suyuqlikka botirilganida dumalash ishqalanishida kuzatiladi; qovushoq ishqalanish kattaligi muhitning qovushoqligi bilan tavsiflanadi;
- elastogidrodinamik (qovushoq-elastik) ishqalanish — moylovchi material ichidagi ichki ishqalanish hal qiluvchi ahamiyatga ega bo‘lgan va nisbiy harakat tezliklari oshganda yuzaga keladigan holat.
Tayanchning reaksiya kuchi

Normal reaksiya kuchi ikki parallel yuzani bir-biriga bosib turuvchi natijaviy kuch bo‘lib, uning yo‘nalishi shu yuzalarga perpendikulyardir. Jism gorizontal yuzada turgan oddiy holatda normal kuchning yagona tarkibiy qismi og‘irlik kuchi bo‘ladi, bu yerda . Bu holatda muvozanat shartlariga ko‘ra, ishqalanish kuchi nolga, teng. Aslida ishqalanish kuchi har doim shartni qanoatlantiradi, tenglik esa sirpanish boshlanishi uchun qiya tekislikning yetarlicha katta kritik burchagida (quyidagi formula bilan aniqlanadi: ) yuzaga keladi.
Ishqalanish koeffitsiyenti — empirik (tajribada o‘lchangan) tuzilmaviy xossa bo‘lib, u faqat tutashuvchi materiallarning turli xususiyatlariga, masalan, yuza g‘adir-budurligiga bog‘liq. Ishqalanish koeffitsiyenti massa yoki hajmga bog‘liq emas. Masalan, katta alyuminiy blokning ishqalanish koeffitsiyenti kichik alyuminiy blokniki bilan bir xil. Biroq ishqalanish kuchining kattaligi tayanchning reaksiya kuchiga va shu orqali blok massasiga bog‘liq.
Vaziyatga qarab normal kuchni hisoblashda og‘irlik kuchidan boshqa kuchlar ham inobatga olinadi. Agar jism tekis gorizontal yuzada joylashgan bo‘lsa va unga tashqi kuch taʼsir etsa, bu kuch uni sirpantirishga intiladi; bunda jism bilan yuza orasidagi normal reaksiya kuchi quyidagi tenglik bilan ifodalanadi: , bu yerda — blokning og‘irligi, — tashqi kuchning pastga yo‘nalgan tashkil etuvchisi. Sirpanish boshlanguniga qadar ishqalanish kuchi ga teng, bu yerda — tashqi kuchning gorizontal tashkil etuvchisi. Demak, . Sirpanish faqat ishqalanish kuchi qiymatiga yetgandan keyin boshlanadi. Ungacha ishqalanish muvozanatni taʼminlaydi, shu bois uni oddiy reaksiya kuchi deb qarash mumkin.
Agar jism qiya yuzada joylashgan bo‘lsa, masalan, qiya tekislikda, og‘irlik kuchining yuzaga perpendikulyar tashkil etuvchisi dan kichik bo‘ladi, chunki og‘irlik kuchining yuzaga perpendikulyar tashkil etuvchisi kamayadi. Normal kuch va ishqalanish kuchi oxir-oqibat vektor tahlili orqali, odatda Maksvell — Kremona diagrammasi yordamida aniqlanadi.
Umuman, ishqalanish ishtirokidagi har qanday statik masalani yechishda avval tegib turgan yuzalarni dastlab harakatsiz deb qabul qilinadi. Shunda ular orasidagi tegishli urinma reaksiya kuchini hisoblash mumkin bo‘ladi. Agar bu reaksiya kuchi shartini qanoatlantirsa, dastlabki faraz to‘g‘ri bo‘ladi va hisoblangan kuch haqiqiy ishqalanish kuchi hisoblanadi. Aks holda, ishqalanish kuchini ga teng deb olish kerak; shundan so‘ng kuchlarning natijaviy nomuvozanati sirpanish bilan bog‘liq tezlanishni belgilaydi.
