Site Loader

Содержание

Трение Виды трения — Энциклопедия по машиностроению XXL

Вид трения Коэффициент трения Вид трення Коэффициент трения  [c.308]

ПОНЯТИЕ О ТРЕНИИ, ВИДЫ ТРЕНИЯ  [c.43]

Узел трения Вид трения Вид изнашивания  [c.68]

Обычно различают два основных вида трения трение сухое (или трение несмазанных поверхностей) и трение жидкостное (или трение смазанных поверхностей). Кроме того, различают иногда еще два промежуточных вида трения полусухое трение и полужидкостное трение.  [c.213]


И В непосредственно не соприкасаются, то такой вид трения называется жидкостным трением. Поэтому при жидкостном трении силами трения являются силы сопротивления сдвигу отдельных слоев смазки. Многие из различных явлений, которые имеют место при жидкостном трении, отсутствуют при сухом трении, и наоборот. Полусухим трением называют такой вид трения, при котором наиболее выступающие шероховатости не разделяются слоем смазки и приходят в непосредственное соприкосновение.
Разница между полусухим и полужидкостным видами трения заключается главным образом в том, какой из основных видов трения преобладает.  [c.214]

Явления сухого и жидкостного трения по своей природе совершенно различны. Поэтому различны и методы учета сил трения в механизмах. Во фрикционных, ременных и других передачах наблюдается сухое трение в смазанных подшипниках, подпятниках и т. д. — жидкостное трение, переходящее иногда в полусухое или даже сухое трение (периоды пуска машины). Поэтому необходимо изучать оба вида трения.  [c.214]

Определить вид трения и значения / и Mj , принять для граничных условий / = 0,12.  

[c.241]

Подшипники качения служат опорами для валов, осей и других вращающихся деталей. Они воспринимают радиальные и осевые усилия, приложенные к валу, и по виду трения относятся к опорам трения качения.  [c.329]

В подшипниках скольжения встречаются три основных вида трения жидкостное, полужидкостное и полусухое.[c.329]

При полужидкостном трении сплошность масляной пленки нарушена, поверхности вала и подшипника соприкасаются своими микронеровностями на участках большей или меньшей протяженности. Этот вид трения встречается при недостаточной подаче масла или при отсутствии механизма гидродинамической смазки (например, в подпятниках с плоскими несущими поверхностями).  

[c.331]

Вращению шариков под действием Мг препятствует момент трения (вид б)  [c.491]

Опорами и направляющими называют устройства, обеспечивающие вращение или поступательное перемещение подвижных частей механизмов. В зависимости от вида трения опоры и направляющие бывают с трением скольжения и трением качения. Кроме того, существуют опоры с упругими элементами, с газовой смазкой, ртутные и магнитные подвесы.  

[c.426]

В зависимости от состояния поверхностей трения различают два вида трения трение без смазочного материала (сухое трение) и трение со смазочным материалом.[c.226]


По кинематическому признаку различают следующие виды трения движения трение скольжения, трение качения, трение верчения, трение качения с проскальзыванием и трение при виброперемещениях.  [c.228]

Для расчетов механизмов, работающих при разных режимах и видах трения, важное значение имеет зависимость силы трения от скорости V K относительного движения трущихся поверхностей.  

[c.228]

Отношение = Л,/Лл называется механическим коэффициентом потерь, который характеризует, какая доля механической энергии Ал, подведенной к машине, вследствие наличия различных видов трения превращается в конечном счете в теплоту и бесполезно теряется, рассеиваясь в окружающем пространстве. Так как потери на трение неизбежны, то всегда I > 0. Между коэффициентом потерь и к. п. д. существует очевидная связь — I — т . В современных условиях, когда экономное расходование энергии является одной из первоочередных задач народного хозяйства, к. п. д. и коэффициент потерь являются важными характеристиками механизмов машин.  

[c.238]

В заключение рассмотрим уравнение (7.19). Из него следует, что коэффициент трения определяющий значение угла трения ф,, оказывает большое влияние на к.п.д. Эта зависимость наглядно показана на рис. 7.14 (при 7 = 30°) для разных видов трения и смазки / — трение без смазочного материала т = 5..40% // — граничная смазка 1 = 50.. 70% III — гидродинамическая и гидростатическая смазка q = 90…97% IV — трение качения г = 98…99%.  [c.242]

Решение. Рассмотрим движение системы, состоящей из 1) диска А, 2) стрелки F, жестко соединенной с цилиндром В и представляющей с ним одно неразрывное целое, и 3) испытуемого тела D. Механическое движение диска передается другим телам системы в виде механического же движения. Тела совершают вращения вокруг оси и для решения задачи удобно воспользоваться теоремой (192) моментов системы относительно оси. На точки системы действуют только вертикальные внешние силы—веса тел и реакция в опоре С.

Внешнее трение отсутствует. Трение между диском А и цилиндром В, возникающее при движении диска по винтовой резьбе, является внутренней силой и потому не входит в уравнение моментов. Моменты внешних сил относительно оси j равны нулю, и мы можем написать уравнение (193)  [c.346]

Зависимости (21.31), (21.32) и (21.33) используются при расчетах усилий в парах зубчатых механизмов различных видов с учетом трения. Пренебрегая трением для прямозубой передачи,  

[c.275]

Приведенный угол трения ср (а по ср и приведенный коэффициент трения / ) принимают в зависимости от типа резьбы и вида трения в винтовой паре — скольжения или качения.  [c.325]

В зависимости от характера перемещения тела (по кинематическому признаку) трение принято подразделять на два вида трение скольжения и трение качения. Трение скольжения называют также трением первого рода, а трение качения — трением второго рода.  [c.90]

В большинстве случаев трение является вредным сопротивлением, и для его преодоления приходится затрачивать часть подводимой энергии.

Например, в двигателе внутреннего сгорания происходит превращение тепловой энергии в механическую. Этот процесс протекает в цилиндре двигателя. Полученная в цилиндре механическая энергия (работа) передается на коленчатый вал не полностью, так как часть ее затрачивается на преодоление трения в механизме двигателя — трения поршня о втулку цилиндра и трения в подшипниках. С коленчатого вала энергия на гребной винт передается через систему промежуточных валов, в подшипниках которых также имеется трение. Все эти виды трения представляют собой вредные сопротивления.  
[c.91]

Различают следующие виды трения скольжения  [c.91]

Глава 1.7 ТРЕНИЕ 1.29. Виды трения  [c.81]

Весьма хорошим способом уменьшения трения в резьбе является замена трения скольжения трением качения. Для этого резьба и на винте и на гайке выполняется в виде винтовых канавок, служащих дорожками качения для шариков (рис. 3.86). Шарики движутся по замкнутой траектории внутри гайки, возвращаясь от конца рабочего участка резьбы к началу по обводному каналу.[c.474]


Все подшипники, независимо от вида трения, в зависимости от направления воспринимаемой нагрузки делятся на радиальные (воспринимающие нагрузки, перпендикулярные к оси цапф), упорные (воспринимающие осевые нагрузки) и радиально-упорные (воспринимающие радиальные и осевые нагрузки).  
[c.519]

Если выступающие неровности поверхкосгей Л и В непосредственно соприкасаются друг с другом, то такой вид трения называется сухим трением. Если же между поверхностями А и В имеется промежуточный слой смазки (рис. 11.2) и поверхности А  [c.213]

В этом равенстве F . есть сила трения, / — коэффициент трения движения, принимаемый для рассматриваемых тел постоянным, F» — нормальное давление и Л — некоторая постоянная трення, ие зависящая от давления, а зависящая от способносии соприкасающихся поверхностей к предварительной снеплеиности. Таким образом, хотя зависимость силы трения от нормального давления линейна, закон изменения силы трения в функции нормального давления выражается в виде прямой, не проходящей через начало координат (рис.

11.4, а). Постоянная величина А характеризует как бы цепкость соприкасающихся поверхностен и показывает необходимость приложения некоторой дополнительной силы для преодоления предварительной снеплеиности соприкасающихся поверхностей.  [c.216]

От шероховатости поверхности деталей зависят пзноссстойкость при всех видах трения, плавность ход , равномерность зазора, возможность повышения удельной нагр зки, контактная жесткость присоединительных поверхностей, прочность посадок с натягом, изменение заданного характера посадо , точность кинематических пар, виброустойчивость, точность нзме 1ений.  

[c.226]

Трение (имеется в виду трение по масляной подущке) незначительно.  [c.423]

По виду трения подшипники разделяют на под1пипники скольжения и качения.  [c.338]

Общее представление о значении коэффициентов трения скольжения /, дают экспериментальные данные для разных видов трения, приведенные ниже трение ювенильных поверхностей при отсутствии смазки и оксидов — 0,8. ..6,0 трение окисленных поверхностей — 0,4…0,8 граничное трение при наличии мономолекулярного слоя смазки на поверхности—0,2…0,6 граничное трение при наличии мультимолекулярного слоя полярных молекул — 0,1…0,4 гидродинамическое трение при наличии слоя неполярных молекул — 0,008. 0,02 гидродинамическое трение при наличии жидкокристаллической объемной фазы —0,0001…0,001.  [c.228]

Высшая кинематическая пара (рис. 7.10) в плоском механизме допускает два относительных движения звенья / и 2 могут скользить (v 2) И перекатываться друг по другу ( oi2). Поэтому и трение в высшей кинематической паре проявляется двояко в виде трения скольжения и трения качения. Тормозящее действие трения качения (Мк и,) в большинстве случаев весьма невелико, и поэтому его в дальнеЙ1пем учитывать не будем. Конечно, при расчете подшипников качения, при исследовании движения тяжелых предметов на подкладных катках и рольгангах и в других подобных задачах трением качения пренебрегать нельзя. Но такие задачи относятся к области специальных расчетов, а поэтому выходят за рамки учебной ДИСЦИПЛИН1  [c.233]

Трение является сложным физическим явлением, а значение силы трения Р зависит от многих факторов, в частности от наличия на трущихся поверхностях смазки. Сухое трение наблюдается при отсутствии промежуточного с.юя смазки такой вид трения в механиз.мах встречается весьма редко. Если слой смазки полностью разделяет трущиеся поверхности, такой вид трения называют жидкостным, -[асто в механизмах встречается трение, при которо.м слой смазки лишь частично разделяет труигиеся поверхности. Такой вид трения называется полусухи.и и встречается во фрикционных передачах, клиновых соединениях и т. д. Наконец, при граничном трении толщина слоя смазки не превышает 0,1 мкм при этом поверхности покрыты тонким молекулярным слоем смазки.  [c.70]

Назначение подшипников, их классификация. Дайте сравнительную оценку гюдшнппиков по виду трения.  [c. 538]


Разработка урока физики по теме» Сила трения. Трение скольжение. Трение покоя» ( 7 класс)

Тема: Сила трения. Трения скольжения. Трения покоя.

Цель:

  1. Дать представление о трении как физическом явлении; рассмотреть виды силы трения; выяснить зависимость силы трения от веса тела, от состояния трущихся поверхностей, от площади соприкосновения, от скорости движения тела;

  2. Развивать экспериментальные умения и навыки

  3. Воспитывать уверенность в своих силах

Методы: Проблемно-поисковый, исследовательский

Ход урока

  1. ОРГчасть Приветствие

Начнем наш урок физики с русских пословиц

Тащу лодку по песку, поддается по вершку

Пошло дело как по маслу

Что кругло, то легко катится

Обратите внимание в каком порядке я расположила пословицы.

О какой физической величине идет речь и что с ней происходит?

(о скорости, она увеличивается)

— Что является причиной изменения скорости? (сила)

Значит, в предложенных пословицах на каждое движущееся тело действовала сила. Эта сила трения. Сегодня на уроке мы с вами рассмотрим силу трения, какие бывают виды силы трения, выясним, от чего зависит сила трения.

Демонстрация: скольжение бруска по столу

Вопросы:

  1. Что происходит со скоростью бруска?

  2. Какие силы действуют?

  3. Если скорость уменьшилась, то куда направлена сила?

