Поступательная пара.

Рассмотрим плоский ползун на горизонтальной плоскости (рис. 9.2), который под действием силы Р, приложенной к ползуну, перемещается влево с постоянной скоростью. На ползун со стороны стойки действуют еще две силы: N — нормальное давление со стороны плоскости и F − сила трения.

Равнодействующая этих сил отклонена от силы нормального давления на угол φ. Как видно, tg φ = F_тр/N = f N / N = f. Угол φ называют углом трения. φ = arctan f.

Таким образом, равнодействующая сил трения и нормального давления отклонена от направления нормали на угол трения в обратную сторону относительного движения (в случае предельного покоя − на угол в обратную сторону действия силы Р).

Рис. 9.2. Ползун на горизонтальной плоскости

Рассмотрим равновесие ползуна весом G на наклонной плоскости с учетом силы трения (рис. 9.3). Со стороны плоскости на ползун действует нормальная сила N и сила трения F _т0, препятствующая перемещению ползуна вниз.

Рис. 9.3. Ползун, покоящийся на наклонной плоскости.

Если угол α наклона плоскости к горизонту достаточно мал, то ползун находится в покое.

Из условия равновесия ползуна имеем

F _то = G₂ = G sin α ; N = G₁ = G cos α.

Разделив, первое выражение на второе получим: F _т0 / N = tg α. Экспериментально установлено, что при α < φ ₀, то есть при F _т0 / N ≤ tgφ₀ = f ₀ ползун находится в покое.

Величины φ₀ и f ₀называются углом и коэффициентом трения покоя (при трогании с места). При угле α = φ ползун перемещается с постоянной скоростью. В этом случае между углом трения φ и коэффициентом трения движения существует следующая зависимость f = tg φ.

Таким образом, мы описали простейший способ экспериментального определения коэффициентов трения по углу наклона плоскости с ползуном к горизонту.

В табл. 9.1 приведены ориентировочные величины коэффициентов трения скольжения для сухого и полужидкостного трения.

Дата добавления: 2015-07-07