ВУЗ:
Составители:
3
1. ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТОВ ТРЕНИЯ СКОЛЬЖЕНИЯ
И ПОКОЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ МАТЕРИАЛОВ
ПО РАЗЛИЧНЫМ ПОВЕРХНОСТЯМ
Цель работы. Определить коэффициенты трения скольжения (динамиче-
ский) и покоя (статический) почвы или иного материала по
различным поверхностям (сталь, дерево, пластмасса, резина
и др.).
Значения коэффициентов трения f в основном зависят от свойств трущихся
поверхностей и являются показателями пропорциональности между макси-
мальным значением силы трения F
max
и нормальной составляющей силы давле-
ния N, т. е.
F
max
=fN. (1.1)
Если силы F
max
и N определить экспериментально, то коэффициент трения
можно рассчитать по формуле
f=F
max
/N. (1.2)
Коэффициент трения можно определить и другим способом. Так, угол ме-
жду направлениями сил N и F
max
всегда равен 0,5 π. Если от начала координат
отложить векторы сил N и F
max
соответственно по осям 0х и 0у (рис. 1.1), то на-
правление результирующей силы R отклонится от направления вектора N на
некоторый угол ϕ. Из графика видно, что F
max
= N/tg ϕ, следовательно, f=tg ϕ.
Коэффициент трения покоя (статический) вычисляют для момента перехо-
да тела из состояния покоя в состояние движения, когда движущая сила дости-
гает максимального значения силы трения F
max
. Например, тело, помещенное на
наклонную плоскость (рис. 1.2), стремится удержаться на ней за счет силы тре-
ния, которая уравновешивает составляющую силы тяжести G sin β (здесь (β -
угол наклона поверхности). В момент начала скольжения тела по плоскости.
Рисунок 1.1 – График для определения Рисунок 1.2 – Силы, дейст
вующие на
равнодействующей и угла трения тело на наклонной плоскости
G sin β = F
п max
. (1.3)
В свою очередь,
F
п max
= G cos β tg ϕ
п
, (1.4)
где ϕ
п
- угол трения покоя.
Следовательно,
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
1. ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТОВ ТРЕНИЯ СКОЛЬЖЕНИЯ И ПОКОЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ МАТЕРИАЛОВ ПО РАЗЛИЧНЫМ ПОВЕРХНОСТЯМ Цель работы. Определить коэффициенты трения скольжения (динамиче- ский) и покоя (статический) почвы или иного материала по различным поверхностям (сталь, дерево, пластмасса, резина и др.). Значения коэффициентов трения f в основном зависят от свойств трущихся поверхностей и являются показателями пропорциональности между макси- мальным значением силы трения Fmax и нормальной составляющей силы давле- ния N, т. е. Fmax=fN. (1.1) Если силы Fmax и N определить экспериментально, то коэффициент трения можно рассчитать по формуле f=Fmax /N. (1.2) Коэффициент трения можно определить и другим способом. Так, угол ме- жду направлениями сил N и Fmax всегда равен 0,5 π. Если от начала координат отложить векторы сил N и Fmax соответственно по осям 0х и 0у (рис. 1.1), то на- правление результирующей силы R отклонится от направления вектора N на некоторый угол ϕ. Из графика видно, что Fmax = N/tg ϕ, следовательно, f=tg ϕ. Коэффициент трения покоя (статический) вычисляют для момента перехо- да тела из состояния покоя в состояние движения, когда движущая сила дости- гает максимального значения силы трения Fmax. Например, тело, помещенное на наклонную плоскость (рис. 1.2), стремится удержаться на ней за счет силы тре- ния, которая уравновешивает составляющую силы тяжести G sin β (здесь (β - угол наклона поверхности). В момент начала скольжения тела по плоскости. Рисунок 1.1 – График для определения Рисунок 1.2 – Силы, действующие на равнодействующей и угла трения тело на наклонной плоскости G sin β = Fп max. (1.3) В свою очередь, Fп max = G cos β tg ϕп, (1.4) где ϕп - угол трения покоя. Следовательно, 3 PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com