ما الذي يسبب الالتصاق؟ وكيفية الحد منه.

ما لم تكن تعزف على الكمان، فإن الاحتكاك، أو الانزلاق اللاصق، حالة غير مرغوب فيها ناتجة عن الفرق بين الاحتكاك الساكن والديناميكي بين السطحين. عندما يحدث الاحتكاك في الأدلة الخطية، فقد يؤدي إلى اهتزازات (حركة متقطعة)، أو حركة متقطعة، أو تذبذب متطلبات عزم الدوران، أو فقدان الدقة من خلال تجاوز الحد.

ما الذي يسبب الالتصاق؟

إن معامل الاحتكاك الساكن (μs) بين سطحين يكون دائمًا أعلى من معامل الاحتكاك الديناميكي (الحركي) (μk)، وهذا الاختلاف في الاحتكاك هو السبب الأساسي للانزلاق.

جميع الأسطح تتمتع بقدر من الخشونة. حتى الأسطح المصقولة والمُصقولة بدقة ليست ناعمة تمامًا، إذ تحتوي على قمم (تُسمى "خشونة") ووديان تُقلل من مساحة التلامس الفعالة بين الأسطح. بمعنى آخر، في بعض الأماكن، تكون قمم السطحين فقط متلامسة، بينما في أماكن أخرى، تستقر قمم أحد السطحين في وديان السطح الآخر. وفي بعض الأماكن، ينعدم التلامس بين السطحين.

نظرًا لأن مناطق التلامس الفردية صغيرة جدًا، يكون الضغط بين الأسطح مرتفعًا للغاية (الضغط = القوة ÷ المساحة)، ويحدث الالتصاق عند هذه النقاط من خلال عملية تُعرف باسم اللحام البارد.

قبل أن تتحرك الأسطح، يجب كسر الروابط التي تُسبب هذا الالتصاق. وبالمثل، عندما تتشابك الأسطح (حيث تستقر قمم أحد السطحين في انحناءات السطح الآخر)، يجب أن يحدث تآكل، أو تشوه بلاستيكي، لكسر هذه المناطق المتشابكة والسماح للأسطح بالحركة.

بمجرد أن تصبح القوة الدافعة عالية بما يكفي لكسر هذه الروابط بين الأسطح - والتغلب على الاحتكاك الساكن - تبدأ الحركة. ولكن حتى أثناء الحركة، يحدث بعض التآكل لأن الأسطح لا تزال غير ناعمة تمامًا. تُعرف مقاومة الحركة الناتجة عن خشونة السطح المتبقية بالاحتكاك الديناميكي أو الحركي.

كيفية تقليل الاحتكاك

في المحامل الخطية التي تستخدم التزييت (جميع المحامل الدائرية تقريبًا وبعض المحامل العادية)، تؤدي الحركة بين أسطح المحامل إلى سحب التزييت إلى الفراغات الدقيقة بينها. مع زيادة السرعة النسبية للأسطح، يزداد سمك طبقة التزييت، ويقل التلامس بين الأسطح، مما يقلل الاحتكاك بينها.

لكن المحامل الخطية تقطع مسافة محدودة ثم تعود في الاتجاه المعاكس (على عكس المحامل الشعاعية التي يمكنها الدوران في نفس الاتجاه بشكل غير محدود)، لذا فهي تقضي وقتًا طويلاً فيما يُعرف بالتزييت المختلط، حيث يتحدد الاحتكاك بخصائص الأسطح وخصائص مادة التزييت. لذلك، يُعد التزييت المناسب أفضل طريقة للتحكم في آثار الاحتكاك أو تقليلها في المحامل المعاد تدويرها (وفي بعض المحامل العادية).

غالبًا ما يكون الانزلاق أو الالتصاق أكثر صعوبة في المحامل العادية منه في المحامل الدائرية. ويرجع ذلك إلى وجود فرق أكبر بين معاملات الاحتكاك الساكن والديناميكي في المحامل العادية. ويمكن أن يختلف معامل الاحتكاك للمحمل العادي تبعًا للحمل المطبق والتآكل والعوامل البيئية.

بالنسبة للمحامل البسيطة التي تُركّب على أعمدة دائرية، فإن إحدى طرق مواجهة آثار الانزلاق الالتصاقي هي اختيار أعمدة ذات أعلى تشطيب سطحي (أقل خشونة سطحية) عمليًا. واتباع نسبة 2:1 (المعروفة أيضًا باسم قاعدة 2:1 أو نسبة الربط) - التي تنص على ألا تزيد مسافة ذراع العزم عن ضعف طول المحمل - ضروري في كثير من الأحيان لمنع الانزلاق الالتصاقي في تطبيقات المحامل البسيطة.

هناك خيار آخر لتقليل، أو حتى منع، انزلاق المحامل الهوائية، وهو استخدام أدلة محامل هوائية. بالنسبة للمحامل الهوائية، الاحتكاك ناتج فقط عن القص الهوائي الناتج عن الحركة. لذلك، فإن الفرق بين الاحتكاك الساكن والحركي في مجموعة محامل هوائية يساوي صفرًا تقريبًا، مما يُلغي مشكلة انزلاق المحامل الهوائية تمامًا.