Coeficientul de frecare și metodele de calcul al acesteia - laborator

Calculul de frecare statică, de alunecare și de rulare

Calcularea coeficientului de frecare statică

Am cap. Partea teoretică

Cu frecare întâlnim la fiecare pas. Ar fi mai adevărat să spunem că, fără frecare, nu putem și pasul benzii de rulare. Dar, în ciuda rolului jucat de mare frecarea în viața noastră, ea nu este încă stabilită o imagine destul de completă debutul de frecare. Nu este nici măcar datorită faptului că frecare are un caracter complex, ci mai degrabă la faptul că experimentele cu frecare este foarte sensibilă la tratament de suprafață și, prin urmare, reproductibile dificilă.

Există frecare externă și internă (altfel denumit vâscozitatea). apel extern acest tip de frecare, în care în locurile de contact apar forțe solide care împiedică mișcarea relativă între corpurile și direcționate tangențial la suprafața lor.

amortizare internă (vâscozitatea) este de tip fricțiune constând în aceea că, cu deplasarea reciprocă. straturi de lichid sau de gaz între ele apar forțe tangențiale împiedicând astfel mișcarea.

frecarea externă subdivizat în frecare statică (stiction) și frecare cinematic. frecare statică are loc între solidele fixe, atunci când oricare dintre ei încearcă să se miște. frecare cinematică există între substanțele solide care se deplasează în contact reciproc. frecare cinematică, la rândul său, este împărțit în frecare de alunecare și frecare de rostogolire.

În viața umană, forțele de frecare joacă un rol important. În unele cazuri, el le folosește, în timp ce alții se luptă cu ei. Forțele de frecare sunt electromagnetice în natură.

În cazul în care corpul alunecă pe o suprafață, acesta împiedică deplasarea forței de frecare de alunecare.

, unde N - forța de reacție podea, un μ - coeficientul de frecare de alunecare. Coeficientul de mod u depinde de materialul și calitatea prelucrării suprafețelor în contact și nu depinde de greutatea corporală. Coeficientul de frecare este determinat empiric.

Forța de frecare este întotdeauna îndreptată opusă mișcării corpului. La schimbarea direcției de schimbare a vitezei și direcția forței de frecare.

forța de frecare începe să acționeze asupra corpului atunci când încearcă să se miște. În cazul în care forța externă F este mai mică decât μN de produs, organismul nu se va muta - începutul mișcării, așa cum se spune, previne forța de frecare statică. Organismul va începe să se deplaseze numai în cazul în care forța externă F depășește valoarea maximă care poate fi forța de frecare statică

frecare statică - forța de frecare care împiedică apariția mișcării pe suprafața unui alt organism.

Capitolul al II-lea. Partea practică

1. Calculul de frecare statică, de alunecare și de rulare

Pe baza celor de mai sus, am găsit în mod empiric forța de frecare statică, alunecare și rulare. Pentru aceasta am folosit cateva perechi de corpuri, care rezultă din interacțiunea dintre care se va produce forța de frecare, iar dispozitivul pentru măsurarea forței - dinamometru.

Aici urmează o pereche de corpuri:

o bucată de lemn sub forma unui paralelipiped dreptunghiular de o anumită masă și masă din lemn lăcuit.

bloc de lemn sub forma unui paralelipiped dreptunghiular, cu o masă mai mică decât primul și lăcuit tabelul din lemn.

o bucată de lemn sub forma unui cilindru cu o anumită masă și masă din lemn lăcuit.

bloc de lemn ca un cilindru cu o masă mai mică decât primul și lăcuit tabelul din lemn.

După experimentele au fost efectuate - ar putea concluziona următoarele -

Forța de frecare statică, de alunecare și de rulare determinate empiric.

