Zmniejszenie siły tarcia. „Tarcie jest pożyteczne i szkodliwe. Sposoby zwiększania i zmniejszania siły tarcia

W technologii, aby zmniejszyć wpływ sił tarcia suchego pomiędzy powierzchniami, wprowadza się smar (lepką ciecz, która tworzy cienką warstwę pomiędzy powierzchniami stałymi).

Efekt smarowania polega na tym, że pomiędzy trące się powierzchnie wprowadzana jest warstwa lepkiej cieczy, która wypełnia wszelkie nierówności powierzchni i przyklejając się do nich tworzy dwie trące warstwy cieczy.

Dlatego zamiast tarcia pomiędzy dwiema powierzchniami stałymi podczas smarowania występuje tarcie wewnętrzne cieczy, które jest znacznie mniejsze niż tarcie zewnętrzne dwóch powierzchni stałych. Zastosowanie olejów smarowych zmniejsza tarcie 8-10 razy. Typowym przykładem znaczenia smarowania jest bieg łyżwiarza szybkiego. W wyniku działania siły wywieranej przez łyżwiarza na pióro łyżwy, śnieg topnieje i pod łyżwą pojawia się woda, która po przejechaniu łyżwy ponownie zamarza i znika ciśnienie. Woda nie nadaje się jednak do smarowania mechanizmów, gdyż ze względu na małą lepkość byłaby wyciskana ze szczeliny nierówności pomiędzy powierzchniami trącymi.

Wszystkie samochody mają jeden wspólną cechą: w każdym z nich na pewno coś się obróci. I wszędzie jest nierozłączna para – oś i jej podpora – łożysko

Ponieważ siły tarcia tocznego są znaczne mniejsza siła tarcie ślizgowe, wówczas w maszynach i mechanizmach w większości przypadków łożyska ślizgowe zastępuje się łożyskami tocznymi.

Łożysko składa się z dwóch pierścieni. Jeden z nich – wewnętrzny – jest ciasno osadzony na osi i obraca się wraz z nią. Drugi pierścień zewnętrzny jest mocno zaciśnięty pomiędzy podstawą a pokrywą łożyska.

Te pierścienie - klipsy mają na swoich powierzchniach wykonane maszynowo rowki skierowane do siebie. Pomiędzy klipsami znajdują się stalowe kulki. Kiedy łożysko się obraca, kulki toczą się po rowkach w koszykach.

Im lepiej wypolerowana jest powierzchnia gąsienic i kulek, tym mniejsze jest tarcie. Aby zapobiec gromadzeniu się kulek w jednym stosie, oddziela się je separatorem. Separatory są zwykle wykonane z tworzywa sztucznego, stali lub brązu.

Podczas obracania się w takim łożysku pojawia się tarcie toczne. Straty tarcia w łożysku kulkowym są 20-30 razy mniejsze niż w łożysku ślizgowym! Łożyska toczne wykonane są nie tylko z kulek, ale także z rolek o różnych kształtach. Bez łożysk tocznych nowoczesny przemysł i transport nie byłby możliwy.

Obecnie powszechnie stosuje się metodę zmniejszania tarcia podczas poruszania się pojazdów, taką jak poduszka powietrzna.

Poduszka powietrzna to warstwa sprężonego powietrza znajdująca się pod spodem pojazd, który unosi go nad powierzchnię wody lub ziemi. Wentylatory tworzą warstwę sprężonego powietrza. Brak tarcia na powierzchni zmniejsza opory ruchu. Zdolność takiego statku do poruszania się po różnych przeszkodach na lądzie lub po falach na wodzie zależy od wysokości podnoszenia.

Pierwszą ideę takiego poduszkowca wyraził K.E. Ciołkowskiego w 1927 r. w swoim dziele „Opór powietrza i szybki pociąg”. To bezkołowy ekspres, który pędzi po betonowej drodze, opierając się na poduszce powietrznej – warstwie sprężonego powietrza.

Poruszanie się po śliskiej nawierzchni Chodzenie po lodzie nie jest łatwe, ponieważ... Tarcie występujące pomiędzy powierzchnią lodu a podeszwą buta jest niewielkie. Chodzenie po lodzie nie jest łatwe, bo... Tarcie występujące pomiędzy powierzchnią lodu a podeszwą buta jest niewielkie. Jak ułatwić sobie chodzenie po śliskich nawierzchniach? Jak ułatwić sobie chodzenie po śliskich nawierzchniach?

Notatki pomocnicze KORZYŚCI SZKODA KORZYŚCI SZKODA 1. F tr. pok. – “ siła napędowa» 1. Uniemożliwia ruch 2. „siła hamowania” 2. Zużywa powierzchnię WZROST Spadek WZROST WZROST ZMNIEJSZANIE a) chropowatość („piasek”) a) smar b) „obciążenie” b) łożyska F tr. jakość

Zmniejszanie siły tarcia Po pierwsze, wiemy, że tarcie nie zawsze jest mocne, chociaż w tysiącach sytuacji starają się go pozbyć. Na przykład smarują części mechanizmów i maszyn, aby zmniejszyć ich zużycie i nie marnować energii wydanej na bezużyteczne ogrzewanie.

Zmniejszanie siły tarcia Łożyska Pierścień wewnętrzny łożyska jest osadzony na wale, który nie ślizga się podczas obrotu, lecz toczy się na kulkach lub rolkach. Pierścień wewnętrzny łożyska osadzony jest na wale, który nie ślizga się podczas obrotu, lecz toczy się na kulkach lub rolkach.