Ishqalanish koeffitsiyenti
Ishqalanish koeffitsiyenti, odatda yunoncha µ harfi bilan belgilanadigan, o‘lchamsiz skalyar kattalik bo‘lib, sirpanish paytida yoki uning boshlanishida ikki jism orasidagi ishqalanish kuchining ularni bir-biriga bosib turuvchi kuchga nisbatiga teng. Ishqalanish koeffitsiyenti ishlatiladigan materiallarga bog‘liq. Masalan, muzning po‘latga nisbatan ishqalanish koeffitsiyenti past, rezinaning yo‘l qoplamasida sirpanishidagi ishqalanish koeffitsiyenti esa yuqori. Ishqalanish koeffitsiyentlari deyarli noldan birdan katta qiymatlargacha o‘zgaradi. Bir xil metallardan yasalgan ikki metall yuza orasidagi ishqalanish turli metallardan yasalgan yuzalar orasidagidan kattaroq bo‘ladi. Shunday qilib, latun latun yuzasida harakatlanganda ishqalanish koeffitsiyenti po‘lat yoki alyuminiy yuzasida harakatlangandagiga nisbatan yuqoriroq bo‘ladi.
Bir-biriga nisbatan tinch turgan yuzalar uchun , bu yerda — statik ishqalanish koeffitsiyenti. U odatda kinetik ishqalanish koeffitsiyentidan kattaroq bo‘ladi. O‘zaro tegib turgan yuzalar juftligining statik ishqalanish koeffitsiyenti material deformatsiyasining xususiyatlari va yuzaning g‘adir-budurligi birgalikdagi taʼsiriga bog‘liq. Har ikkala omil ham kimyoviy bog‘lanish bilan, yaʼni har bir material hajmidagi atomlar o‘rtasidagi, shuningdek, material yuzalari va boshqa adsorbsiyalangan moddalar orasidagi bog‘lanishlar bilan bog‘liq. Maʼlumki, yuzalarning fraktalligi, yaʼni yuzadagi notekisliklarning turli masshtablarda qanday o‘zgarishini ifodalovchi parametr statik ishqalanish kattaligini belgilashda muhim rol o‘ynaydi.
Bir-biriga nisbatan harakatlanayotgan yuzalar uchun , bu yerda — kinetik ishqalanish koeffitsiyenti. Kulon ishqalanishi ga teng bo‘lib, har bir yuzaga taʼsir qiluvchi ishqalanish kuchi uning ikkinchi yuzaga nisbatan harakatiga qarama-qarshi yo‘naladi.
Artur Moren ushbu atamani fanga kiritib, ishqalanish koeffitsiyentining foydasini ko‘rsatgan. Ishqalanish koeffitsiyenti empirik kattalikdir — uni tajriba orqali o‘lchash kerak va uni faqat hisoblash yo‘li bilan aniqlab bo‘lmaydi. G‘adir-budurligi yuqori yuzalarda ishqalanish koeffitsiyentining samarali qiymatlari odatda kattaroq bo‘ladi. Statik va kinetik ishqalanish koeffitsiyentlari o‘zaro tegib turgan yuzalar juftligiga bog‘liq; berilgan juftlikda tinchlikdagi ishqalanish koeffitsiyenti odatda kinetik ishqalanish koeffitsiyentidan kattaroq bo‘ladi. Ayrim juftliklarda esa bu koeffitsiyentlar bir xil, masalan, teflonning teflonga ishqalanishida.
Aksariyat quruq materiallarning ishqalanish koeffitsiyenti 0,3 dan 0,6 gacha bo‘ladi. Ushbu oraliqdan tashqaridagi qiymatlar kamroq uchraydi, biroq teflon, masalan, atigi 0,04 koeffitsiyentga ega bo‘lishi mumkin. Nol qiymat ishqalanishning yo‘qligini bildiradi, ammo bunday xossa kuzatilmaydi. Rezina boshqa yuzalar bilan tutashganda ishqalanish koeffitsiyenti 1 dan 2 gacha yetishi mumkin. Baʼzan μ har doim <1 bo‘ladi, deb taʼkidlanadi, lekin bu noto‘g‘ri. Ko‘pgina amaliy holatlarda μ <1 bo‘lsa-da, 1 dan katta qiymat jismni yuza bo‘ylab sirpantirish uchun kerakli kuch yuzaning jismga taʼsir etuvchi normal kuchidan kattaroq ekanini anglatadi. Masalan, silikon kauchuk bilan qoplangan yuzalar yoki akril kauchuk bilan qoplangan yuzalar ishqalanish koeffitsiyenti 1 dan ancha katta bo‘lishi mumkin.