Pentru 1) Fp = 0,6 H, 2) Fp = 0,4 H, 3) Fp = 0,2, H 4) Fn = 0,15 H

Pentru 1) Fc = 0,52 H, 2) Fc = 0,33 N, 3) Fc = 0,15 N, 4) Fc = 0,11 N

3) Fk = 0,14 H 4) Fk = 0,08 H

Astfel, am determinat empiric toate cele trei tipuri de frecare și a primit

Fn> Fc> Fk pentru unul și același organism.

2. Calcularea coeficientului de frecare statică

Dar mai interesant nu este forța de frecare, iar coeficientul de frecare. Cum să-l calculeze și să identifice? Și am găsit doar două modalități de a determina forța de frecare.

Primul mod: foarte simplu. Cunoscând formula și determinarea în mod empiric și N, putem determina coeficientul de frecare static, alunecare și rulare.

1) N  0,81 H 2) N  3 H 0,56) N  2,3 H 4) N  1,75

Coeficientul de frecare statică:

 = 0,74; 2)  = 0,71; 3)  = 0,087; 4)  = 0,084;

Coeficientul de frecare:

 = 0,64; 2)  = 0,59; 3)  = 0,063; 4)  = 0,063

Rolling coeficient de frecare:

3)  = 0,06; 4)  = 0,055;

Referindu-se la datele tabular am confirmat loialitatea valorilor sale.

Dar este, de asemenea, foarte interesant pentru a doua metodă de a găsi coeficientul de frecare.

Totuși, această metodă este bine determină coeficientul de frecare static și pentru calcularea coeficientului de frecare de alunecare și de rulare o serie de dificultăți apar.

Descriere: Corpul este cu un alt corp în repaus. Apoi, la sfârșitul celui de al doilea organism, în care primul corp începe să crească până la primul corp nu se va clinti.

 = sin  / cos  = tg  = BC / AC

Bazat pe a doua metodă am fost calculată pentru un număr de coeficienți de frecare statică.

Lemn Lemn:

AB = 23,5 cm; BC = 13,5 cm.

 n = BC / AC = 13,5 / 23,5 = 0,57

2. Spuma de copac:

AB = 18,5 cm; BC = 21 cm.

 n = BC / AC = 21 / 18,5 = 1,1

3. Geamul pe lemn:

AB = 24,3 cm; BC = 11 cm.

 n = BC / AC = 11 / 24,3 = 0,45

4. Lemn Aluminiu:

AB = 25,3 cm; BC = 10,5 cm.

 n = BC / AC = 10,5 / 25,3 = 0,41

5. Oțel de lemn:

AB = 24,6 cm; BC = 11.3 cm.

 n = BC / AC = 11,3 / 24,6 = 0,46

6. Org. Sticla pe un copac:

AB = 25,1 cm; BC = 10,5 cm.

 n = BC / AC = 10,5 / 25,1 = 0,42

7. Grafitul pe lemn:

AB = 23 cm; BC = 14,4 cm.

 n = BC / AC = 14,4 / 23 = 0,63

8. Aluminiu pe carton:

AB = 36,6 cm; BC = 17,5 cm.

 n = BC / AC = 17,5 / 36,6 = 0,48

9. Fier de plastic:

AB = 27,1 cm; BC = 11,5 cm.

 n = BC / AC = 11,5 / 27,1 = 0,43

10. Org. Sticla pe material plastic:

AB = 26,4 cm; BC = 18,5 cm.

 n = BC / AC = 18.5 / 26,4 = 0,7

Pe baza calculelor sale și experimentele am ajuns la concluzia că m butonul P>  C>  K este incontestabil faptul că corespundea bazei teoretice din literatura de specialitate. Rezultatele calculelor mele nu au fost dincolo de datele din tabele, și chiar le completează, astfel încât am extins valorile de masă ale coeficienților de frecare din materiale diferite.

1. KRAGELSKY IV Dobychin MN KOMBALOV VS Baza de calcul pentru frecare și uzură. M Engineering, 1977. 526 p.