  4. Если нет действия, то что можно сказать о скорости тела?

Тогда трение- это явление (чего?) соприкосновения поверхностей взаимодействующих тел.

Обозначение: Fтр

Изображение

В чем же причина возникновения силы трения?

  1. Шероховатость поверхностей соприкасающихся тел (рис 79)

  2. Взаимное притяжение молекул соприкасающихся тел

Силу трения можно уменьшить во много раз, если ввести между трущимися поверхностями смазку. (рис 79, б) Слой смазки разъединяет поверхности трущихся тел. В этом случае соприкасаются не поверхности тел, а слои смазки. Смазка же в большинстве случаев жидкая, а трение слоев жидкости меньше, чем твердых поверхностей. Например, на коньках малое трение при скольжении на льду объясняется также действием смазки. Между конькам и льдом образуется тонкий слой воды. В технике в качестве смазки широко применяют различные масла. Значит, если сила трения вредна, то ее можно уменьшить, а если сила трения полезна, то ее можно увеличить.

Заполнение таблицы

Способы уменьшения силы трения

Способы увеличения силы трения

Увеличение шероховатости поверхности

Виды силы трения

  • Сила трения скольжения

  • Сила трения качения

  • Сила трения покоя

Физминутка

Правая рука- трение скольжения

Левая рука- трения качения

Две вместе- сила трения покоя

С каким видом трения мы имеем дело в следующих случаях:

  • Катясь на лыжах(правая рука)

  • На санках(п. р)

  • На роликах(п.р)

  • На коньках(п.р)

  • На велосипеде(л.р)

Какая сила действует на гвоздь в стене?

А теперь давайте с вами сравним силу трения скольжения и силу трения качения.

Фронтальная лабораторная работа

1.Сравнение силы трения скольжения с силой трения качения

Оборудование: динамометр, брусок, каток, наклонная плоскость.

  1. Измерьте силу трения скольжения_________

  2. Измерьте силу трения качения_____________

Сделайте вывод: _______________________( Fтр кач<Fтр.скольжения)

2.Зависимость силы трения от веса

Оборудование: динамометр, брусок, набор грузов, трибометр.

  1. Измерьте силу трения бруска без груза_________

  2. Измерьте силу трения с одним грузом__________

  3. Измерьте силу трения с двумя грузами__________

Вывод:_________(Сила трения зависит от груза)

3. Зависимость силы трения от состояния поверхности

Оборудование: динамометр, брусок, трибометр

  1. Измерьте силу трения бруска при скольжении по трибометру_____

  2. Измерьте силу трения бруска при скольжении по гладкой поверхности стола_______

Вывод:__________(Сила трения зависит от состояния поверхности, чем поверхность шероховатее, тем сила трения больше)

4.Зависимость силы трения от площади трущейся поверхности

Оборудование: брусок, динамометр, трибометр

  1. Измерьте силу трения скольжения бруска , соприкасающегося с поверхностью меньшей гранью_________

  2. Измерьте силу трения скольжения бруска , соприкасающегося с поверхностью большей гранью_________

Вывод:_______(Сила трения не зависит от площади трущихся поверхностей)

5.Зависимость силы трения от скорости движения

Оборудование: динамометр ,брусок, трибометр.

  1. Измерьте силу трения ______

  2. Увеличьте скорость скольжения и измерьте силу трения_______

Вывод__________________________________________________

Совместное заполнение таблицы

Зависит сила трения от веса?

Зависит сила трения от состояния поверхности?

Зависит ли сила трения от площади соприкосновения?

Зависит ли сила трения от скорости скольжения?

да

да

нет

да

Итак, давайте с вами обобщим ,что узнали на уроке

Трение- это…

Обозначается трение…

Сила трения направлено…

Причины возникновения силы трения…

Виды трения…

Самая большая сила…

Самая маленькая сила…

Сила трения зависит от… и не зависит от…

  1. Первичное заключение

  1. 18 августа 1951 года император Николай 1 совершил первую поездку из Петербурга в Москву по железной дороге.

Императорский приезд был готов к отправлению в 4 утра.

Начальник строительства дороги, генерал Клейнихель, чтобы подчеркнуть особенную торжественность события, приказал первую версту железнодорожного полотна покрасить белой масляной краской. Это красиво и подчеркивало то обстоятельство, что императорский приезд первым пройдет по нетронутой белизне уходящих в даль рельсов. Однако Клейнмихель не учел одного обстоятельства… он забыл о смазочном действии масляной краски, уменьшающим трение. Паровоз буксовал. А что было дальше? Жандармы, подобрав полы шинелей, бежали эту версту перед поездом и посыпали песком покрашенные рельсы. Зачем?

  1. Анализ пословиц ( раскройте смысл пословиц , используя полученные знания на уроке).

  1. Проверка усвоенного материала

Тест

  1. Сани скатываются с горы под действием силы…, а, скатившись, останавливаются за счет силы…

  1. Трения. .. тяжести

  2. Упругости…трения

  3. Трения…упругости

  4. Тяжести… трения

  1. При смазке трущихся поверхностей сила трения…

  1. Не изменяется

  2. Увеличивается

  3. Уменьшается .

  1. Совпадает ли сила трения с направлением скорости движения тела?

  1. Совпадает с направлением скорости

  2. Направлена в сторону, противоположную скорости

  1. При равных нагрузках сила трения скольжения всегда… силе ( силы) трения качения

  1. Равна . 2. Больше 3. Меньше

  1. Трактор пр вспашке земли. Двигаясь равномерно, развил силу тяги 15 кН. Чему равна сила сопротивления почвы

  1. 150 кН. 2. 30 кН. 3. 15 кН.

Ответы: 1-4, 2-3, 3-2, 4-2, 5-3

  1. Д.з. п 30;31

Виды трения.

Опыты — Класс!ная физика

Виды трения. Опыты

Подробности
Просмотров: 490

06.2012

КАЧЕНИЕ И СКОЛЬЖЕНИЕ

Поставь книгу наклонно и положи на нее карандаш. Сползет или не сползет?
Это зависит от того, как положить. Если положить вдоль уклона, карандаш даже при большом наклоне сползать не будет. А если поперек?
Ого, как покатился! Особенно если он круглый, а не шестигранный.

Ты можешь сказать: подумаешь, тоже мне научный опыт! Что же в нем интересного?
А интересно в этом опыте то, что, когда карандаш катится,   трение   оказывается гораздо меньше, чем когда он ползет. Катить легче, чем волочить. Или, как говорят физики, трение качения меньше, чем трение скольжения.

Именно поэтому люди изобрели колеса. В глубокой древности колес не знали и даже летом грузы возили на санях. На стене одного древнего храма в Египте высечена картина: огромную каменную статую везут по земле на санях.

Катки, а потом и колеса появились уже несколько тысяч лет назад, трение скольжения было заменено более выгодным трением качения.


Современная техника сделала следующий важный шаг: появились подшипники, которые бывают скользящими, шариковыми и роликовыми.

Чтобы толстую книгу передвинуть по столу одним пальцем, надо приложить некоторое усилие.

А если под книгу подложить два круглых карандаша, которые будут в данном случае роликовыми подшипниками, книга легко передвинется от слабого толчка мизинцем.

Так как трение качения значительно меньше трения скольжения, в технике скользящие подшипники стараются заменить шариковыми или роликовыми. Даже в обычном взрослом велосипеде шариковые подшипники есть во втулках колес, в рулевой колонке, на оси шатунов, на осях педалей.
Автомобили, мотоциклы, тракторы, железнодорожные вагоны —все эти машины катятся на шариковых и роликовых подшипниках.

ТРЕНИЕ ПОКОЯ

Положите на книгу шестигранный карандаш параллельно ее корешку. Медленно поднимайте верхний край книги до тех пор, пока карандаш не начнет скользить вниз. Чуть уменьшите наклон книги и закрепите ее в таком положении, подложив под нее что-нибудь.

Теперь карандаш, если его снова положить на книгу, съезжать не будет. Его удерживает на месте сила трения — сила трения покоя. Но стоит эту силу чуть ослабить — а для этого достаточно щелкнуть пальцем по книге,— и карандаш поползет вниз, пока не упадет на стол. Тот же опыт можно проделать, например, с пеналом, спичечным коробком, ластиком и т. п.

Сила трения движения (при других одинаковых условиях) обычно меньше силы трения покоя. В данном случае она оказалась не в состоянии удержать карандаш на наклонной плоскости.
Кстати, подумайте, почему гвоздь легче вытащить из доски, если вращать его вокруг оси?

АКРОБАТ ИДЕТ КОЛЕСОМ

Прежде чем кончить разговор о трении, сделаем еще одну забавную игрушку.
Из плотной бумаги вырежь фигурку акробата. Насади ее на перо, вставленное на остро заточенный круглый карандаш. Вдень теперь карандаш с акробатом наискось в кольцо ножниц. Держа ножницы горизонтально, води их осторожно по кругу.

Ах, как пошел колесом наш акробат!
Он ведь участвует в двух движениях сразу. Во-первых, конец ручки с надетым на перо акробатом описывает большие круги. А во-вторых, ручка не скользит по кольцу ножниц, а обкатывается по нему. И ручка вместе с акробатом вертится вокруг своей оси. От соединения этих двух движений и получаются такие замечательные колеса. Живому акробату едва ли удастся их повторить!

Ты спросишь, где же здесь трение?
Да в кольце ножниц. Если бы его не было, ручка сразу провалилась бы вниз, она бы не удержалась даже в наклонном положении. И еще: если бы между кольцом и ручкой не было трения, ручка бы не обкатывалась по кольцу и акробат не кувыркался бы так красиво.

ТОРМОЗ В ЯЙЦЕ

Опыт 1

Подвесьте сырое яйцо на тонком шнурке. Чтобы шнурок не соскальзывал с расположенного вертикально яйца, используйте лейкопластырь, наклеив его маленькие кусочки на те места, где находится шнурок.

Рядом подвесьте яйцо, сваренное вкрутую. Закрутите каждый шнурок с яйцом в одну сторону на одинаковое количество оборотов. Когда шнурки будут закручены, одновременно отпустите яйца. Вы увидите, что сваренное яйцо ведет себя иначе, чем сырое: оно вращается значительно быстрее.

В сыром яйце его белок и желток стараются сохранить неподвижное состояние (в этом проявляется их инерция) и своим трением о скорлупу тормозят ее вращение.

В вареном же яйце белок и желток уже не жидкие вещества и представляют вместе со скорлупой как бы одно целое, поэтому торможения не происходит и яйцо вращается быстрее.

Этот опыт можно проделать и без подвешивания яиц: достаточно закрутить их пальцами на большой тарелке.

Опыт 2

Еще интереснее проделать такой опыт.
Возьмите две одинаковые кастрюльки с двумя ушками (можно и игрушечные). Соедините ушки веревкой или тонким проводом, а к середине привяжите еще одну веревку, так чтобы кастрюля была в равновесии. Подвесьте обе кастрюли на этих веревках и налейте в одну из них воды, а в другую — столько же по объему крупы. Теперь закрутите веревки на одинаковое число оборотов и отпустите. Результат будет аналогичен опыту с яйцами.

Когда кастрюльки раскрутились, попробуйте быстро остановить их, а потом опять отпустить. Окажется, что кастрюлька с водой продолжает вращаться. Ну как, сможете объяснить это явление?

