מקדם חיכוך כאשר הזזה ומתגלגל

click fraud protection

בתנאים יבשתיים, כל גוף נע (או הקרוב בתנועה) מגע עם החומר של הסביבה או עם גופים אחרים.זה מעורר כוחות המתנגדים לתנועתם.כוחות אלה נקראים כוחות חיכוך, הם מתרגמים את התנועה של האנרגיה המכנית לאנרגיה פנימית, שמלווה על ידי חימום הגוף והסביבה.חיכוך

הוא פנימי וחיצוני.(צמיגות אחרת בשם) פנימית היא המופע של כוחות משיקים בין השכבות נעות של נוזל או גז, לעצור את התנועה הזאת.

לעומת זאת, חיכוך ההחלקה מתרחשת במגע של מוצקים בצורה של כוח משיק למשטח ומונע התזוזה ההדדית שלהם.זה, בתורו, מחולק לסטטי (חיכוך סטטי) וkinematic.חיכוך הסטטי מופיע כאשר אתה מנסה להזיז את גוף אחד ביחס למשנהו הקבוע.Kinematic קיים בין גופים נעים בקשר אחד עם השני.חיכוך חיצוני ניתן לחלק להחלקה וחיכוך גלגול.

מהי המשמעות הפיסית של חיכוך?זה מועיל או מזיק?במבט הראשון, החיכוך מונע רק ללבוש מנגנוני חלקים, צמיגים לרכב, סוליות נעליים נמחקות, וכן הלאה. ד ויצירת התנועה מתמדת היא בלתי אפשרית מסיבה זו בלבד.אבל מסתכל מקרוב מקרוב.חיכוך ייעלם - אנחנו יכולים לא ללכת ולא ספר מרפרף או להתרחק המכונית או מפסיקים לנוע.מספר התופעות הפיזיות עצום בעולם המבוסס על חיכוך.שני ההישגים העיקריים של האנושות, נקבעו התפתחות ציביליזציה - הייצור של אש והמצאת הגלגל - יהיה בלתי אפשרי בלעדיו.

בהתבסס על תופעה זו כל גופים אי סדרים: חריץ אחד במגע תמיד נצמדים לחספוס של אחרים.למשטחים חלקים לחלוטין (לדוגמא, בזהירות מלוטש), בחוזקה סמוך זה לזה, את חוקי החיכוך מולקולרי, המבוססים על המשיכה ההדדית של מולקולות.

למידת שחיקת חיכוך המדע.בשנת 1781, פיזיקאי הצרפתי קולון ג ניסח את החוקים הבסיסיים של חיכוך יבש.באופן אמפירי, מדענים מצאו כי כוח החיכוך F, הזזה מתרחשת, הוא ביחס ישר לכח הפועל על גוף N לחץ נורמלי.מערכת יחסים זו היא כדלקמן:

N: F = k ∙ N;

בו הערך של k - מקדם חיכוך (מקדם מידתיות).הערך שלה כבר מחושב כדלקמן: הגוף מונח על המישור המשופע ועל ידי שינוי זווית הנטייה השיג התנועה אחידה שלה.F כוח חיכוך זה הוא שווה לכוח P הנהיגה:

F = P ∙ חטא;

N הכוח (כוחות של לחץ נורמלי) שווה לP ∙ cos;כתוצאה מכך k = TG.מקדם חיכוך הוא כאן לפני שטח המדרון שאורכו מחליק גוף אחיד, כלומר. א במהירות קבועה.

בפועל, יכול להיות מחושב על הערך שלה רק כ.משטח גוף, בדרך כלל בדרגות שונות המזוהמים הם תחמוצות, חלודה וזיהומים אחרים.מקדם החיכוך נקבע לשילובי pairwise של חומרים שונים על ידי ניסויים, הביאו בשולחנות התייחסות מיוחדים.

כאשר חיכוך גלגול עולה כי הזזת הגלגל לחץ קל על פני השטח של הכביש, לא. א צריך להתגבר על תלולית קטנה.קשה יותר לכביש, פחות הבליטה וכוח חיכוך פחות.הערך שלה מחושב במקרה זה על ידי הנוסחא: F = k ∙ N / R, שבו r - הרדיוס של הגלגל.כתוצאה מכך, מקדם חיכוך גלגול יש ממד אורך.בדרך כלל, זה בא לידי ביטוי בסנטימטרים לעומת מקדם חיכוך ההחלקה, היא כמות ממדים.

כפי שצוין לעיל, מקדם חיכוך הפנימי קיים לא רק למוצקים, אלא גם לנוזלים.המערכת ההידראולית לעתים קרובות נדרשת לחשב את אובדן האנרגיה הספציפי של המערכת ההידראולית, וכתוצאה מכך צינורות.הם מגיעים בשני סוגים: הפסדים בפועל שמתרחשים בצינור ישר עם זרימה אחידה, והפסד שסיבה מקומי - זרימת עיוות עקב שינויים בצורת ערוץ (התכווצות, התרחבות, סיבוב).הפסדים הידראוליים מחושבים תוך שימוש באותו הערך, הנקרא "מקדם חיכוך הידראולי."