Ishqalanish koeffitsiyenti ko‘pincha «materialning xossasi» deb taʼriflansa-da, uni «tizimning xossasi» deb baholash to‘g‘riroq. Materialning haqiqiy xossalaridan (masalan, elektr o‘tkazuvchanligi, dielektrik singdiruvchanligi, oquvchanlik chegarasidan) farqli ravishda ikki material orasidagi ishqalanish koeffitsiyenti tizimning bir qator o‘zgaruvchilariga, jumladan, harorat, tezlik, atmosfera sharoitlariga, shuningdek, hozir odatda eskirish va yemirilish vaqti deb yuritiladigan omillarga hamda materiallar chegarasining geometrik xossalariga, xususan, ularning yuza tuzilishiga bog‘liq. Masalan, qalin mis plastina ustida sirpanayotgan mis shtiftning ishqalanish koeffitsiyenti past tezlikda 0,6 dan (metallning metall ustida sirpanishi) yuqori tezlikda 0,2 dan ham kichik qiymatgacha o‘zgarishi mumkin. Bunda mis yuzasi ishqalanishdan hosil bo‘lgan issiqlik taʼsirida eriy boshlaydi. Albatta, faqat tezlikning o‘zi ishqalanish koeffitsiyentini bir qiymatli aniqlamaydi. Masalan, shtift diametri kattalashtirilib, ishqalanish issiqligi tez tarqatilsa, harorat pasayadi, shtift qattiq holatda qoladi va koeffitsiyent «past tezlik» sinovida kuzatilgan qiymatgacha ortadi.
Muayyan sharoitlarda baʼzi materiallarning ishqalanish koeffitsiyenti juda past bo‘ladi. Bunga ishqalanish koeffitsiyenti 0,01 dan kichik bo‘lishi mumkin bo‘lgan yuqori tartibli pirolitik grafit misoldir. O‘ta past ishqalanishning bunday rejimi supermoylanish (superlubricity) deb ataladi.
Statik ishqalanish

Statik ishqalanish — bir-biriga nisbatan harakatlanmayotgan ikki yoki undan ortiq qattiq jism orasidagi ishqalanishdir. Masalan, u jismning qiya yuzadan sirpanib ketishining oldini olishi mumkin. Statik ishqalanish koeffitsiyenti odatda μs bilan belgilanadi va odatda kinetik ishqalanish koeffitsiyentidan yuqori bo‘ladi. Statik ishqalanish qattiq yuzalardagi turli uzunlik masshtablariga xos g‘adir-budurliklardan kelib chiqadi deb hisoblanadi. notekisliklar deb ataluvchi bu tuzilmalar nanomasshtabgacha mavjud bo‘lib, qattiq jismlar orasidagi haqiqiy tutashuv ko‘zga ko‘rinadigan yoki nominal tutashuv maydonining faqat bir qismini egallovchi cheklangan nuqtalarda yuz berishiga sabab bo‘ladi. Notekisliklar deformatsiyasi tufayli qo‘yilgan yuklama bilan haqiqiy tutashuv maydoni orasida chiziqli bog‘lanish hosil bo‘ladi; bu esa Amonton — Kulonning odatiy ishqalanish modelida statik ishqalanish kuchi va normal kuch orasida kuzatiladigan chiziqli bog‘lanishni keltirib chiqaradi.
Jism harakatga kelishi uchun tashqi kuch avval statik ishqalanish kuchini yengishi kerak. Sirpanish boshlanishidan oldin ikki yuza orasidagi mumkin bo‘lgan eng katta ishqalanish kuchi statik ishqalanish koeffitsiyentining normal kuchga ko‘paytmasiga teng: . Sirpanish bo‘lmaganda ishqalanish kuchi noldan gacha istalgan qiymatni qabul qiladi. dan kichik bo‘lgan va bir yuzani ikkinchisi bo‘ylab siljitishga urinadigan har qanday kuchga qiymati teng, yo‘nalishi qarama-qarshi ishqalanish kuchi qarshilik ko‘rsatadi. dan katta har qanday kuch statik ishqalanishni yengib, sirpanishga sabab bo‘ladi. Sirpanish boshlanishi bilanoq statik ishqalanish amal qilmaydi va yuzalar orasidagi ishqalanish kinetik ishqalanish deb ataladi. Biroq haqiqiy statik ishqalanish nol bo‘lganda ham tashqi tomondan tinchlikdagi ishqalanish kuzatilishi mumkin.
Avtomobil g‘ildiragi yer ustida dumalaganda uning sirpanishiga yo‘l qo‘ymaydigan kuch statik ishqalanishga misol bo‘ladi. G‘ildirak harakatlanayotgan bo‘lsa ham, shinaning yer bilan tegib turgan qismi yerga nisbatan harakatsizdir; shuning uchun bu kinetik emas, statik ishqalanishdir.