Источники: Ф. Рабиза «Опыты без приборов»; «Забавная физика» Л. Гальперштейн



Урок 3. Сила трения покоя

ВИДЕО УРОК

Часто можно наблюдать, как тело, движущееся под действием силы (то есть в результате действия на него другого тела или нескольких тел), постепенно останавливается, если действие этой силы прекращается. При перемещении одного тела по поверхности другого возникают силы, препятствующие движению, направленные против движения; они называются силами трения.
Прекращается движение частей станка, если выключить двигатель. Останавливается велосипед, если велосипедист перестаёт работать ногами. Разогнавшись, можно некоторое время скользить на коньках или на лыжах. Но если не прикладывать усилий, скольжение прекращается.
Во всех рассмотренных примерах остановка тел вызывается трением. Сила трения возникает при непосредственном соприкосновении тел и всегда направлена вдоль поверхности соприкосновения в отличии от силы упругости, направленной перпендикулярно этой поверхности. Одной из причин трения является то, что поверхности тел, даже самые гладкие на вид, имеют неровности, бугорки и царапины (шероховатости). На рисунке
эти неровности изображены в увеличенном виде. Зацепляясь друг за друга, выступы препятствуют движению одного тела по поверхности другого. Существует ещё одна причина трения – взаимное притяжение молекул соприкасающихся тел. Когда поверхности трущихся тел шероховаты, трение обусловлено главным образом первой причиной. При очень гладких, полированных поверхностях сильнее сказывается молекулярная природа трения.
Трение можно уменьшить в десятки раз, если ввести между трущимися поверхностями смазку. Слой смазки
разъединяет поверхности трущихся тел, не даёт им соприкасаться.
В качестве смазки широко применяются различные масла.
Очень малое трение при скольжении по льду, например на коньках, также объясняется действием смазки. При движении по льду между коньками и льдом образуется тонкий слой воды, которая играет роль смазки.
При трении скорость движущегося тела изменяется, а это означает, что на это тело действует сила. Сила, по определению, – это причина изменения движения тела, в частности его скорости.
Сила, препятствующая движению одного тела по поверхности другого, называется силой трения.
Различают несколько видов трения, в зависимости от того, как происходит взаимодействие трущихся тел. Трение проявляется и тогда, когда на неподвижное тело действует сила, стремящаяся переместить его вдоль поверхности другого тела. В этом случае трение мешает телу сдвинуться с места. Такой вид называется трением покоя. С трением покоя очень часто приходится сталкиваться на практике.
Тяжёлый стол, шкаф трудно сдвинуть с места: мешает сила трения покоя. Трение покоя проявляется в точках соприкосновения ведущих колёс автомобиля с дорогой, ведущих колёс локомотива с рельсами, в месте соприкосновения ног идущего человека с почвой и так далее. При сильном уменьшении трения покоя, например во время гололёда, ведущие колёса автомобиля буксуют, проскальзывают, машина не может двигаться. Ходить при гололёде очень трудно, так как с уменьшением трения покоя ноги начинают сильно скользить.
Проследим на опыте за воздействием силы трения.
На столе помещено некоторое тело.
К нему прикреплён динамометр, который нитью, перекинутой через блок, связан с грузом. Тело находится в покое.
На тело действует сила
параллельная поверхности соприкосновения его со столом и равная по абсолютному значению весу груза. Её и показывает динамометр. Кроме того, на тело действует сила тяжести и уравновешивающая её сила реакции, вызванная деформацией стола и направленная перпендикулярно поверхности соприкосновения тела со столом. Если груз недостаточно велик, тело остаётся в покое. Это значит, что вместе с силой
на тело действует ещё одна сила
равная ей численно, но направленная в противоположную сторону: Это и есть сила трения, её называют силой трения покоя. Увеличим груз, прикрепив к нему большую гирю. Динамометр покажет, что сила увеличилась. Но тело по прежнему остаётся в покое. Значит вместе с силой увеличилась и сила трения покоя, так что эти две силы, как и прежде, по абсолютному значению равны и направлены противоположно друг к другу. В этом и состоит главная особенность силы трения покоя.


Сила трения покоя всегда равна по абсолютному значению и направлена противоположно силе, приложенной к телу параллельно поверхности соприкосновения его с другим телом.

Наконец при некотором определённом значении массы груза, а значит, и его веса тело сдвигается и начинает скользить. Существует, следовательно, определённая максимальная сила трения покоя. И только тогда, когда параллельная поверхности сила

становится хотя бы немного больше её, тело получает ускорение.
Сила трения препятствует началу движения. Но с другой стороны, бывают такие случаи, когда именно сила трения покоя служит причиной движения тела.
При ходьбе именно сила трения покоя
действующая на подошву, сообщает нам ускорение.
Ведь подошва не скользит назад, и, значит, трение между ней и почвой – это трение покоя. А если подошва скользит, то и ходьба невозможна. Сила же
равная и противоположная
сообщает ускорение Земле.

Таким же образом колёса автомобилей и других самодвижущихся повозок как бы отталкиваются от Земли, и эта толкающая сила есть сила трения покоя.
Когда в ременной передаче ремень заставляет вращаться шкив,

то силой, сообщающей ускорение ободу шкива, тоже является сила трения покоя между приводным ремнём и шкивом.

Коэффициент трения.
Передвигать по полу тяжёлый ящик труднее, чем лёгкий. При равномерном передвижении саней по горизонтальному пути сила тяги должна быть тем больше, чем тяжелее лежащий на санях груз.
Примеры эти показывают, что чем тяжелее тело, тем большая сила тяги требуется для его равномерного передвижения по поверхности какого-нибудь другого тела, тем больше, следовательно, сила трения. Изучим на опыте, от чего зависит величина силы трения.
Воспользуемся установкой, изображённой на рисунке,
только не будем брусок нагружать гирей. Взвесим брусок и определим динамометром силу трения.
Допустим, что вес бруска (сила давления)  800 г, а сила трения, измеренная динамометром, 240 г. Разделив величину силы трения на силу давления, получим:
Положим на брусок второй такой же по весу брусок. Этим мы увеличиваем силу, направленную перпендикулярно поверхности соприкосновения тела и стола. Эту силу называют силой давления. Два бруска будут давить теперь на доску с силой  1600 г. Измерив динамометром силу трения, найдём, что она равна  480 г, то есть увеличилась вдвое. Разделив силу трения на силу давления, получим то же число  0,3
Если теперь на второй брусок положить такой же третий брусок, то при давлении на доску в  2400 г  сила трения окажется равной  720 г. Отношение силы трения к силе давления будет равно тому же числу  0,3
которое получалось в первых двух опытах.

Выводы из опытов:
– с увеличением силы давления пропорционально увеличивается и сила трения;

– отношение силы трения к силе давления не меняется при изменении силы давления.

Отношение силы трения скольжения к силе давления называется коэффициентом трения.


Если коэффициент трения обозначить буквой  k, силу давления – Fдавл, а силу трения – Fтр, то наш вывод можно записать в виде формулы:
При замене в нашем опыте гладкой доски шероховатой получим, что при одной и той же силе давления сила трения увеличится. Следовательно увеличится и коэффициент трения. Опыт показывает также, что коэффициент трения изменяется и при замене одного материала другим, например деревянной доски металлическим листом.
Таким образом, коэффициент трения зависит от свойств поверхности тел: от качества их обработки и материала самих тел. Для некоторых материалов коэффициент трения скольжения приведён ниже в таблице.
Зная коэффициент трения и силу давления, можно рассчитать силу трения по формуле:

При движении тела по горизонтальному пути силой давления является вес тела, обозначаемый буквой
Какую силу надо приложить, чтобы равномерно двигать деревянные сани весом
по горизонтальной ледяной дороге ? Коэффициент трения дерева о лёд
Fтр = 0,035 × 500 кг = 17,5 кг, следовательно
Способы увеличения и уменьшения силы трения.
В жизни и технике трение имеет большое значение.
При ходьбе мы отталкиваемся ногами от земли. Если же трение между подошвой обуви и землёй мало, например в гололёдицу, то отталкиваться от земли трудно, ноги при этом скользят. Чтобы ноги прохожих не скользили, улицы в городах посыпают песком. При этом увеличивается сила трения между подошвой обуви и землёй. Иногда колёса автомобиля на скользкой дороге быстро вращаются, но автомобиль не двигается с места – машина буксует. Это явление происходит в том случае, когда сила трения между ведущими колёсами автомобиля и дорогой мала. Ведущие колёса автомобиля соединены через систему передач с автомобильным двигателем, который их вращает. Ведущие колёсами, обычно задними, автомобиль как бы отталкивается от дороги. Чтобы увеличить трение, дорогу посыпают песком, а поверхность шин делают с ребристыми выступами. Зимой, когда дорога бывает особенно скользкая, на ведущие колёса автомобиля иногда приходится надевать специальные цепи.
Рассмотрим ещё один пример использования трения.
У сверлильного станка, который имеется в школьных мастерских, вращательное движение от двигателя к сверлу передаётся при помощи ремня. Чтобы ремень не проскальзывал на шкивах, его смазывают специальной липкой пастой. Это увеличивает трение между ремнём и шкивом.
Во всех рассмотренных примерах трение играет полезную роль. Во многих случаях трение вредно и его стараются уменьшить.
Трение вызывает износ движущихся частей машин. Для уменьшения трения трущиеся поверхности делают гладкими и между ними вводят слой масла (смазку). Применение смазки уменьшает силу трения в  8 10  раз. Валы машин и станков опираются на подшипники. Деталь разъёмного подшипника, непосредственно соприкасающаяся с валом, называется вкладышем. Вкладыш делают из бронзы, чугуна или стали. Для уменьшения трения между вкладышем и вращающимся валом внутреннюю поверхность чугунного или стального вкладыша покрывают особым материалом, чаще всего баббитом (сплав свинца, олова и других металлов). На рисунке
изображён подшипник, в котором вал  3  при вращении скользит по поверхности вкладыша  2. Подшипники такого рода называются подшипниками скольжения.

Шариковые и роликовые подшипники.
Для передвижения тяжёлых предметов очень часто под них подкладываются катки.
Этим приёмом заменяют трение скольжения трением качения. Сила же трения качения, как уже было установлено, при одинаковой нагрузке значительно меньше силы трения скольжения. На этом явлении основано применение шариковых и роликовых подшипников. В таких подшипниках вращающийся вал не скользит по неподвижному вкладышу подшипника, а катится по нему на стальных шариках или роликах. Устройство простейших шарикового и роликового подшипников изображено на рисунках:
Внутреннее кольцо подшипника, изготовленное из закалённой стали, насаживается на вал. Наружное же кольцо закрепляется в корпусе машины. При вращении вала внутреннее кольцо катится на шариках или роликах, находящихся между кольцами.
Замена в машинах подшипников скольжения шариковыми или роликовыми подшипниками позволяет уменьшить силу трения в  2030  раз. Шариковыми и роликовыми подшипниками снабжаются разнообразные машины: автомобили, токарные станки, текстильные машины, электрические двигатели, велосипеды.


Как мы ходим? Трение при ходьбе :: Класс!ная физика

Если Вы скажете, что сила трения направлена противоположно направлению движения тела, то Вам — «зачё-ё-ёт»!!!

Однако, бывают и сюрпризы!!!

Рассмотрим ходьбу человека по горизонтальной поверхности… Куда направлена сила трения на первом этапе ходьбы- при толчке ноги? Оказывается, тоже в сторону движения человека!


Когда человек, делая шаг, отталкивается от земли, подошва ботинка стремится продвинуться назад, в сторону противоположную движению человека. А сила трения, действующая со стороны земли на подошву, направлена против движения подошвы. В этом случае сила трения действует противоположно направлению движения подошвы (но по направлению движения человека). Если трение достаточно для того, чтобы нога не проскальзывала, то нога во время толчка перемещаться не будет. В этом случае сила трения — это сила трения покоя. Если нога проскальзывает: подошва движется назад, голова остается на месте, человек падает.

Второй этап ходьбы — отставшая нога выносится вперед и ставится на землю. В этом случае сила трения направлена уже против движения человека.

Таким образом, приходьбе направление силы трения все время меняется.

Теперь посмотрите, как работает сила трения при катании на лыжах …


Но вот Вы отправляетесь в горы … Если спуск крутой, человек тормозит ногами, и сила трения направлена против скорости человека.


При пологом спуске и при подъеме на гору тормозить не надо, и сила трения возникает так же, как и при ходьбе по ровному месту.


Интересно!

