реферат, рефераты скачать Информационно-образоательный портал
Рефераты, курсовые, дипломы, научные работы,
реферат, рефераты скачать
реферат, рефераты скачать
МЕНЮ|
реферат, рефераты скачать
поиск
Коэффициент трения и методы его расчета

Коэффициент трения и методы его расчета

Научно-практическая конференция













ТЕМА:

Коэффициент трения и методы его расчета














Пенза 2010 г.


Содержание

I глава. Теоретическая часть

1. Виды трения, коэффициент трения

II глава. Практическая часть

1.            Расчет трения покоя, скольжения, и качения

2.            Расчет коэффициента трения покоя

Список литературы


I глава. Теоретическая часть

1. Виды трения, коэффициент трения


С трением мы сталкиваемся на каждом шагу. Вернее было бы сказать, что без трения мы и шагу ступить не можем. Но несмотря на ту большую роль, которую играет трение в нашей жизни, до сих пор не создана достаточно полная картина возникновения трения. Это связано даже не с тем, что трение имеет сложную природу, а скорее с тем, что опыты с трением очень чувствительны к обработке поверхности и поэтому трудно воспроизводимы.

Существует внешнее и внутреннее трение (иначе называемое вязкостью). Внешним называют такой вид трения, при котором в местах соприкосновения твердых тел возникают силы, затрудняющие взаимное перемещение тел и направленные по касательной к их поверхностям.

Внутренним трением (вязкостью) называется вид трения, состоящий в том, что при взаимном перемещении. слоев жидкости или газа между ними возникают касательные силы, препятствующие такому перемещению.

Внешнее трение подразделяют на трение покоя (статическое трение) и кинематическое трение. Трение покоя возникает между неподвижными твердыми телами, когда какое-либо из них пытаются сдвинуть с места. Кинематическое трение существует между взаимно соприкасающимися движущимися твердыми телами. Кинематическое трение, в свою очередь, подразделяется на трение скольжения и трение качения.

В жизни человека силы трения играют важную роль. В одних случаях он их использует, а в других борется с ними. Силы трения имеют электромагнитную природу.

Если тело скользит по какой-либо поверхности, его движению препятствует сила трения скольжения.

, где N — сила реакции опоры, a μ — коэффициент трения скольжения. Коэффициент μ зависит от материала и качества обработки соприкасающихся поверхностей и не зависит от веса тела. Коэффициент трения определяется опытным путем.



Сила трения скольжения всегда направлена противоположно движению тела. При изменении направления скорости изменяется и направление силы трения.

Сила трения начинает действовать на тело, когда его пытаются сдвинуть с места. Если внешняя сила F меньше произведения μN, то тело не будет сдвигаться — началу движения, как принято говорить, мешает сила трения покоя. Тело начнет движение только тогда, когда внешняя сила F превысит максимальное значение, которое может иметь сила трения покоя  

Трение покоя – сила трения, препятствующая возникновению движению одного тела по поверхности другого.


II глава. Практическая часть

1. Расчет трения покоя, скольжения и качения


Основываясь на вышесказанное, я, опытном путем, находил силу трения покоя, скольжения и качения. Для этого я использовал несколько пар тел, в результате взаимодействия которых будет возникать сила трения, и прибор для измерения силы – динамометр.

Вот следующие пары тел:

1.                 деревянный брусок в виде прямоугольного параллепипеда определенной массы и лакированный деревянный стол.

2.                 деревянный брусок в виде прямоугольного параллепипеда с меньшей чем первый массой и лакированный деревянный стол.

3.                 деревянный брусок в виде цилиндра определенной массы и лакированный деревянный стол.

4.                 деревянный брусок в виде цилиндра с меньшей чем первый массой и лакированный деревянный стол.

После того как были проведены опыты – можно было сделать следующий вывод –

Сила трения покоя, скольжения и качения определяется опытном путем.

Трение покоя:


Для 1) Fп=0.6 Н, 2) Fп=0.4 Н, 3) Fп=0.2 Н, 4) Fп=0.15 Н


Трение скольжение:


Для 1) Fс=0.52 Н, 2) Fс=0.33 Н, 3) Fс=0.15 Н, 4) Fс=0.11 Н



Трение качение:


Для 3) Fк=0.14 Н, 4) Fк=0.08 Н


Тем самым я определил опытным путем все три вида внешнего трения и получил что


Fп> Fс > Fк для одного и того же тела.