Statik ishqalanishning maksimal qiymati baʼzan chegaraviy ishqalanish deb ham ataladi, biroq bu atama hamma joyda qo‘llanmaydi.
Kinetik ishqalanish
Kinetik ishqalanish, shuningdek, sirpanish ishqalanishi deb ham ataladi va ikki jism bir-biriga nisbatan harakatlanib, o‘zaro ishqalanganda (masalan, chana yerda sirpanganda) yuzaga keladi. Kinetik ishqalanish koeffitsiyenti odatda μk bilan belgilanadi va bir xil materiallar uchun odatda tinchlikdagi ishqalanish koeffitsiyentidan kichikroq bo‘ladi. Biroq Richard Feynman «quruq metallar bilan bu ikki tur orasidagi farqni ko‘rsatish juda qiyin» ekanini taʼkidlagan. Sirpanish boshlangandan keyin ikki yuza orasidagi ishqalanish kuchi kinetik ishqalanish koeffitsiyenti bilan tayanch reaksiya kuchining ko‘paytmasiga teng: . Bu Kulon bo‘yicha so‘nish tebranayotgan yoki vibratsiyalanayotgan tizimda yuz berishiga sabab bo‘ladi.
Yangi modellar kinetik ishqalanish statik ishqalanishdan qanchalik katta bo‘lishi mumkinligini ko‘rsatadi. Ko‘p hollarda kinetik ishqalanishga, avvalo, notekisliklarning bir-biriga ilashishidan ko‘ra yuzalar orasidagi kimyoviy bog‘lanishlar sabab bo‘ladi. Biroq ko‘plab boshqa holatlarda, masalan, rezinaning yo‘lga ishqalanishida, g‘adir-budurlik taʼsiri ustunlik qiladi. Yuza g‘adir-budurligi va tutashuv maydoni mikro- va nanomasshtabli jismlarning kinetik ishqalanishiga taʼsir qiladi, chunki bu masshtablarda yuza bo‘ylab taqsimlangan kuchlar inersiya kuchlaridan ustun turadi.
Nanomasshtabdagi kinetik ishqalanishning kelib chiqishini termodinamika bilan tushuntirish mumkin. Sirpanish chog‘ida haqiqiy tutashuvning orqa qismida yangi yuza hosil bo‘ladi, old qismida esa mavjud yuza yo‘qoladi. Har qanday yuza termodinamik sirt energiyasiga ega bo‘lgani uchun yangi yuza hosil qilishga ish sarflanadi, yuza yo‘qolganda esa energiya issiqlik sifatida ajraladi. Shunday qilib, tutashuvning orqa qismini siljitish uchun kuch kerak bo‘ladi, ishqalanish issiqligi esa old qismda ajraladi.

Ishqalanish burchagi
Baʼzi masalalarda statik ishqalanishni jismlardan biri sirpana boshlashidan oldingi eng katta burchak orqali ifodalash qulayroq. Bu ishqalanish burchagi deb ataladi va quyidagicha aniqlanadi:
bu yerda θ — gorizontalga nisbatan burchak, μs — jismlar orasidagi statik ishqalanish koeffitsiyenti. Ushbu formuladan ishqalanish burchagini tajribada o‘lchash asosida μs ni hisoblashda ham foydalanish mumkin.
Atom darajasidagi ishqalanish
Atomlarni bir-birining yonidan siljitish uchun zarur kuchlarni aniqlash nanomashinalarni ishlab chiqishda murakkab vazifadir. 2008-yilda olimlar ilk bor alohida atomni yuza bo‘ylab siljitib, buning uchun zarur kuchlarni o‘lchashga muvaffaq bo‘lishdi. O‘ta yuqori vakuum va juda past harorat (5 K) sharoitida o‘zgartirilgan atom-kuch mikroskopi yordamida kobalt atomlari va uglerod monooksidi molekulalari mis va platina yuzalari bo‘ylab siljitildi.
Amonton — Kulon qonuni
Ishqalanishning asosiy tavsifi ishqalanish koeffitsiyenti bo‘lib, u o‘zaro taʼsirlashayotgan jismlar yuzalari qaysi materiallardan tayyorlanganiga bog‘liq.