Хорошо известно, что в критические моменты, чтобы не сорваться со скользкой жерди или подняться по крутой стене, человек не очень-то доверяет обуви, предпочитая действовать босиком. И не зря. Oгромнoe преимущество нашей голой пятки и стопы в том, что они эластичны. Это дает им возможность «вписываться» в шероховатый рельеф, резко увеличивая площадь контакта с твердой поверхностью, а следовательно и сопротивление проскальзыванию.

Особый мелкий гофр (волнистость) кожи на человеческой ступне также препятствует проскальзыванию ноги назад. Этот гофр совершенно не изнашивается, а точнее, непрерывно восстанавливается по мере истирания кожи.


Любопытно, что в значительно большей мере полезным свойством «вписываться в рельеф» обладают ступни слонов. В поднятом положении конец нorи этих гигантов имеет закрyгленную форму, как бы лишенную стопы, Зато при опоре на землю ступня буквально расплющивается так, что ее диаметр превышает толщину ноги.

А на Луне-то!!!


Американские астронавты члены экипажа «Аполлон-12» Ч. Конрад и А. Бин рассказывали, что по Луне ходить легко, но они часто теряли равновесие, так как даже при легком наклоне вперед можно было упасть. Устойчивость ходьбы человека определяется силой трения между подошвой обуви и почвой. Поскольку сила тяжести на Луне в шесть раз меньше, чем на Земле, то и сила трения тоже уменьшается в шесть раз, а сила мышц такая же, как и на Земле. Это все равно, что на Земле стать в шесть раз сильнее. Ходьба сразу превратится в прыжки, и устойчивость потеряется.


Источники: журнал «Квант»,
Силин «Трение и мы»


Другие страницы по теме «В мире трения»:

Как мы ходим?
Это придумал адмирал Макаров
Трение покоя
Трение на Луне
Трение на дорогах
Мир без трения
Трение в спорте
Подшипники
Трение и паровоз
«Медный всадник»
Трение в живой природе
Сухая (твердая) смазка
Извлечение огня
Вязкое (жидкое) трение
Урок о трении

Силы трения — Справочник химика 21

    Режим захлебывания, или барботажный, возникает в результате накопления жидкости в насадке. Жидкость накапливается в насадке до тех пор, пока сила тяжести ее не уравновесит сил трения. Накопление жидкости начинается с нижнего слоя насадки и постепенно распространяется на всю высоту насадки. Газ перестает быть сплошной фазой и барботирует через слой жидкости. По мере накопления жидкости резко возрастает гидравлическое сопротивление, а увеличения скорости газа при этом почти не происходит (см. рис. 20, отрезок [c.67]
    При жидкостном трении надежность смазки, или, что то же самое, приложенная максимальная сила возрастает с увеличением скорости движения трущихся поверхностей и с увеличением вязкости масла, что можно видеть, подставив в вышеприведенную формулу величину силы трения, выраженную через коэффициент трения и приложенную нагрузку  [c.130]

    В основных узлах трения турбореактивного двигателя подшипники качения шариковые или роликовые. Таким образом, основным видом трения в турбореактивном двигателе является трение качения. Коэффициент трения подшипников качения составляет в среднем 0,002—0,004, ВТО время как в подшипниках скольжения коэффициент трения может достигать величины 0,01. Следовательно, затраты мощности на преодоление сил трения в турбореактивных двигателях сравнительно невелики. Незначительный пусковой крутящий мо-, мент подшипников качения значительно облегчает запуск двигателя прп низких температурах. Подшипники качения требуют небольших количеств смазки и люгут надежно работать на маловязких смазочных маслах. Подшипники компрессора при работе нагреваются приблизительно до 100—150° С, подшипники турбины до 150—200° С, а после останова двигателя из-за прекращения циркуляции масла и внешнего обдува температура подшипника может возрасти до 250° С. Это способствует испарению масла, а в случае наличия в нем нестабильных составных частей создает условия для лакообразования. [c.170]

    Слишком высокая вязкость масла также нежелательна, так как она приводит к увеличению сил трения, и следовательно, при режимной работе двигателя вызывает повышенную потерю мощности. При низкой температуре из-за высокой вязкости масла затрудняется запуск двигателя, а после запуска замедляется прокачка и ухудшается разбрызгивание масла. Свежее масло к узлам трения своевременно не поступает, а находившееся в зазорах при трении разогревается и вытекает. Возникает масляное голодание, повышенный износ или даже схватывание деталей. [c.179]

    С другой стороны, с увеличением скорости движения трущихся поверхностей и вязкости масла увеличивается сила трения, т. е. возрастают потери мощности на трение. Это противоречие разрешается путем подбора масла надлежащей вязкости для быстро вращающегося вала в подшипнике берут масло меньшей вязкости, для медленно вращающегося — большей вязкости. Гидродинамический режим смазки является наиболее приемлемым для трущихся деталей, так как он обеспечивает малый износ деталей и малые потери мощности на трение. [c.130]


    Внедрение отдельных молекул илн групп молекул жидкой среды в микротрещины поверхностей трения, или по межкристаллитным плоскостям поверхностей трения приводит к облегчению микро-пластических деформаций поверхностных слоев, облегчению процессов диспергирования и т. п., что в свою очередь приводит к улучшению прирабатываемости трущихся пар, снижению сил трения и износа. [c.59]

    Важным свойством сыпучего материала является подвижность ein частиц. Относительная взаимная подвижность частиц сыпучего материала зависит от наличия сил сцепления между отдельными частицами и от ве.личины сил трения, возникающих при перемещении частиц относительно друг друга. Она характеризуется углом киу-треннего трения, углом естествопного откоса, углом обрул1и-вания, углом скольжения. [c.59]

    А. С. Ахматов рассматривает формирование граничных смазочных слоев как одно из явлений кристаллизации. Граничные слои, по мнению А. С. Ахматова, представляют собой моно- или поликри-сталлические тела, возникающие за счет зародышевой функции первичного слоя. Смазочные материалы в очень тонких слоях под двусторонним влиянием поверхностей трущихся металлов обнаруживают исключительные антифрикционные свойства. Молекулы смазочных веществ в граничных слоях обеспечивают достаточно большую прочность на сжатие и легкость сдвигов в горизонтальном направлении. Этим и объясняются небольшие коэффициенты трения при скольжении смазанных поверхностей. Тонкие смазочные слои могут не только в значительной степени снижать силу трения, но и оказывать большое влияние на величину износа. Причем, как показали исследования П. А. Ребиндера. Б. В. Дерягина и др., во многих случаях смазка, достаточно интенсивно снижающая силу трения, может значительно увеличивать износ. [c.131]

    С появлением первых простейших механизмов человек встретился с явлениями трения и износа. Было замечено, что на преодоление сил трения требуется затрата значительной энергии, поэтому сразу же начались поиски способов и средств снижения этих затрат и уменьшения износа трущихся деталей. При этом человеческая мысль стала развиваться по двум направлениям подбор более прочных, износостойких конструкционных материалов с малым коэффициентом трения и применение различных смазочных материалов. По мере развития и усложнения техники совершенствовались и оба направления. Возникла наука о трении и износе. Однако, уделяя достаточно много внимания различным тонкостям взаимодействия твердых трущихся поверхностей, она относительно мало занималась изучением влияния качества смазочных материалов на трение и износ двигателей и механизмов. [c.7]

    В случаях когда между трущимися деталями не удается обеспечить жидкостной смазки, износ этих деталей и величина силы трения зависят от свойств масла, которые можно условно назвать смазывающими свойствами. Чем лучше смазывающие свойства масла, тем меньше износ и потери на трение, более надежна защита трущихся поверхностей от схватывания и заедания металлов. [c.158]

    Твердые смазки, не имеющие слоистой структуры (металлы, полимеры и т. п.), проявляют смазывающее действие в результате малого сопротивления срезу образующихся мостиков адгезии. Будучи нанесенными тонким слоем на металлическую поверхность, они создают положительный градиент механической прочности трущихся материалов и тем самым обеспечивают устойчивое внешнее трение с малыми силами трения. [c.205]

    Дополнительная сила трения, связанная с суш,ествованием ионной атмосферы и ее перемещением в сторону, противоположную движению центрального иона, была названа электрофоретической силой трения, а вызванный ею эффект торможения — электрофоретическим эффектом. [c.122]

    При стационарном течении перепад давления Др уравновешивается силами трения жидкости о стенки трубы и жидкость [c.24]

    Учитывая силы трения из-за притупления ножей и зазор между ножами, Рс увеличивают в 1,5-1,8 раза. [c.106]

    Испытания смазывающих свойств показывают, в какой мере масло выполняет свои основные функции — уменьшает силу трения и предохраняет детали от износа. При испытаниях имитируются реальные условия режимов трения. На практике существует довольно много частных случаев смазывания и поэтому имеется относительно много методов испытаний смазочных свойств. [c.54]

    Наиболее часто моделируется трение скольжения на небольшой поверхности. В ходе испытания постепенно повышается нагрузка и/или скорость скольжения (деформация сдвига) и измеряется или регистрируется сила трения и ее изменение, а также износ поверхностей трения. Из полученных данных рассчитываются критические параметры — критическая нагрузка, нагрузка сваривания, нагрузочная способность масла, показатель степени износа, показатель скорости износа и др. [c.54]


    Гидродинамика насадоч ных аппаратов. Между газом (паром) и жидкостью, движущимися по насадке, возникают силы трения, которые увеличиваются с возрастанием относительной скорости движения фаз. Взаимодействие между фазами ведет к повышению гидравлического сопротивления Ар при двухфазном движении по сравнению с сухой неорошаемой насадкой (рис. 20). [c.66]

    Рассмотрим простейший случай для импульсного потока, в котором жидкость течет по трубе малого диаметра с небольшой скоростью (ламинарно) и в стационарном режиме. Подъемную силу (составляющую I) по сравнению с силой трения (составляющей И) можно опустить. При отсутствии нарушения неразрывности потока (никакой переход не имеет места) в уравнении остается только две составляющие (II и IV), и в общей векторной форме оно имеет вид [c.82]

    Силу трения на боковой поверхности цилиндра можно представить как произведение площади боковой поверхности цилиндра [c.82]

    Левая сторона уравнения (7-11) соответствует подъемной си-компонентов в -направлении (7 J,a правая — силе трения ком нентов в том же направлении S,,). Кратко это можно записать с, дующим образом  [c.83]

    Для количественного расчета силы трения и коэффициента трения молекулярная теория пе всегда располагает необходимыми данными, что и ограничивает ее распространение. [c.224]

    При выводе уравнения (05) предполагается, что силами трения газового потока и частиц о стенки аппарата можно пренебречь. Это допун1ение справедливо, если отношение диаметров сосуда и ча-п . [c.72]

    Поверхностно-активные молекулы, попадая в микротрещины поверхностей трения и достигая мест, где ширина зазора равна размеру одной-двух молекул, стремятся своим давлением расклинить трещину (рис. 33). Это явление известно под названием адсорбцион-но-расклинивающего эффекта, что также впервые было обнаружено и изучено акад. П. А. Ребиндером. Подсчитано, что давление на стенки трещины может достигать до 1000 кПсм . Адсорбционно-рас-клинивающее действие поверхностно-активных молекул также приводит к облегчению пластических деформаций в поверхностном слое и к понижению прочности металла. При трении металлов это приводит к лучшей приработке деталей и снижению величины силы трения. Однако адсорбционно-расклинивающее действие может приводить к увеличению износа трущихся пар за счет облегчения процессов диспергирования поверхностных объемов металла. [c.61]

    В одной из первых теорий электрэпроводности растворов электролитов— Б гидродинамической, или классической, теории — прохождение тока рассматривалось как движение жестких заряженных шаров-ионов под действием градиента электрического потенциала в непрерывной жидкой вязкой среде (растворителе), обладающей определенной диэлектрической проницаемостью. Конечно, ионы перемещаются и в отсутствие электрического поля, но это беспорядочное тепловое движение, результирующая скорость которого равна нулю. Только после наложения внешнего электрического поля возникает упорядоченное движение положительных (по направлению поля) и отрицательных (в противоположном направлении) ионов, лежащее в основе переноса тока. Скорость такого направленного движения ионов определяется электрической силой и силой трения. В начальный момент на ион действует только первая сила, представляющая собой произведение заряда иона qi на градиент потенциала grad ijj  [c.118]

