Общие сведения. Фрикционные свойства – трение проявляются как сопротивление скольжению одного тела относительно другого

Фрикционные свойства – трение проявляются как сопротивление скольжению одного тела относительно другого, с ним соприкасающегося (внешнее трение), или одних частиц одного того же тела относительно других (внутренне трение). Сила трения – это сила сопротивления, вызванная действием другой, активной силы, стремящейся создать скольжение поверхности одного тела относительно другого при нормальном давлении. При изменениях активной силы трения может изменяться в пределах . Сила трения достигает максимального значения при скольжении. В этом случае ее численное значение определяется по формуле Амонтона:

 

, (1)

 

где N - сила нормального давления;

и - соответственно коэффициент, и угол трения.

Коэффициент трения скольжения почвы – величина не постоянная, он зависит главным образом от влажности и механического состава. Определить его можно не прибегая к измерению сил и N.

Если из начала координат отложить векторы сил и (рис. 1), то направление равнодействующей отклонится от направления нормали на угол .

Рисунок 1-График определения коэффициента трения

Учитывая, что , коэффициент трения можно определять, зная направления равнодействующей силы и силы нормального давления .

Для определения коэффициента трения скольжения существуют различные методы. Рассмотрим способ определения коэффициента трения скольжения на приборе конструкции академика В. А. Желиговского (рис. 2). Он состоит из чертежной доски, а свободный конец линейки 2 опирается на полозок 3. Для проведения опытов пластину 4 из исследуемого материала прикрепляют струбцинами 5 к линейке 2, а другой материал зажимают в каретке 6. Линейку 2 фиксируют под некоторым произвольным углом к колодке 1. Каретка 6 имеет карандаш для записи траектории ее движения.

 

Рисунок 2 – Схема прибора академика В. А. Желиговского;

1-колодка,2-линейка, 3-полозок, 4-пластина, 5-струбцина, 6-каретка.

 

При движении колодки 1 вдоль края чертежной доски линейка 2 приводит в движение каретку 6. Если , то при движении линейки один испытуемый материал скользит по другому, в результате между ними возникает сила трения скольжения . При этом карандаш каретки прочерчивает направление равнодействующей силы . Сняв каретку, проводим линию, параллельную линейке 2, и восстанавливаем перпендикуляр к этой линии из точки ее пересечения с траекторией движения каретки (рис.3). На проведенном перпендикуляре откладываем отрезок КС длиной 100 мм и из точки К восстанавливаем перпендикуляр КМ. Угол КСМ будет равен углу трения , следовательно,

 

; (2)

Содержание работы.

Определить коэффициент трения скольжения почвы или другого материала по различным материалам (дерево, резина, сталь и др.)