Eng oddiy hollarda ishqalanish kuchi va normal yuklama (yoki tayanchning normal reaksiya kuchi) quyidagi tengsizlik orqali bog‘langan
| Materiallar juftligi | tinchlikdagi | sirpanishdagi |
|---|---|---|
| Po‘lat — po‘lat | 0,5—0,8 | 0,15—0,18 |
| Rezina — quruq asfalt | 0,95—1 | 0,5—0,8 |
| Rezina — nam asfalt | 0,25—0,75 | |
| Muz — muz | 0,05—0,1 | 0,028 |
| Rezina — muz | 0,3 | 0,15—0,25 |
| Shisha — shisha | 0,9 | 0,7 |
| Neylon — neylon | 0,15—0,25 | |
| Polistirol — polistirol | 0,5 | |
| Pleksiglas, organik shisha | 0,8 |
Adgeziyani hisobga olgan Amonton — Kulon qonuni
Materiallar juftliklarining ko‘pchiligida ishqalanish koeffitsiyenti 1 dan oshmaydi va 0,1 — 0,5 oralig‘ida bo‘ladi. Agar ishqalanish koeffitsiyenti 1 dan katta bo‘lsa, bu tutashuvchi jismlar orasida adgeziya kuchi mavjudligini anglatadi va ishqalanish koeffitsiyentini hisoblash formulasi quyidagicha o‘zgaradi:
Amaliy ahamiyati
Mexanizm va mashinalarda ishqalanish
Ko‘pchilik anʼanaviy mexanizmlarda (ichki yonuv dvigateli, avtomobillar, tishli uzatmalar va boshqalarda) ishqalanish salbiy rol o‘ynab, mexanizmning foydali ish koeffitsiyentini pasaytiradi. Ishqalanish kuchini kamaytirish uchun turli tabiiy va sintetik moylar hamda moylovchi moddalar ishlatiladi. Zamonaviy mexanizmlarda shu maqsadda detallarga qoplamalar (yupqa pardalar) purkash usuli ham qo‘llanadi. Mexanizmlarning kichraytirilishi va mikroelektromexanik tizimlar (MEMS) hamda nanoelektromexanik tizimlar (NEMS) yaratilishi natijasida ishqalanishning mexanizmda taʼsir etuvchi boshqa kuchlarga nisbatan ulushi oshib, juda katta ahamiyat kasb etadi . Bunda oddiy moylovchi moddalar bilan ishqalanishni kamaytirib bo‘lmaydi. Shu sababli ushbu sohaga muhandislar va olimlarning nazariy hamda amaliy qiziqishi kuchaymoqda. Ishqalanish muammosini hal qilish uchun uni kamaytirishning yangi usullari tribologiya va sirt haqidagi fan[ingl.].
Yuza bilan ilashish
Ishqalanish mavjudligi yuzada harakatlanish imkonini beradi. Masalan, yurish vaqtida aynan ishqalanish tufayli oyoq kiyim tagligi polga ilashadi, natijada odam poldan itarilib, oldinga harakatlanadi. Avtomobil (mototsikl) g‘ildiraklarining yo‘l yuzasi bilan ilashishi ham xuddi shunday taʼminlanadi. Xususan, ilashishni yaxshilash maqsadida shinalar uchun yangi shakllar va maxsus rezina turlari shinalar uchun ishlab chiqiladi, poyga avtomobillariga esa aerodinamik qanotlar o‘rnatiladi; ular avtomobilni trassaga kuchliroq bosib turadi.
Materiallar ichidagi ishqalanish
Tarixi
Yunonlar, jumladan, Arastu, Vitruviy va Katta Pliniy ishqalanishning sabablari va uni kamaytirish masalalari bilan qiziqqanlar. Ular statik hamda kinetik ishqalanish orasidagi farqlarni bilishgan; Femistiy esa 350-yilda «harakatlanayotgan jism harakatini davom ettirishi tinch holatdagi jismni harakatga keltirishdan osonroq», deb taʼkidlagan.