    Сопоставление приведенных данных Смолуховского [16] и Рау и Хенвуда [18] показывает весьма сложный и противоречивый характер зависимости сил сопротивления от взаимного расположения соседних шаров и критерия Re. Можно лишь утверждать, что в ансамбле из большого числа частиц при сильном сближении вплоть до соприкосновения, сила сопротивления, отнесенная к отдельному элементу, значительно возрастает по сравнению со случаем одиночного элемента при той же скорости потока. Иными словами, при снижении порозности системы е и уменьшении просветов между частицами градиенты скорости и силы трения, действующие на поверхность частицы, естественно возрастают. [c.32]

    Трение (fri tion). Для передвижения сопряженных поверхностей необходима сила для преодоления трения. Эта сила называется силой трения (fri tionalfor e). Сила трения [c.51]

    При течении жидкости в пористой среде возникает сила трения на границе раздела среда-жидкость . Поскольку поверхность норовых каналов достаточно велика, то силу трения можно считать распределенной по всему обьему течения и в первом приближении рассматривать как объемную. Таков смысл первого допущения. Учтем теперь, что среда является пористой и пусть т = onst. Тогда, перейдя к скорости фильтрации и использовав (1.4), из (1.9) получим  [c.17]

    Фрикционные свойства масел являются важными в нескольких случаях. Во первых, масло должно уменьшать трение трущихся поверхностей и их износ. Кроме этого, на автомобилях устанавливаются механизмы, работа которых основана на трении — сцепление, тормоза и другие фрикционные элементы. В системах тормозов и сцепления сила трения используется, соответственно, для торможения автомобиля и для предачи крутящего момента двигателя к трансмиссии. Для работы фрикционных механизмов большое трение необходимо, и чем оно больше, тем эффективнее их работа. Обычно на автомобилях устанавливают сцепление и тормоза сухого типа , для которых сила сцепления поверхностей зависит в основном от фрикционных свойств трущихся поверхностей. В автоматической коробке передач и других гидромеханических механизмах применяются сцепление, тормоза и замедлители, в которых масло является рабочей средой. В этом случае сила сцепления поверхностей зависит от фрикционных свойств масла. [c.52]

    Влияние шероховатости поверхности на трение и изнашивание. Сила трения между поверхностями трения зависит от их шероховатости, свойств материала, покрытия и других факторов. Чем ровнее поверхности трения, тем меньше механическое и тем больше молекулярное трение, и наоборот. С другой стороны, на мелкошереховатой поверхности лучше удерживается масло. [c.53]

    Метод Алмен-Виланд Almen Wieland). Метод аналогичный методу Фалекс, но зажимы имеют форму полувтулок и изготовлены из того же металла, что и валик (рис. 2.15). В этом случае контактирующая поверхность трения не линейная, а плоская. В ходе испытания при постоянной скорости вращения валика (200 об./мин, скорость скольжения 6,6 см/с), непрерывно увеличивают нагрузку до начала задира или до окончания ресурса прижимной силы. Измеряется сила трения и максимальная нагрузка до начала задира. [c.57]

    Поверхности трения новых или отремонтированных деталей двигателя бывают шероховатыми, не приработанными. Ввиду этого увеличивается сила трения и износ, появляется возможность задиров или прихватывания. Для улучшения взаимной приработки поверхностей трения, сначала допускается только работа двигателя без большой нагрузки. Во время обкатки применяются специальные масла, называемые маслами обкатки гип-ning-in oils). Они обычно содержат больше разделительных присадок с активными соединениями хлора, фосфора и серы. После некоторого времени масла обкатки заменяются на обычные. [c.112]

    Третье допущение заключается в том, что сила трения пропорциональна скорости фильтрации w с некоторым коэффициентом пр(>порцио-нальности X, так что F = и . С учетом всех сделанных предположений из уравнения (1.10) находим [c.18]

    Оииса 1иым В >т1с способом устраняют так называемый яв-н 1> 1 и е б а л а и с, т. е. небаланс, ко то л, 1 соз 1.ает момент, больший, чем л омент силы трения качения шеек рото))а плн оправки на призмах. Дело в том, ч о чувствительность балансировочного устройства характеризуется моментом трення качения (рис. 45)  [c.115]

    Гильза надежно крепится к валу иасоса клеммовым кольцом 4, стягиваемым болтом 19 с гайкой 20, за счет возникающей силы трения. В назы кольца входят два В1,1ступаюн1п. Н1лица гильзы, посредством которых н передается крутящий момент. Через лунку, профрезерованную в одном нз шлицев, проходит стяжной болт клеммоного кольца. Поэтому п1)н сборке кольцо удерживается [c.159]

    Гибка осуществляется посредством пластического изгиба при перемещении заготовки между вращающимися валками. Зона деформаций в данный момент времени охватывает небольшой участок заготовки и в процессе деформирования непрерывно пе-реме1Дается по ее длине. Подача заготовки происходит, за счет сил трения, возникающих между нею и валками. Технологические процессы гибки междувалками можно разделить йа три вида выполняемые цилиндрическими валками, профилированными валками и с применением специальных приспособлений — колец, надеваемых на гладкие валки. [c.23]


Способы увеличения и уменьшения трения физика. Что такое сила трения. Как можно уменьшить силу трения

«Природа силы трения» — Используя рисунок, определите силу трения, действующую на автомобиль. В технике сила трения имеет большое значение. Решение: Масштаб: 1 деление = 100 H Fтяги = 600 H Fтр = 600 H. Не будь трения, предметы выскальзывали бы из рук. Простейший подшипник состоит из внешнего кольца и внутреннего кольца. Трения в природе и технике.

«Трение физика» — История изучения трения. Направление силы трения. Тефлон – дитя химии 20 века. Сдвинуть книгу по гладко отполированному столу легче, чем по шершавому. От чего зависит сила трения покоя? На Марсе сила тяжести в два раза меньше земной, а атмосфера сильно разрежена. Первые «шведские спички» Лундстрема дошедшую практически до наших дней.

«Трение» — Какие трения бывают? Трение покоя. Трение движения. Трение покоя Трение скольжения Трение качения. Разработка Габдрахмановой З. К. Тюлячинский район Саушская средняя общеобразовательная школа. Понятие о трении. Сила трения. Физика 7 класс. Трение скольжения.

«Трение тел» — Цель урока: Ответ: ходьба, качение и покой. Задачи урока: Замените брусок цилиндром и проделайте то же самое. II (2) При смазке трущихся поверхностей сила трения… 1. не изменяется. 2. увеличивается. 3. уменьшается. Полезна или вредна сила трения? V (2) Трактор при вспашке земли, двигаясь равномерно, развил силу тяги 15 кН.

«Трение сила» — Задачи 1 группы: Задачи проекта: Результат 2 группы. Способы увеличения силы трения. Для уменьшения силы сопротивления воды, воздуха используют обтекаемую форму. 1.Сравнение силы трения скольжения и силы трения качения. Результат 3 группы. Изучить виды силы трения. Результат 1 группы. Все силы по-разному действуют на тело.

«Сила трения» — Примеры. Сила трения. Сдвиг предмета с места. Но в других случаях трение вредно. Ввинчивание шурупа. Добывание огня современным способом. Трение — сила знакомая, но таинственная. Движение автомобиля (трение колеса о дорогу). Трение – один из видов взаимодействия тел. Письмо ручкой по бумаге. Катание на коньках.

Всего в теме 19 презентаций

Трение играет важную роль в повседневной жизни. Эту силу приходится учитывать при проектировании самых различных технических систем, принцип действия которых основан на непосредственном соприкосновении движущихся частей. Не всегда трение является вредным фактором, но все же в большинстве случаев разработчики стараются самыми разнообразными способами уменьшить .

Инструкция

В самом простом случае постарайтесь изменить степень шероховатости поверхностей соприкасающихся объектов. Этого можно добиться путем шлифовки. Тела, взаимодействующие поверхности которых являются гладкими, доведенными до глянца, будут двигаться друг относительно друга значительно легче.

По возможности замените одну из соприкасающихся поверхностей на ту, которая имеет более низкий коэффициент трения. Это может быть искусственное покрытие- так, тефлон имеет один из самых низких коэффициентов трения, равный 0,02. Изменить проще тот элемент системы, который играет роль инструмента.

Используйте смазочные материалы, введя их между трущимися поверхностями. Этот способ применяется, например, в лыжном спорте, когда на рабочую поверхность лыж наносится специальная парафиновая смазка, соответствующая температуре снега. Смазки, применяемые в других технических системах, могут быть жидкими (масло) или сухими (графитовый порошок).

Рассмотрите возможность применения «газообразной смазки». Речь идет о так называемой «воздушной подушке». Уменьшение силы трения происходит в этом случае за счет создания потока воздуха между соприкасавшимися ранее поверхностями. Метод используется при проектировании вездеходов, предназначенных для преодоления труднопроходимых местностей.

Если в рассматриваемой системе используется трение скольжения, замените его на трение качения. Проделайте простой эксперимент. Поставьте на ровную поверхность стола обычный стакан и рукой попытайтесь его сдвинуть. Теперь положите стакан на бок и сделайте то же самое. Во втором случае сдвинуть предмет с места будет значительно легче, поскольку вид трения изменился.

Используйте подшипники в узлах, где происходит трение. Эти элементы позволяют преобразовать вид движения, тем самым существенно снизить потери на трение, уменьшив его силу. Этот способ наиболее широко применяется в технике.

На первый взгляд, излишняя сила трения вредна. Она уменьшает КПД механизмов, изнашивает детали. Но есть случаи, когда силу трения необходимо увеличить. Например, при качении колес необходимо улучшить их сцепление с дорогой. Посмотрите, каким образом это можно сделать.

Инструкция

Чтобы понять, как увеличить силу трения, вспомните, от чего она зависит. Рассмотрите формулу: Fтр=мN, где м – коэффициент трения, N – сила реакции опоры, Н. Сила реакции опоры, в свою очередь, зависит от массы: N=G=mg, где G — вес тела, Н- m – масса тела, кг- g – ускорение свободного падения, м/с2.

Из формулы можно сделать вывод, что сила трения зависит от коэффициента трения. Коэффициент трения определяется для каждой пары взаимодействующих материалов и зависит от природы материала и качества поверхности.

Таким образом, первый способ увеличить трение – изменить материал скользящей поверхности. Наверное, вы замечали, что в одной обуви практически невозможно передвигаться по влажному кафельному полу, а в другой вы не ощущаете каких-либо неудобств. Это объясняется тем, что подошвы ботинок сделаны из различных материалов. Скользкая обувь имеет низкий коэффициент трения скольжения подошвы относительно влажного кафеля.

Второй способ – увеличить шероховатость поверхности. Пример — зимние шины для автомобиля имеют более рельефный протектор, чем летние. За счет этого на скользкой зимней дороге автомобиль может уверенно двигаться.

Третий способ – увеличение массы. Как видно из формулы, сила трения напрямую зависит от массы. Это объясняет, почему груженому автомобилю в отдельных случаях легче выбраться из грязи, чем тому, что налегке. Это правило работает при определенном качестве грунта – в вязкую, болотистую почву тяжелая машина просядет больше, чем легкая.

Четвертый способ – удаление смазки. Представьте транспортер технологической линии, состоящий из вращающихся валиков, на которые натянута лента. Валики транспортера начинают проскальзывать по ленте, если они загрязнены. В этом случае грязь действует как смазка. Очистив детали механизма, вы увеличите силу трения и повысите КПД оборудования.

Пятый способ – полировка. Отполировав поверхность, вы можете увеличить силу трения. Это объясняется тем, что при соприкосновении отполированных поверхностей включаются силы межмолекулярного притяжения. Например, очень трудно раздвинуть два листа стекла, сложенных вместе.


