Лабораторная работа №5. Определение коэффициентов сил. трения качения

Стр 1 из 3Следующая ⇒

Министерство образования Российской Федерации

Тверской государственный университет

Кафедра общей физики

Лаборатория механики

Лабораторная работа №5

Определение коэффициентов сил

трения качения

Тверь

Трение качения обусловлено взаимной деформацией тел, которая нессиметрична относительно катящегося тела (цилиндр, колесо ). Реак-ция опоры (почва, рельсы ) поэтому несколько смещена ( см. рис. 1 ) вперед по направлению движения цилиндра и не проходит через его ось. Это приводит к появлению момента реакции опоры относительно оси вращения, момента силы трения качения :

(1)

где k—плечо силы коэффициент трения качения, имеющий раз-мерность длины,

N—нормальная составляющая реакция опоры равная весу P цилиндра.

В технике пользуются обычно величиной силы, необходимой для перекатывания колеса и приложенной к его оси :

, (1а)

где R – радиус колеса, Р – его вес.

В ряде случаев наличие силы сопротивления перекатыванию объясняют неполной упругостью материала тел, упругим гистерезисом. Теоретическое рассмотрение процесса перекатывания с учетом величин, характеризующих материал тел, скорости их движения, давления на них, приводит к сложным выражениям для величины этой силы.

Зависимость от радиуса колеса и нагрузки на него в этом случае получается более сложной, что объясняют относительным скольжением деформированных поверхностей тел, к чему и сводят, в основном, силу сопротивления перекатыванию.

В отдельных случаях наличие этой силы объясняют молекулярным сцеплением.

Уравнения (1) и (1а) следует рассматривать как первые приближения, удобные по причине их простоты, для определения искомой величины в каждом конкретном случае. Полной теории, учитывающей все процессы, сопровождающие перекатывание тел, в настоящее время не существует.

12 3 Следующая ⇒