2. Расчет коэффициента трения покоя


Но в большей степени интересна не сила трения, а коэффициент трения. Как его вычислить и определить? И я нашел только два способа определения силы трения.

Первый способ: очень простой. Зная формулу и определив опытным путем  и N, можно определить коэффициент трения покоя, скольжения и качения.


1) N»0,81 Н, 2) N»0,56 Н, 3) N»2,3 Н, 4) N»1,75


Коэффициент трения покоя:


1)     m= 0,74; 2) m= 0,71; 3) m= 0,087; 4) m= 0,084;


Коэффициент трения скольжения:


1)     m= 0,64; 2) m= 0,59; 3) m= 0,063; 4) m= 0,063


Коэффициент трения качения:


3) m= 0,06; 4) m= 0,055;


Сверяясь с табличными данными я подтвердил верность своих значений.

Но также очень интересен второй способ нахождения коэффициента трения.

Но этот способ хорошо определяет коэффициент трения покоя, а для вычисления коэффициента трения скольжения и качения возникают ряд затруднений.

Описание: Тело находится с другим телом в покое. Затем конец второго тела на котором лежит первое тело начинают поднимать до тех пор пока первое тело не сдвинется с места.



m = sina/cosa=tga=BC/AC


На основе второго способа мной были вычислены некоторое число коэффициентов трения покоя.

1.                             Дерево по дереву:


АВ = 23,5 см; ВС = 13,5 см.

mП = BC/AC = 13,5/23,5 = 0,57


2. Пенопласт по дереву:


АВ = 18,5 см; ВС = 21 см.

mП = BC/AC = 21/18,5 = 1,1


3. Стекло по дереву:


АВ = 24,3 см; ВС = 11 см.

mП = BC/AC = 11/24,3 = 0,45


4. Алюминий по дереву:


АВ = 25,3 см; ВС = 10,5 см.

mП = BC/AC = 10,5/25,3 = 0,41


5. Сталь по дереву:

АВ = 24,6 см; ВС = 11,3 см.

mП = BC/AC = 11,3/24,6 = 0,46


6. Орг. Стекло по дереву:


АВ = 25,1 см; ВС = 10,5 см.

mП = BC/AC = 10,5/25,1 = 0,42

7. Графит по дереву:


АВ = 23 см; ВС = 14,4 см.

mП = BC/AC = 14,4/23 = 0,63


8. Алюминий по картону:


АВ = 36,6 см; ВС = 17,5 см.

mП = BC/AC = 17,5/36,6 = 0,48


9. Железо по пластмассе:


АВ = 27,1 см; ВС = 11,5 см.

mП = BC/AC = 11,5/27,1 = 0,43


10. Орг. Стекло по пластику:


АВ = 26,4 см; ВС = 18,5 см.

mП = BC/AC = 18,5/26,4 = 0,7


На основе своих расчетов и проведенных экспериментах я сделал вывод что mП> mC >mК, что неоспоримо соответствовало теоретической базе взятой из литературы. Результаты моих вычислений не вышли за рамки табличных данных, а даже дополнили их, в результате чего я расширил табличные значения коэффициентов трений различных материалов.



Литература


1. Крагельский И.В., Добычин М.Н., Комбалов В.С. Основы расчетов на трение и износ. М.: Машиностроение, 1977. 526 с.

2.                 Фролов, К. В. (ред.): Современная трибология: Итоги и перспективы. Изд-во ЛКИ, 2008 г.

3.           Елькин В.И.“Необычные учебные материалы по физике”. “Физика в школе” библиотека журнала, №16, 2000.

4.           Мудрость тысячелетий. Энциклопедия. Москва, Олма – пресс, 2006.




© 2003-2013
Рефераты бесплатно, рефераты литература, курсовые работы, реферат, доклады, рефераты медицина, рефераты на тему, сочинения, реферат бесплатно, рефераты авиация, курсовые, рефераты биология, большая бибилиотека рефератов, дипломы, научные работы, рефераты право, рефераты, рефераты скачать, рефераты психология, рефераты математика, рефераты кулинария, рефераты логистика, рефераты анатомия, рефераты маркетинг, рефераты релиния, рефераты социология, рефераты менеджемент.