Движение по скользкой поверхности Ходить по льду нелегко, т.к. трение, возникающее между поверхностью льда и подошвой обуви, мало. Ходить по льду нелегко, т.к. трение, возникающее между поверхностью льда и подошвой обуви, мало. Как можно облегчить хождение по скользкой поверхности? Как можно облегчить хождение по скользкой поверхности?


Опорный конспект ПОЛЬЗА ВРЕД ПОЛЬЗА ВРЕД 1. F тр. пок. – «движущая сила» 1. Препятствует движению 2. «тормозящая сила» 2. Изнашивает поверхность УВЕЛИЧИТЬ УМЕНЬШИТЬ УВЕЛИЧИТЬ УМЕНЬШИТЬ а) шероховатость («песок») а) смазка б) «нагрузить» б) подшипники F тр. кач.

Уменьшение силы трения Во-первых, мы знаем, трение бывает не всегда твердым, хотя именно от него в тысячах ситуаций стремятся избавиться. Например, смазывают детали механизмов и машин, чтобы уменьшить их износ и не терять впустую энергию, уходящую на бесполезный нагрев.


Уменьшение силы трения Подшипники Внутреннее кольцо подшипника насаживают на вал, который при вращении не скользит, а катится на шариках или роликах. Внутреннее кольцо подшипника насаживают на вал, который при вращении не скользит, а катится на шариках или роликах.



Воздушная подушка Суда на воздушной подушке — это аппараты, поддерживающие себя над опорной (земной или водной) поверхностью с помощью воздушной подушки, создаваемой судовыми вентиляторами. В отличие от обычных судов и колесного транспорта суда на воздушной подушке (СВП) не имеют физического контакта с поверхностью, над которой движутся



В технике для уменьшения влияния сил сухого трения между поверхностями вводят смазку (вязкую жидкость, создающую тонкий слой между твёрдыми поверхностями).

Влияние смазки заключается в том, что между трущимися поверхностями вводится слой вязкой жидкости, которая заполняет все неровности поверхностей и, прилипая к ним, образует два трущихся слоя жидкости.

Поэтому вместо трения двух твердых поверхностей при смазке возникает внутреннее трение жидкости, которое значительно меньше внешнего трения двух твердых поверхностей. Применение смазочных масел уменьшает трение в 8-10 раз. Типичный пример значения смазки представляет бег конькобежца на коньках. В результате действия силы со стороны конькобежца на нож конька снег тает и под коньком появляется вода, которая вновь замерзает, после того как пробежал конькобежец и исчезло давление. Однако в механизмах вода для смазки не годится, поскольку вследствие малой вязкости она выдавливалась бы из зазора неровностей между трущимися поверхностями.

Во всех машинах есть одна общая черта: в любой из них что-нибудь обязательно вращается. И везде есть неразлучная пара-ось и её подпорка — подшипник

Поскольку силы трения качения значительно меньше сил трения скольжения, то в машинах и механизмах в большинстве случаев подшипники скольжения заменяют подшипниками качения.

Подшипник состоит из двух колец. Одно из них — внутреннее — плотно насажено на ось и вращается вместе с ней. Другое наружное кольцо неподвижно зажато между основанием и крышкой подшипника.

Эти кольца — обоймы имеют на обращенных друг к другу поверхностях выточенные канавки. Между обойм находятся стальные шарики. При кручении подшипника шарики катятся по канавкам в обоймах.

Чем лучше отполированы поверхности дорожек и шариков, тем меньше трение. Чтобы шарики не сбегались в одну кучу, их разделяет сепаратор. Сепараторы обычно делаются пластиковые, стальные или бронзовые.

При вращении в таком подшипнике появляется трение качения. Потери на трение в шариковом подшипнике раз в 20-30 меньше, чем в подшипнике скольжения! Подшипники качения делают не только с шариками, но и с роликами разной формы. Без подшипников качения современная промышленность и транспорт были бы невозможны.

В настоящее время широко применяется такой способ уменьшения трения при движении транспортных средств, как воздушная подушка.

Воздушная подушка — это слой сжатого воздуха под транспортным средством, который приподнимает его над поверхностью воды или земли. Слой сжатого воздуха создаётся вентиляторами. Отсутствие трения о поверхность позволяет снизить сопротивление движению. От высоты подъёма зависит способность такого судна двигаться над различными препятствиями на суше или над волнами на воде.

Первым идею подобной машины на воздушной подушке высказал К.Э. Циолковский в 1927 году, в работе «Сопротивление воздуха и скорый поезд». Это бесколесный экспресс, который мчится над бетонной дорогой, опираясь на воздушную подушку — слой сжатого воздуха.

Произошла ошибка при настройке пользовательского файла cookie

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности. Если ваш браузер не принимает файлы cookie, вы не можете просматривать этот сайт.


Настройка браузера на прием файлов cookie

Существует множество причин, по которым файл cookie не может быть установлен правильно. Ниже приведены наиболее распространенные причины:

  • В вашем браузере отключены файлы cookie. Вам необходимо сбросить настройки браузера, чтобы принять файлы cookie, или спросить вас, хотите ли вы принимать файлы cookie.
  • Ваш браузер спрашивает, хотите ли вы принимать файлы cookie, и вы отказались. Чтобы принять файлы cookie с этого сайта, нажмите кнопку «Назад» и примите файл cookie.
  • Ваш браузер не поддерживает файлы cookie. Попробуйте другой браузер, если вы подозреваете это.
  • Дата на вашем компьютере в прошлом. Если часы вашего компьютера показывают дату до 1 января 1970 г., браузер автоматически забудет файл cookie. Чтобы это исправить, установите правильное время и дату на своем компьютере.
  • Вы установили приложение, которое отслеживает или блокирует установку файлов cookie. Вы должны отключить приложение при входе в систему или проконсультироваться с системным администратором.

Почему этому сайту требуются файлы cookie?

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности, запоминая, что вы вошли в систему, когда переходите со страницы на страницу. Предоставить доступ без файлов cookie потребует от сайта создания нового сеанса для каждой посещаемой вами страницы, что замедляет работу системы до неприемлемого уровня.


Что сохраняется в файле cookie?

Этот сайт не хранит ничего, кроме автоматически сгенерированного идентификатора сеанса в файле cookie; никакая другая информация не фиксируется.

Как правило, в файле cookie может храниться только та информация, которую вы предоставляете, или выбор, который вы делаете при посещении веб-сайта. Например, сайт не может определить ваше имя электронной почты, если вы не решите ввести его. Разрешение веб-сайту создавать файлы cookie не дает этому или любому другому сайту доступ к остальной части вашего компьютера, и только сайт, создавший файл cookie, может его прочитать.

Что вообще такое трение?

Единственный способ заставить это работать — иметь переменную силу трения. Если сила трения не совсем соответствует силе толкания, происходят странные вещи. Вот почему здесь стоит знак «меньше или равно». Однако, как только книга ДЕЙСТВИТЕЛЬНО начинает двигаться, мы можем использовать немного другую модель трения. Похоже на это.

Иллюстрация: Rhett Allain

В отличие от статического трения, если две поверхности трутся и скользят, сила трения практически постоянна.Именно так работает модель (основанная на фактических экспериментальных данных). Опять же, это не идеальная модель, но в большинстве случаев она работает достаточно хорошо.

Почему трение — это плохо?

Трение — это взаимодействие между объектами, находящимися в контакте друг с другом. Почти все, что мы видим, касается чего-то еще, поэтому вокруг нас всегда есть трения. Но тоже не всегда отлично. Рассмотрим следующую ситуацию. У меня гладкая миска, и я кладу монету на внутреннюю стенку миски рядом с краем.Когда я отпускаю монету, она скользит вниз к центру чаши и, возможно, немного поднимается с противоположной стороны. Однако он не поднимется так высоко, как начал, из-за трения.

Если рассматривать эту скользящую монету с точки зрения энергии, она должна начинаться с некоторой гравитационной потенциальной энергии (которая зависит от высоты монеты). Когда монета движется вниз по чаше, гравитационная потенциальная энергия будет уменьшаться, что приводит к увеличению кинетической энергии (которая зависит от скорости монеты).Как только он вернется на другую сторону чаши, его кинетическая энергия будет уменьшаться по мере замедления и увеличиваться потенциальная энергия по мере того, как он становится выше.

Но с другой стороны чаши он не поднимается так высоко. Это означает, что энергии не хватает. Ну, это не НА САМОМ ДЕЛЕ пропало — оно куда-то пропало. В случае фрикционных взаимодействий некоторая энергия идет на повышение температуры как монеты, так и чаши. Мы называем это тепловой энергией. Если вы возьмете инфракрасную камеру, вы увидите, как поверхности нагреваются, когда предметы трутся друг о друга.Посмотрите на эту гифку, показывающую, как мои туфли скользят по полу (в инфракрасном свете более яркие цвета представляют более высокие температуры).

Видео: Ретт Аллен

В большинстве ситуаций мы не хотим, чтобы все стало теплее, но оно происходит. Проверьте это: вот инфракрасное изображение, показывающее ось грузового поезда.

Photograph: Rhett Allain

Управление трением путем настройки сил Ван-дер-Ваальса — ScienceDaily

Чтобы автомобиль разгонялся, между шиной и поверхностью дороги должно быть трение.Величина создаваемого трения зависит от множества факторов, включая мельчайшие межмолекулярные силы, действующие между двумя соприкасающимися поверхностями — так называемые силы Ван-дер-Ваальса. Важность этих межмолекулярных взаимодействий в создании трения известна давно, но теперь она впервые продемонстрирована экспериментально группой исследователей под руководством профессора физики Карин Джейкобс из Саарландского университета и профессора Роланда Бенневица из Института новых материалов им. Лейбница (INM). ).Интересно, что исследовательская группа показала, что на трение, действующее на поверхность материала, влияет структура подповерхностных слоев.

Трение — это повседневное явление, которое иногда желательно (позволяющее автомобилям разгоняться), а иногда нет (трение в виде сопротивления автомобиля и трения в двигателе и системе трансмиссии увеличивает потребление энергии автомобилем). Поэтому для многих ученых и инженеров возможность контролировать трение находится на первом месте в списке их желаний.Возможный подход к контролю трения был только что опубликован исследователями из Саарского университета и INM. Они обнаружили, что на силу трения влияет состав материалов под поверхностью.

Работа, проведенная учеными из Саарбрюккена, заключалась в более тщательном изучении межмолекулярных сил, действующих между двумя материалами. Чтобы иметь возможность варьировать эти силы, исследователи работали с полированными пластинами из монокристаллического кремния. «Пластины покрыты слоями диоксида кремния разной толщины и аналогичны тем, которые используются в полупроводниковой промышленности», — пояснила Карин Джейкобс, профессор экспериментальной физики Саарского университета.

Команда Джейкобса точно измерила трение между слоями диоксида кремния (SiO 2 ) различной толщины и 200-нм наконечником зонда для атомно-силовой микроскопии путем тщательного сканирования кончиком по поверхности пластины. То, что обнаружили физики, было удивительным: хотя самый верхний слой поверхности всегда состоял исключительно из SiO 2 , игла атомно-силового микроскопа испытывала разные силы трения в зависимости от толщины слоя диоксида кремния.«Чем тоньше оксидный слой, тем больше трение», — сказал Джейкобс. Исследование показало, что силы трения, связанные с пластинами, различались на целых 30 процентов в зависимости от толщины слоя SiO 2 . Эффект наблюдался и при покрытии кремниевых пластин водоотталкивающим монослоем молекул силана (длинноцепочечных углеводородов).

«Результаты нашего исследования имеют большое значение для многих практических приложений», — сказал профессор Джейкобс.«Поскольку сила сил Ван-дер-Ваальса зависит от состава материала на глубине до 100 нанометров, тщательное проектирование структуры слоя на поверхности материала может уменьшить трение. Это дает нам еще один подход к контролю трения в дополнение к общепринятому использованию смазочных материалов».

