Тема 1.4. Плоска система довільно розташованих сил план

1. Тертя. Види

2. Тертя ковзання. Кут і конус тертя. Закони тертя. Коефіцієнт тертя

3. Тертя кочення

Студент повинен знати: Визначення сили тертя, закони тертя, поняття про коефіцієнт тертя руху та спокою.

Студент повинен вміти: визначати реакції опори з тертям,.

ЛІТЕРАТУРА ОСНОВНА[ 1 ] §§35-38; [11] §§ 6

ЛІТЕРАТУРА ДОДАТКОВА

Конспект лекції тертя

Під час руху одного тіла відносно іншого між поверхнями, що стикаються, виникає взаємодія, яке перешкоджає переміщенню цього тіла, а якщо воно знаходиться у стані спокою, - його відносному зміщенню. Це явище називають тертям, а сили опору - силами тертя. Отже, тертя - це опір, що виникає при переміщенні одного тіла відносно іншого. Поверхні, якими стикаються між собою тіла, називають тертьовими.

Виникнення тертя пояснюється двома основними причинами. По-перше, поверхні тертя не абсолютно гладкі, а мають нерівності, які при стиканні одна з одною створюють опір руху. По-друге, між тілами, що стикаються поверхнями, виникають сили молекулярної взаємодії, для подолання яких необхідно також прикласти силу. Як показують експериментальні дослідження, тертя - складний комплекс механічних, фізичних і хімічних явищ, причому ті чи інші явища переважають залежно від умов, аа яких відбувається процес тертя.

Тертя є одним з найпоширеніших явищ природи і відіграє дуже важливу роль у техніці. Цілий ряд задач механіки, деталей машин, спеціальних технічних дисциплін не можуть бути розв’язанні без знань законів тертя. На використанні сил тертя ґрунтується робота багатьох машин і механізмів /пасової та фрикційної передач, транспортних машин, прокатних станів, фрикційних муфт, гальм тощо/. Великі сили тертя виникають при обробці металів різанням. Тертя відіграє в машинах як корисну, так і шкідливу роль. З одного боку, завдяки тертю здійснюється рух тіл; з другої - тертя є причиною зносу деталей машин і приладів, значних витрат енергії. Підраховано, що близько 33$ світових енергетичних ресурсів даремно витрачається на роботу, що пов’язана з тертям.

Відомо, що явища тертя першим досліджував Леонардо да Вінчі. Детальні дослідження законів тертя почав французький механік і фізик Г.Амонтон /1663-1705/. Потім протягом усього століття провадилися дослідження в цьому напрямку. І78І р. Ш.Кулон опублікував роботу "Тертя простих машин з точки зору їх частин...", в якій розвинув теорію тертя, сформулював основні закони тертя. Експериментальні дослідження тертя тривали й після Кулона. Проте треба зауважити, що ця складна наукова проблема і до нашого часу повністю не розв’язана. Тому на практиці все ще користуються наближеними емпіричними законами, які були одержані шонтоном і Кулоном. Якщо треба мати розрахунки більшої точності, доводиться експериментально визначати силу тертя для кожної пари тертьових поверхонь і конкретних умов тертя.

Власне кажучи, вивчення всіх особливостей теорії тертя виходить за межі теоретичної механіки. Ми розглянемо тільки ті елементи цієї теорії, які необхідні, щоб точніше визначити вплив тертя на реальні сили, що діють на тіла, встановити умови їх рівноваги, врахувати сили тертя при розв’язанні тих чи інших інженерних задач, в яких неможна ними знехтувати.