Poduszkowce z poduszką powietrzną to urządzenia, które utrzymują się nad powierzchnią nośną (lądową lub wodną) za pomocą poduszki powietrznej utworzonej przez wentylatory okrętowe. W przeciwieństwie do konwencjonalnych statków i pojazdów kołowych, poduszkowiec (poduszkowiec) nie ma fizycznego kontaktu z powierzchnią, po której się porusza

Tarcie odgrywa ważną rolę w Życie codzienne. Siłę tę należy uwzględnić przy projektowaniu szerokiej gamy układów technicznych, których zasada działania opiera się na bezpośrednim kontakcie ruchomych części. Tarcie nie zawsze jest czynnikiem szkodliwym, ale w większości przypadków programiści starają się je zmniejszyć na różne sposoby.

Instrukcje

W najprostszym przypadku spróbuj zmienić stopień chropowatości powierzchni stykających się obiektów. Można to osiągnąć poprzez szlifowanie. Ciała, których powierzchnie oddziałujące są gładkie i błyszczące, będą znacznie łatwiej poruszać się względem siebie.

Jeśli to możliwe, wymień jedną z powierzchni stykowych na taką, która ma niższy współczynnik tarcia. Może to być sztuczna trawa – np. teflon ma jeden z najniższych współczynników tarcia, równy 0,02. Łatwiej jest zmienić ten element systemu, który pełni rolę narzędzia.

Używaj smarów wprowadzając je pomiędzy powierzchnie trące. Metodę tę stosuje się np. w narciarstwie, kiedy na powierzchnię roboczą nart nakłada się specjalny smar parafinowy odpowiadający temperaturze śniegu. Smary stosowane w innych systemy techniczne, może być płynny (olej) lub suchy (proszek grafitowy).

Rozważ zastosowanie „smarowania gazowego”. To jest o o tzw. „poduszce powietrznej”. W tym przypadku siła tarcia zostaje zmniejszona poprzez wytworzenie przepływu powietrza pomiędzy wcześniej stykającymi się powierzchniami. Metodę tę wykorzystuje się przy projektowaniu pojazdów terenowych przeznaczonych do pokonywania trudnego terenu.

Jeżeli w danym układzie wykorzystuje się tarcie ślizgowe, należy je zastąpić tarciem tocznym. Wypróbuj prosty eksperyment. Połóż zwykłą szklankę na płaskiej powierzchni stołu i spróbuj przesunąć ją ręką. Teraz połóż szklankę na boku i zrób to samo. W drugim przypadku znacznie łatwiej będzie przenieść obiekt z miejsca, ponieważ zmienił się rodzaj tarcia.

Używaj łożysk w obszarach, w których występuje tarcie. Elementy te pozwalają przekształcić rodzaj ruchu, a tym samym znacznie zmniejszyć straty tarcia, zmniejszając jego siłę. Metoda ta jest najczęściej stosowana w technologii.

Na pierwszy rzut oka nadmierne tarcie jest szkodliwe. Zmniejsza wydajność mechanizmów i zużywa części. Ale zdarzają się przypadki, gdy należy zwiększyć siłę tarcia. Na przykład, gdy koła się toczą, należy poprawić ich przyczepność na drodze. Zobacz jak można to zrobić.

Instrukcje

Aby zrozumieć, jak zwiększyć siłę tarcia, pamiętaj, od czego to zależy. Rozważmy wzór: Ftr=mN, gdzie m jest współczynnikiem tarcia, N jest siłą reakcji podpory, N. Z kolei siła reakcji podpory zależy od masy: N=G=mg, gdzie G jest masą ciała, N-m to masa ciała, kg - g – przyspieszenie swobodnego spadania, m/s2.

Ze wzoru możemy wywnioskować, że siła tarcia zależy od współczynnika tarcia. Współczynnik tarcia wyznaczany jest dla każdej pary oddziałujących ze sobą materiałów i zależy od rodzaju materiału oraz jakości powierzchni.

Zatem pierwszym sposobem na zwiększenie tarcia jest zmiana materiału powierzchni ślizgowej. Prawdopodobnie zauważyłeś, że chodzenie w mokrych warunkach w samych butach jest prawie niemożliwe. wykafelkowana podłoga, a w drugim nie odczuwasz żadnych niedogodności. Dzieje się tak dlatego, że podeszwy butów są wykonane z tzw różne materiały. Śliskie buty mają niski współczynnik tarcia ślizgowego pomiędzy podeszwą a mokrą płytką.

Drugi sposób polega na zwiększeniu chropowatości powierzchni. Przykład – opony zimowe do samochodu mają bardziej wystający bieżnik niż opony letnie. Z tego powodu na śliskim zimowa droga samochód może prowadzić pewnie.

Trzeci sposób to zwiększenie masy. Jak widać ze wzoru, siła tarcia zależy bezpośrednio od masy. To wyjaśnia, dlaczego w niektórych przypadkach obciążonemu samochodowi łatwiej jest wydostać się z błota niż lekkiemu. Ta zasada działa, gdy pewna jakość gleba - ciężka maszyna bardziej zapadnie się w lepką, bagnistą glebę niż lekka.

Czwarta metoda polega na usunięciu tłuszczu. Wyobraźmy sobie przenośnik linii produkcyjnej składający się z obracających się rolek, na których napinany jest pas. Rolki przenośnika zaczynają ślizgać się po taśmie, jeśli są brudne. W tym przypadku brud działa jak smar. Czyszcząc części mechanizmu, zwiększysz siłę tarcia i zwiększysz wydajność sprzętu.

Piątą metodą jest polerowanie. Polerując powierzchnię, można zwiększyć siłę tarcia. Wyjaśnia to fakt, że gdy stykają się wypolerowane powierzchnie, aktywowane są międzycząsteczkowe siły przyciągania. Na przykład bardzo trudno jest rozsunąć dwie tafle szkła po złożeniu.