Источник истории:

Материалы предоставлены University Saarland . Примечание. Содержимое можно редактировать по стилю и длине.

Скалолазание: понимание сил трения

 

Трение = сила, возникающая при сопротивлении движению

Существует два вида трения: статическое и кинетическое .

  1. Статическое трение удерживает объекты от движения, пока приложенная сила меньше статического трения. Как только приложенная сила превышает максимальное статическое трение, объект начинает двигаться.
  2. Трение остается здесь, но теперь оно замедляет движущийся объект, а не удерживает его на месте. Этот вид трения называется кинетическим трением .

 

Трение при скалолазании

При скалолазании создается статическое трение о камень (или пластик, дерево, на что бы вы ни взбирались), а также наши руки, ноги и тело. Если существует достаточное статическое трение, мы можем двигаться против него и продвигаться вперед по последовательности; однако, если мы генерируем больше силы, чем статическое трение, руки и ноги соскальзывают, и мы падаем.

Величина силы трения и тип силы, необходимой для выполнения движения, зависят от специфики типа, формы и текстуры камня, а также от ориентации вашего тела, окружающей среды и множества других факторов.

 

Связанный:  Не принимайте это за гранит: понимание различных типов горных пород

Некоторые из этих факторов (часто связанных с камнем) мы не можем контролировать (но как интересно было бы, если бы мы могли просто создавать кувшин в камне всякий раз, когда нам это нужно!?).Однако другие факторы мы можем контролировать:

  • Пот уменьшает трение между нашими руками и камнем, поэтому мы используем мел, чтобы высушить руки.
  • Положение руки влияет на то, как мы можем приложить силу, поэтому мы часто тестируем разные способы удержания руки, чтобы увидеть, какой из них «ощущается» лучше и обеспечивает наиболее надежный захват.

 

Связанный:  5 захватов ниндзя, которые должны быть у каждого альпиниста

 

Как и почему положение пальцев влияет на силу трения

При приложении силы пальцами вместе силы, генерируемые каждым пальцем, параллельны друг другу и перпендикулярны рукоятке, что создает максимальную силу трения, против которой можно тянуть.

При разъединении пальцев силы, возникающие в каждом пальце, не параллельны; они находятся под небольшим углом. Из-за этих углов некоторая часть приложенной силы будет пытаться сдвинуть пальцы вместе.

Когда пальцы остаются разделенными, это означает, что было создано достаточное боковое трение, чтобы удержать их на месте. Этого трения раньше не было, и теперь оно уменьшает эффективное трение, против которого вы можете тянуть.

Таким образом, даже если ваши пальцы/кисти по-прежнему могут прилагать ту же силу, часть этой силы приходится на боковое трение, тем самым уменьшая общее тянущее усилие.

Зак объясняет эту концепцию силы трения более подробно:

Поиск идеального баланса силы трения

Конечно, такой анализ упрощает ситуацию, да и поводов развести пальцы часто бывает много. Возможно, вы найдете спрятанную маленькую защелку для большого пальца, которая превратит этот дерьмовый зажим в чуть менее дерьмовый зажим. Или, может быть, вы можете поместить только два пальца в этот карман бомбера вдоль планки чосси. Или, может быть, на почти идеальном кувшине есть одно место, где камень чертовски острый!

Несмотря на то, что мы теряем некоторую силу, раздвигая пальцы, мы, по-видимому, получаем больше силы (или, по крайней мере, больше полезной силы) благодаря тому преимуществу, которое дает новая ориентация пальцев или рук (например, превращение сгиба в щипок).

Фото: Эштон Мартин

Эти принципы могут объяснить, почему компрессионные движения становятся все более эффективными по мере того, как угол захвата становится более вертикальным. В компрессионных движениях руки (теперь предполагая, что пальцы сомкнуты и просто учитывая угол наклона руки к камню) прикладывают горизонтальную силу.

Чем более вертикальна скала, тем больше сжимающая сила будет приложена перпендикулярно поверхности, что приведет к более сильному эффективному трению, которое поможет вам удержаться на ногах.Если мы прикладываем силу более наклонно, у нас будет меньше трения и, соответственно, вероятность поскользнуться.

 

Обучение работе с трением в скалолазании

Как скалолазы, мы постоянно оцениваем эти хитрые захваты рук, чтобы найти лучший способ их использования. Хотя пальцы обычно держат вместе, мы развиваем интуицию, чтобы понять, как мы можем разъединить пальцы, чтобы добиться наиболее эффективной силы в данной ситуации.


Зак Лепор родился и вырос во Флориде, где лазание в основном ограничивалось деревьями.Будучи любителем науки с рождения, он всегда тянулся к природе и ее дивной красоте. Изучая биохимию в Бостоне, он начал заниматься скалолазанием на стене для скалолазания в спортзале своего колледжа и сразу же увлекся. Покинув Бостон, он отправился на запад и «случайно» оказался в Стимбот-Спрингс, штат Колорадо, где сейчас работает пекарем. В свободное от приключений время в Скалистых горах или выпечки Зак любит читать фантастические сериалы, романы-антиутопии и книги по физике и химии.

Трение: сила природы

Трение — это фактор, который нельзя игнорировать при натяжении болтов.Всегда присутствующее в болтовом соединении трение может быть частью проблемы или частью решения.

Трение — это сила, возникающая всякий раз, когда два объекта соприкасаются друг с другом. Это противоположно всякому движению. Независимо от того, в каком направлении что-то движется, трение тянет его в другую сторону.

Тем не менее, нам нужны трения. Без него мы не смогли бы ходить, сидеть в кресле или подниматься по лестнице. Все просто продолжало бы скользить.

Франк Науманн, бывший управляющий директор Немецкой ассоциации крепежных изделий и обладающий более чем пятидесятилетним опытом в области трения, объясняет, что трение всегда существует в болтовом соединении.С одной стороны, это ограничивает эффективность преобразования крутящего момента в желаемую предварительную нагрузку, с другой стороны, необходимо поддерживать предварительную нагрузку в соединении, чтобы предотвратить расшатывание деталей.

«Есть два коэффициента, которые описывают трение между вращающимися частями в процессе затяжки», — говорит Науманн. «Во-первых, это коэффициент трения между опорными поверхностями под головкой винта или под гайкой µb (µb = трение шайбы) и, во-вторых, коэффициент трения между витками резьбы µth (µth = трение резьбы).Оба они потребляют большое количество энергии, которая превращается в бесполезное тепло. Например, в случае, когда µb=µth=0,10, только 16 % крутящего момента преобразуется в предварительную нагрузку. На величину коэффициентов можно влиять контролируемой смазкой. В автомобильной промышленности в основном используется диапазон от 0,08 до 0,16».

Что касается болтовых соединений, трение иногда является частью решения, а также частью проблемы. Конечно, зажимная нагрузка в болте в основном определяется крутящим моментом, необходимым для затяжки болта.Но это также функция таких аспектов, как диаметр и длина болта, геометрия резьбы и, не следует забывать, коэффициенты трения, существующие в резьбе и под головкой болта и гайкой.
Коэффициент трения необходим для расчета моментов затяжки и результирующих растягивающих усилий и напряжений болтов, а также для расчета результирующей силы трения между соединяемыми поверхностями.

Однако приведенные в таблицах приблизительные значения коэффициентов трения являются лишь репрезентативными значениями.Они должны быть подтверждены другими источниками информации и, желательно, тестированием.

Величина крутящего момента зависит от трения в резьбе и между затянутой головкой болта и гайкой, а также от скрепляемого материала или шайбы, если они используются. Фактически при затяжке почти вся подводимая энергия теряется на преодоление трения под головкой, гайкой и резьбой. Лишь небольшая часть крутящего момента преобразуется в нагрузку зажима или натяжение.

Динамометрические ключи

не позволяют напрямую измерить предварительную нагрузку болта.При приложении крутящего момента он должен преодолевать статическое трение под головкой болта и гайки, в зависимости от того, какой конец затягивается, а также в резьбе.

Большая часть прилагаемого крутящего момента, около 50 процентов, теряется при преодолении трения под затянутой головкой болта и гайкой, а около 40 процентов теряется при трении резьбы. Только оставшиеся десять процентов приложенного крутящего момента совершают полезную работу по растяжению болта и обеспечению предварительного натяга.

Трение часто используется как метод фиксации болтовых соединений.Наиболее распространенные примеры включают деформированную резьбу или стопорные гайки с нейлоновой вставкой или зубчатые/зубчатые/звездчатые шайбы. В этих решениях принцип фрикционной блокировки основан на повышенном трении в резьбе или под головкой болта и гайкой.

Однако такие факторы, как кручение, заедание и истирание, могут негативно повлиять на эти решения, основанные на трении.

Также могут возникнуть проблемы из-за повышенного напряжения кручения в соединении при методах блокировки, основанных на трении. Сильное кручение может привести к деформации крепежа при меньшем предварительном натяге, чем ожидалось.Поскольку условия трения неравномерны, необходимая предварительная нагрузка может быть не достигнута.

Крепеж из нержавеющей стали, алюминия, титана и других сплавов также может выдерживать непредсказуемое заедание резьбы (холодная сварка). При болтовом креплении заедание резьбы возникает во время затяжки крепежа, поскольку между соприкасающимися и скользящими поверхностями резьбы возникает давление.

В экстремальных случаях истирание приводит к заклиниванию, то есть фактическому смерзанию резьбы и блокировке болта. Дальнейшее затягивание может привести к скручиванию крепежной детали или сорванию резьбы.

Смазочные материалы

часто используются для уменьшения трения и получения равномерной нагрузки на зажим. Частое смазывание внутренней и внешней резьбы также может предотвратить заедание резьбы.

По словам Михаэля Штелера, менеджера по продукции компании Dörken, современная тенденция заключается в том, чтобы наносить на болт или гайку покрытие, соответствующее задаче, которую они должны выполнять. В основном это покрытия со встроенной смазкой; отдельная смазка, добавленная после покрытия, больше не удобна, так как это дополнительный шаг.Также покрытия, не устойчивые к температуре, могут вызвать саморасшатывание соединения.

Тем не менее, смазка значительно снизит или даже снизит блокировочную способность любого метода, основанного на трении. Смазку никогда не следует использовать в сочетании с блокировкой на основе трения, потому что это будет противодействовать возможностям блокировки.

Очень важно контролировать нагрузку на зажим, и этого можно добиться за счет уменьшения распространения трения. При использовании болтовых соединений для блокировки, не основанных на трении, можно использовать смазку.

Уменьшая трение за счет смазки, улучшается контроль предварительной нагрузки и значительно снижается разброс. Тогда можно будет использовать всю мощность болта и продлить срок службы болтового соединения. Болт, который выходит из строя из-за усталости, вызывает нежелательные остановки производства.

Трение с обзором Nord-Lock

Шайбы

Nord-Lock фиксируют болтовые соединения за счет напряжения, а не трения. Шайбы предназначены для создания эффекта клина, и доказательством этого может служить увеличение натяжения при раскручивании.

Этот клиновой эффект препятствует свободному вращению болта. Болтовые соединения теряют лишь некоторую начальную предварительную нагрузку из-за нормальных осадок между контактными поверхностями.

Уменьшение трения в резьбе при надежном закреплении соединения часто считается невозможным. Однако с клиновым замком Nord-Lock, основанным на растяжении, этого можно добиться с помощью смазки.

«Метод клинового запирания основан на растяжении, а не на трении, — говорит Лена Калмыкова, инженер по применению Nord-Lock.«Наиболее распространенным примером системы клинового запирания является пара шайб с кулачками, подъем которых превышает шаг резьбы болта. Пара шайб устанавливается лицом к кулачку. Когда болт/гайка затянуты, зубья захватывают и блокируют сопрягаемые поверхности, обеспечивая движение только по поверхности кулачка. Любое вращение болта/гайки блокируется клиновым эффектом кулачков. Смазка не влияет на способность стопорения клина. Кроме того, с его помощью вы можете использовать каждый болт на полную мощность.

