Тертя ковзання![]() ![]() ![]() Тертя́ ко́взання — зовнішнє тертя руху, під час якого швидкості тіл в точках дотику відрізняються за величиною і (чи) напрямком[1] і діє на тіло у напрямку, протилежному до напрямку проковзування. Негативними наслідками тертя ковзання в механізмах є не тільки зменшення ККД, а й знос механізмів. Загальні положенняОсновною причиною тертя ковзання є те, що поверхні тіл, котрі дотикаються є шорсткими; внаслідок цього під час переміщення одного тіла по поверхні іншого потрібна сила для подолання опору мікроскопічних нерівностей цих поверхонь. Крім шорсткості поверхонь на явища тертя певний вплив роблять і сили міжмолекулярної взаємодії між двома тілами. Сила тертя виникає в тій чи іншій мірі між усякими реальними поверхнями, якими б гладкими вони не були. Якщо два тіла взаємодіють одне з одним в умовах тертя, то реакцію R, що діє з боку одного тіла на інше тіло, котре ковзає по ньому можна розкласти на дві складові: N, спрямовану по спільній нормалі до поверхні тіл що дотикаються, і Fr, що лежить в дотичній площині. Сила Fr називається силою тертя ковзання — вона перешкоджає ковзанню тіла по поверхні іншого тіла. Якщо до тіла прикласти дві активні сили — силу тяжіння P й силу тяги або штовхаючу силу F, то відносне переміщення тіла починається тільки при деякому значенні сили F > Frmax. При цьому, сила тертя, яка з'являється при відносному спокої тіла, називається силою тертя спокою, сила тертя, що діє при ковзанні тіла, відноситься до тертя руху. Максимальна сила тертя спокою Frmax є пропорційною до нормального тиску N тіла на площину (закон Амонтона — Кулона): де — безрозмірна величина, яка називається коефіцієнтом тертя спокою або статичним коефіцієнтом тертя. Сила тертя під час руху менша від сили тертя спокою і коефіцієнт тертя руху (динамічний коефіцієнт тертя) менший ніж статичний коефіцієнт тертя: Кут тертяЧасто під час інженерних розрахунків не роблять різниці між статичним і динамічним коефіцієнтами тертя і їх значення визначають для відповідних матеріалів за таблицями тангенсів кута φ0, утвореного реакцією R шорсткої поверхні з нормаллю N до поверхні, так як μ = tg φ. Кут φ0 називається кутом тертя. Конус тертяРозглянемо тіло, що перебуває в стані граничної рівноваги на шорсткій поверхні. В залежності від дії заданих сил напрям граничної реакції F0 може змінюватися. Геометричне місце всіх можливих напрямків реакції F0 в граничних умовах утворює конусну поверхню — конус тертя. Приведемо усі активні сили, що діють на тіло, до однієї рівнодійної R, яка утворює кут α з нормаллю до поверхні. Така сила робить подвійну дію — її нормальна складова визначає реакцію поверхні N і, як наслідок, граничну силу тертя , дотична складова сили R намагається цю силу перебороти. При збільшенні сили R будуть пропорційно зростати обидві складові. Отже, стан спокою або руху тіла не залежить від модуля сили R і визначається тільки кутом її прикладання α. При рівновазі тіла , і для того, щоб тіло почало рухатися, необхідно і достатньо, щоб рівнодійна активних сил R знаходилась поза конусом тертя. Див. такожПримітки
Джерела
Література
Посилання
|
Portal di Ensiklopedia Dunia