Sirpanish ishqalanishining klassik qonunlari Leonardo da Vinchi tomonidan 1493-yilda kashf etilgan. U tribologiya sohasining dastlabki tadqiqotchilaridan bo‘lgan, biroq daftarlarida qayd etilgan qonunlar nashr qilinmagan va nomaʼlumligicha qolgan. Ushbu qonunlarni Giyom Amonton 1699-yilda qayta kashf etgan va ular quruq ishqalanishning Amonton nomi bilan ataluvchi uch qonuni sifatida mashhur bo‘lgan. Amonton ishqalanish tabiatini yuza notekisliklari va yuzalarni bir-biriga bosib turgan yukni ko‘tarish uchun kerakli kuch nuqtayi nazaridan tushuntirgan. Bu qarashlarni Bernar Forest de Belidor va Leonard Eyler 1750-yilda rivojlantirib, tabiiy qiyalik burchagini qiya tekislikdagi yuk uchun aniqlagan hamda statik va kinetik ishqalanishni birinchi bo‘lib aniq ajratgan. Iogann Teofil Dezagule 1734-yilda ishqalanishdagi adgeziya rolini birinchi bo‘lib anglab yetgan. Bu mikroskopik kuchlar yuzalarning bir-biriga yopishishiga sabab bo‘ladi; olim ishqalanish yonma-yon turgan yuzalarni ajratish uchun zarur kuchdir, deb taxmin qilgan.
Ishqalanish haqidagi tushunchalarni keyinchalik Sharl-Ogyusten de Kulon (1785) rivojlantirdi. Kulon ishqalanishga taʼsir etuvchi to‘rtta asosiy omilni o‘rgandi: tutashuvchi materiallarning tabiati va ularning yuza qoplamalari; tutashuv yuzasining kattaligi; normal bosim (yoki yuklama); yuzalarning tutashib turish davomiyligi (tinchlik vaqti). Kulon, shuningdek, ishqalanish tabiatiga oid turli izohlarni baholash uchun sirpanish tezligi, harorat va namlik taʼsirini ham ko‘rib chiqdi. Statik va kinetik ishqalanish orasidagi farq Kulonning ishqalanish qonunida aks etadi, biroq bu farqni avvalroq Iogann Andreas fon Zegner 1758-yilda ham kuzatgan edi. Tinchlikda turish vaqtining taʼsirini Piter van Myussenbruk 1762-yilda tushuntirgan. U tolalari bir-biriga ilashadigan tolali materiallar yuzalarini o‘rgangan; bunday ilashishga maʼlum vaqt kerak bo‘ladi va shu vaqt davomida ishqalanish ortadi.
Jon Lesli (1766—1832) Amonton va Kulon qarashlarining zaif tomonini ko‘rsatgan: agar ishqalanish yukning birin-ketin keladigan bo‘rtmalar qiya yuzalari bo‘ylab ko‘tarilishidan yuzaga kelsa, nega qarama-qarshi qiyalik bo‘ylab pastga tushish harakati uni muvozanatlashtirmaydi? Lesli Dezagule taklif qilgan adgeziyaning roliga ham shubha bilan qaragan, chunki u umuman olganda harakatni ham tezlashtirishi, ham sekinlashtirishi kerak. Leslining fikricha, ishqalanishni notekisliklarning vaqt o‘tishi bilan yassilanishi va ezilishi jarayoni sifatida ko‘rish kerak; bu avval bo‘shliq bo‘lgan joylarda yangi to‘siqlar paydo bo‘lishiga olib keladi.
Artur-Jyul Moren (1833) sirpanish ishqalanishini dumalash ishqalanishidan farqlash konsepsiyasini ishlab chiqdi. Osborn Reynolds (1866) qovushoq oqim tenglamasini keltirib chiqardi. Shu tariqa bugun texnikada keng qo‘llanadigan ishqalanishning (statik, kinetik va suyuqlikli) klassik empirik modeli shakllandi. 1877-yilda Fleming Jenkin va Jeyms A. Yuing statik va kinetik ishqalanishning uzluksizligini o‘rgandilar.
20-asrda tadqiqotlarning asosiy eʼtibori ishqalanishning fizik mexanizmlarini tushunishga qaratildi. Frank Filip Bouden va Devid Tabor (1950) mikroskopik darajada yuzalar orasidagi haqiqiy tutashuv maydoni ko‘zga ko‘rinadigan maydonning juda kichik qismi ekanini ko‘rsatdilar. Notekisliklar tufayli yuzaga keladigan ushbu haqiqiy tutashuv maydoni bosim oshgani sari kattalashadi. atom-kuch mikroskopining (1986) yaratilishi olimlarga ishqalanishni atom masshtabida o‘rganish imkonini berdi va bu masshtabda quruq ishqalanish yuzalararo siljish kuchlanishi hamda tutashuv maydonining ko‘paytmasi ekanini ko‘rsatdi. Bu ikki kashfiyot Amontonning birinchi qonunini, yaʼni quruq yuzalar orasida normal kuch bilan statik ishqalanish kuchining makroskopik miqyosda o‘zaro proporsionalligini tushuntiradi.