Увлекательный факт трения

Трение зависит от характеристик поверхностей – насколько они плоские, круглые или шероховатые. Трение также зависит от того, в какой среде находятся поверхности, влажная она или сухая, а также от того, какие частицы находятся в среде.

Это очень междисциплинарная область, поскольку она включает в себя различные области, такие как механика, химия и гидродинамика. Вы должны пройти весь путь до атомного уровня, чтобы полностью и в деталях понять, что происходит с точки зрения трения.

Классические законы трения скольжения были открыты Леонардо да Винчи. Они были заново открыты Гийомом Амонтоном, который представил природу трения с точки зрения неровностей поверхности и силы, необходимой для поднятия веса, прижимающего поверхности друг к другу.

В прошлом веке было показано, что на микроскопическом уровне фактическая площадь контакта между поверхностями составляет очень малую часть видимой площади. Развитие атомно-силового микроскопа позволило ученым изучать трение в атомном масштабе.

Статическое трение возникает между двумя поверхностями, упирающимися друг в друга. Контуры каждой поверхности имеют возможность слиться друг с другом и действительно получить хорошее сцепление.

 

Что такое сила трения

Сила трения

Если выключить двигатель автомобиля, он остановится после прохождения определенного расстояния. Это означает, что на автомобиль действует какая-то тормозящая сила, которая его останавливает. Сила, противодействующая движению автомобиля, называется «силой трения».

  • Сила трения действует по касательной к соприкасающейся поверхности и всегда в направлении, противоположном направлению движения объекта.
  • Сила трения – это сила, противодействующая относительному движению двух поверхностей, находящихся в контакте друг с другом.

Преимущества и недостатки трения

Вот некоторые из преимуществ и недостатков трения:
Преимущества: Именно благодаря трению мы можем ходить, водить машину, открывать двери, поворачивать краны и писать.Шурупы и гвозди не соскальзывают из-за трения между деревом и металлической поверхностью шурупа. Узел остается на месте из-за трения веревки, которой вы его завязываете. Простыни остаются на кровати из-за трения. Вы можете сидеть на стуле, не соскальзывая из-за трения.

Недостатки: Трение вызывает нагрев движущихся частей машин и автомобилей. Это приводит к потере энергии и топлива. Трение также вызывает износ движущихся частей.В зависимости от наших требований нам может потребоваться уменьшить или увеличить трение между поверхностями.

  • Износ: в деталях машин, таких как шестерни, тормоза, когда они постоянно соприкасаются друг с другом, они постепенно изнашиваются, и их следует время от времени заменять.
  • Трение снижает эффективность машины.
  • Трение в машине вызывает тепло и нежелательный шум, который повреждает машину. Чтобы избежать чрезмерного нагрева, в машинах обычно циркулирует вода.

Применение сил трения
  • Мы не смогли бы ходить, если бы не было трения между подошвами нашей обуви и землей.
  • Если бы не было трения, колеса автомобиля вместо вращения скользили бы и останавливались. Для этого мы должны увеличить трение, сделав шины гофрированными, чтобы улучшить сцепление шин с дорогой. Кроме того, увеличивается трение.
  • При торможении автомобиль останавливается за счет силы трения между тормозной накладкой и барабаном.
  • В отсутствие трения мы не можем писать на доске меловой палочкой, потому что меловая палочка соскальзывает с доски, не оставляя следов на доске.

Сила трения с примерами задач

Пример 1:    Три блока связаны веревками, как показано на рисунке. Они лежат на горизонтальном столе без трения. Их тянут вправо с силой T3 = 12 Н. Если m1 = 1 кг, m2 = 2 кг и m3 = 3 кг, рассчитайте натяжение T1.

Решение: 1 1 M 3 A = T 3 — T 2 — T 2
⇒ 3A = 12 — T 2 … (1)
1 M 2 A = T 2 — T 1 1
⇒ 2A = T 2 — T 1 … (2)
из (1) & (2)
5A = 12 — T 1 … (3)
м 1 A = T 1 ⇒ A = T 1 … (4)
из (3) & (4)
5T 1 = 12 — T 1 1 = 2n

трение — фон

трение — Задний план Трение
Фон

Когда тело движется через вязкий материал, такой как воздух или воде или по бурной поверхность, есть сопротивление ее движению; это сопротивление называется сила трения.Трение, возникающее в результате взаимодействия тело и элементы, с которыми оно контактирует, играет очень важную роль во многих физических системах. Картина, если хотите, система состояла из 100 студентов, пытающихся попасть в класс без трение между подошвой обуви и полом. Трение также может быть помехой. Возьмем, к примеру, двигатель автомобиля. В бензиновом двигателе искра взрывает пары бензина тем самым продвигая поршень вверх через цилиндр.Стенка цилиндра должна плотно прилегать к поршню, чтобы усилие взрыв не «просачивается» между поршнем и стенками цилиндра. Очевидно, это приводит к трению поверхностей цилиндра и поршня. вместе и благодаря этот контакт, в системе существует трение. Побочный продукт трение это тепло. Тепло заставляет металл расширяться. Если поршень расширяется быстрее, чем стенка цилиндра (это делает), то трение увеличивается и может привести к повреждению. Это трение сила в двигателе уменьшается за счет использования смазки, такой как масло.

Рассмотрим более простую систему; блок, лежащий на ровной поверхности. секунда Ньютона закон гласит, что если на блок не действует результирующая сила, то движение блока будет оставаться в своем нынешнем состояние. Если мы начнем прикладывать силу к бруску параллельно плоскости (доске), блок изначально остается на отдыхе. Так как блок не двигается, на блок не действует результирующая сила. Это означает, что существует сила действуя с величиной, равной величине нашего толчка, но в противоположном направлении, нейтрализуя прилагаемую нами силу.Сила, удерживающая блок от движения, называется силой трения . сила . Для этого обсуждения f будет использоваться для обозначения этой силы трения и F будет обозначать приложенную силу. Следует отметить, что как Ф увеличивается, как и f . Аналогично, как F убывает, f также уменьшается. Это потому, что f является силой сопротивления, а не активной силой. Так как блок еще не скользит, мы звоним ф сила трения покоя f s .Должно читателю должно быть очевидно, что если толкнуть блок достаточно сильно, он в конце концов начинают скользить. Это говорит о том, что f s имеет максимум. Говоря более формально, после F превышает определенное значение, блок будет проскальзывать. В точке, где блок вот-вот соскользнет, ​​ f s на максимуме.

Как только f s достигнет своего максимума, любой дальнейшее увеличение F приводит к блок начинает скользить.Из экспериментального наблюдения, известно, что когда блок находится в движении, сила трения уменьшается. Таким образом, сила сопротивления, когда блок неподвижен или статичен, больше, чем что от того, когда блок движется или скользит. Из-за этого, необходимо различать силы трения в статике и кинетические ситуации. Когда блок приходит в движение, сила сопротивления называется силой кинетического трения ф к . Справедливо следующее неравенство:

ф к < макс( ф с ).

Момент после начала движения требует нескольких замечаний. Для удержания тела в движении требуется гораздо меньше усилий. чем это инициировать это движение. Интересное поведение возникает в системе из-за сумма так называемого «избыточная» сила, которая присутствует после того, как блок начинает проскальзывать. Если цель для получения постоянной скорости, то F должно быть резко уменьшено сразу же после того, как произойдет проскальзывание, чтобы привести силы в равновесие. Если F не уменьшается, затем он доминирует над гораздо более слабым f k , что приводит к постоянное ускорение.

Поскольку сила трения является резистивной, вводится взаимодействием двух поверхностей, то выражение для f следует полагаться на две взаимодействующие поверхности и количество происходящее взаимодействие. Экспериментально это было показано, чтобы быть правдой. (В ходе этого обсуждения мы сосредоточимся на система двух поверхностей, скользящих друг по другу.) Сила трения равна прямо пропорциональный к силе, прижимающей две поверхности друг к другу. Эта сила называется нормальное усилие, F N .Если поверхности горизонтальны, нормальная сила равна вес объекта, w . Это связано с тем, что вес является единственной силой, толкающей поверхности вместе. Для ясности следует отметить, что нормальная сила действует наоборот направление веса. Другими словами, вес блока пытаясь ускорить блок к центру Земли, нижняя поверхность прикладывает равная сила в противоположное направление, удерживающее блок от падения (действие = противодействие).

Если самолет наклонен, нормальная сила уменьшается и становится намного больше интересно. Имейте в виду, что нормальная сила и вес противодействуют прижатию двух поверхности вместе. Также стоит отметить, что слово «нормальный» означает «перпендикуляр». Из этого следует что нормальную силу можно рассматривать как силу, действующую перпендикулярно интерфейс из двух поверхностей. По мере увеличения наклона сила веса блока продолжает действовать «прямо вниз». В конце концов, когда плоскость достаточно наклонена, нормальная сила, а значит, и сила трения, уменьшается до точки, где максимальное статическое трение уже недостаточно велико, чтобы противостоять силе тяжести, действующей вдоль плоскости.Затем блок начинает скользить. Здесь необходимо отметить, что любая сила является векторное количество. Это не будет подробно определено в этом проекте, но это необходимо упомянуть несколько характеристик векторов, чтобы понять, как силы в нашей системе меняются. Вектор — это величина, такая как сила или скорость, полностью определяется величиной и направлением. Потому что направление силы важны, нам нужен метод для описания того, какая сила действуют в определенных направлениях. Используемое здесь соглашение — компоненты.Если вектор направлен под углом, то он имеет горизонтальную составляющую и вертикальная составляющая. Когда доска выровнена, вся сила веса действует на вертикальное направление. Следовательно, вертикальная составляющая силы веса равна силе веса, а горизонтальная составляющая силы веса равна нуль. Когда доска наклонена, сила веса больше не состоит только из вертикальный компонент, но вместо этого имеет как вертикальный, так и горизонтальный компоненты. Так как нормальная сила действует с величиной, равной вертикальной составляющая силы веса, по мере увеличения наклона доски нормальная уменьшение силы.

Это означает, что все меньше и меньше значения веса действуют, чтобы прижать поверхности друг к другу. Должно быть ясно, что когда поддержка поверхность вертикальна, вес блока больше не влияет на сила нормальная. Поскольку вес блока является единственной содействующей силой в нормальное направление, нормальная сила равен нулю. Если сила трения прямо пропорциональна нормальная сила и нормальная сила равна нулю, делается вывод, что при опорной поверхности вертикальный есть отсутствие трения между поверхностями.

В математике мы говорим, что величины пропорциональны, если существует некоторое число, мультипликативный коэффициент, что приведет к равенству в отношениях. Это означает, что там существует постоянная пропорциональности, при которой сила трения равна произведению этой постоянной и Ф Н . Эта константа называется коэффициентом трения . Ранее было сказано, что сила трения каким-то образом уменьшается, когда тело находится в движении.Поскольку у нас есть пришли к выводу, что два фактора, которые создают силу трения, являются нормальной силой, и это коэффициент трения. Должно быть очевидно, что нормальная сила не собирается уменьшаться, когда блок начинает двигаться. Отсюда следует, что коэффициент трения должен измениться, когда движение начинается. В очередной раз необходимо различать эти величины в обозначениях: коэффициент трения покоя с и коэффициент кинетического трения к , (это греческая буква Му и является общим символом для коэффициент трения).Это также случай, когда s > к .

Сила трения = (коэффициент трения) x (нормальная сила)
Коэффициент трения представляет собой физические характеристики в система. Если система имеет низкий коэффициент трения, то сопротивление поверхности, скользящие друг по другу, будут низкими. Подумайте о том, чтобы пройти через ледовый каток. Лед «скользкий» из-за взаимодействия резины на подошве обуви и лед имеет низкий коэффициент трения.На самом деле этот коэффициент намного меньше одного. В этом легко убедиться, толкнув кого-нибудь через каток. С Малейший толчок может заставить человека скользить по льду. Для этого чтобы произошло движение, толчок должен превышать силу трения.

alexxlab

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.