Опубликовано: Октябрь 14, 2004
К вопросу о механизме трения скольжения
В.Ф, ЮДАЕВ, д-р техн. наук, проф. МГСУ
На подъездных путях к строительной площадке, наклонных крышах с рубероидным покрытием, шоссе при борьбе с гололедицей имеются песок, гравий, строительный мусор. В машинах в процессе износа соприкасающихся твёрдых поверхностей, движущихся относительно друг друга, могут идти два процесса: появление новых частиц и уменьшение шероховатости трущихся поверхностей. Частицы веществ изнашивающихся поверхностей могут вести себя подобно шарикам шарикоподшипника и перевести трение скольжения в трение качения, то есть коэффициент трения скольжения с увеличением размера частиц, находящихся между скользящими поверхностями, должен уменьшаться относительно шероховатости.
С целью проверки возможности данного механизма трения проводили модельные опыты по определению коэффициента трения скольжения кирпича по деревянной доске при его движении на максимальной (плашмя), средней (на ребре) и минимальной (на торце) гранях. Для определения зависимости коэффициента трения от силы нормального давления и от размера частиц, находящихся на поверхности доски, на неё вначале ничего не насыпали. Кирпич скользил на собственных частицах, которые от него осыпались в процессе движения. Затем опыты проводились с шарообразными (пшено) и цилиндрическими (зерна риса продолговатой формы) частицами, причём диаметр шариков меньше диаметра цилиндриков, точнее вытянутых эллипсоидов.
Коэффициент трения скольжения определяли, предполагая, что движение тела на наклонной плоскости прямолинейное равноускоренное, без начальной скорости, по формуле:
K=tg a - 2S / (gt2 х cos a),
где S - путь, пройденный телом по наклонной плоскости за время t; g - ускорение свободного падения; a - угол наклонной плоскости к горизонту. Таким образом, получили три серии измерений по 10 экспериментов. Результаты измерений обработали по методу Стьюдента с доверительной вероятностью 0,9. Результаты экспериментов представлены в таблице.
Результаты экспериментов показывают, что с увеличением размера частиц и силы нормального давления на скользящую поверхность коэффициент трения в пределах доверительного интервала уменьшается. Особенно эта тенденция видна в опытах с цилиндрическими или вытянутыми частицами.
Вероятно, в некоторых случаях, в том или ином приближении переход трения скольжения в трение качения может иметь место при движении лавины снега, песка, гравия или льда по крыше, при торможениях и поворотах автомобиля на дороге с твёрдым покрытием, на которую насыпан песок, гравий, а также в машиностроении, когда в качестве смазывающего материала используют различные масла с твёрдыми присадками, или при износе пар трения.
Значение коэффициента трения и его доверительный интервал при доверительной надежности, равной 0,9
| Грань кирпича | Тип частиц наклонной плоскости | | | нет частиц | шарообразные | цилиндрические | | Плашмя | 0,3566+/-0,004 | 0,1926+/-0,004 | 0,1928+/-0,04 | | Ребро | 0,3238+/-0,003 | 0,1928+/-0,004 | 0,094+/-0,001 | | Торец | Опрокидывание | Опрокидывание | 0,047+/-0,001 | | Архитектура России и Москвы | | Новая жизнь мозаики. Традиции и современность | | Как распознать бракованное окно и что с ним делать? | | Старый коттедж обретает блестящую пристройку из стекла с видом на сад | | Архитектурное проектирование зданий и сооружений |
Скрыть комментарии (0)
Похожие темы:
|