Jurnallar
- Ishqalanish, yeyilish, moylash — ishqalanish haqida jurnal.
- Ishqalanish va yeyilish — 1980-yildan beri Belarus Milliy fanlar akademiyasi tomonidan nashr etiladigan ishqalanish haqidagi jurnal.
- Tribologiya jurnali (Journal of Tribology) Arxiv nusxasi — 16-yanvar 2013-yilda Wayback Machine da saqlangan, ishqalanish haqidagi xalqaro jurnal.
- Yeyilish (Wear) — ishqalanish va yeyilish haqidagi xalqaro jurnal.
- Ishqalanish koeffitsiyentlari jadvallari — ishqalanish koeffitsiyentlarining sonli qiymatlari.
Adabiyotlar
- Zaysev A. K. Mashinalardagi ishqalanish, yeyilish va moylash haqidagi taʼlimot asoslari. 1-qism. Mashinalardagi ishqalanish. Sirpanish podshipniklari va tayanch podshipniklarining nazariyasi, hisobi va tuzilishi. Mashgiz. M.–L. — 1947. 256 bet.
- Zaysev A. K. Mashinalardagi ishqalanish, yeyilish va moylash haqidagi taʼlimot asoslari. 2-qism. Materiallarning yeyilishi. Yeyilish turlari, materiallarni yeyilishga laboratoriyada sinash usullari va mashinalari tasnifi hamda ular bo‘yicha ishlab chiqarish tadqiqotlari. Mashgiz. M.–L. — 1947. 220 bet.
- Zaysev A. K. Mashinalardagi ishqalanish, yeyilish va moylash haqidagi taʼlimot asoslari. 3-qism. Mashinalarning yeyilishi. Mashina va detallarning yeyilishi hamda unga qarshi kurash usullari. Mashgiz. M.–L. — 1947. 164 bet.
- Zaysev A. K., A. Kononov Maksimovich. Mashinalardagi ishqalanish, yeyilish va moylash haqidagi taʼlimot asoslari. 4-qism. Mashinalarni moylash. Mashgiz. M.–L. — 1948. 279 bet.
- Sarinchev E. S. Sovet fizikasi asoslari -1930-1932.
- Archbutt L., Deeley R. M. Moylash va moylovchi materiallar (Lubrication and Lubicants). London. — 1927
- Archbyutt L., Diley R. M. Ishqalanish, moylash va moylovchi materiallar. Moylash nazariyasi va amaliyoti hamda moylovchi materiallarni sinovdan o‘tkazish usullari bo‘yicha qo‘llanma. Gosgorgeoloneftizdat. — L. — 1934. — 703 bet.
- 2-nashr, qayta ishlangan va to‘ldirilgan. — M.–L.: Gostoptexizdat. — 1940. — 824 bet.
- Deryagin B. V. Ishqalanish nima? M.: SSSR FA nashriyoti, 1963.
- Ishqalanishli tizimlar nazariyasi asoslari / A. P. Ivanov. — M.–Ijevsk: «RXD» ilmiy-tadqiqot markazi, IKI, 2011. 304 bet. (Kitob eʼloni sifatida eʼlon qilingan muallif so‘zboshisi // Nochiziqli dinamika, 2010. 6-jild, № 4. 913—916-betlar).
- Kragelskiy I. V., Shedrov V. S. Ishqalanish haqidagi fanning rivojlanishi. Quruq ishqalanish. M.: SSSR FA nashriyoti, 1956.
- Frolov, K. V. (tahr.) Zamonaviy tribologiya: natijalar va istiqbollar. LKI, 2008.
- Bouden F. P., Tabor D. Qattiq jismlarning ishqalanishi va moylanishi. Oxford University Press, 2001.
- Persson Bo N. J.: Sirpanish ishqalanishi. Fizik tamoyillar va qo‘llanilishi. Springer, 2002.
- Popov V. L. Kontakt mexanikasi va ishqalanish. Nanotribologiyadan sonli modellashtirishgacha bo‘lgan darslik va amaliy qo‘llanma., Springer, 2009.
- Rabinovich E. Materiallarning ishqalanishi va yeyilishi. Wiley-Interscience, 1995.