При дослідженні фізичних основ явища тертя розрізняють внутрішнє та зовнішнє тертя. Внутрішнє тертя – явища, які відбуваються у твердих, рідинних та газоподібних тілах при їх деформації і які призводять до необоротного розсіювання енергії. Зовнішнє тертя – явище опору відносному переміщенню, яке виникає між двома тілами у зонах зіткнення поверхонь по дотичним до них і яке супроводжується дисипацією енергії. Сила опору при відносному переміщенні одного тіла по поверхні другого під дією зовнішньої сили, тангенціально напрямленої до загальної границі між цими тілами, має назву сила тертя.
Матеріал, який вводиться на поверхню тертя для зменшення сили тертя та інтенсивності зносу, називається змащувальним матеріалом. Підведення змащувального матеріалу до поверхні тертя навивають змащуванням. В залежності від стану поверхні тертя ковзання буває:
- сухе – тіла безпосередньо торкаються один одного (без змащення),
- граничне – тіла розділені мастилом, але не по всій поверхні,
- рідинне – тіла розділені об’ємом мастила.
В залежності від характеру відносного руху розрізняють:
- тертя ковзання,
- тертя кочення.
Тертя ковзання має місце при відносному русі двох тіл, швидкості яких у точці контакту різні.
Воно обумовлене двома факторами:
- шорсткістю поверхонь,
- силами міжмолекулярної взаємодії між двома тілами.
Тертя кочення виникає у вищих кінематичних парах, швидкості яких у точка дотику однакові за величиною та напрямком. Воно обумовлене:
- деформацією реальних тіл,
- явищем переміщень на поверхні тіл,
- явищем міжмолекулярної взаємодії,
- наявністю відносного ковзання.
У зоні зіткнення нерухомого циліндру та площини виикає місцева деформація контактного стиску, напруження розподіляються по еліптичному закону і лінія дії рівнодіючої N цих напружень співпадає з лінією дії сили навантаження циліндру Q . При перкочуванні циліндру розподілення навантаження стає несиметричним з максимумов зміщеним у сторону руху. Рівнодіюча N зміщена на величину k – плечо сили тертя кочення, яка ще має назву коефіцієнт тертя кочення та має розмірність довжини (см). При коченні необхідно перебороти момент тертя кочення:
При зрушенні буксира з місця може виникнути така ситуація, коли ведучі колеса обертаються, а буксир стоїть на місці. Таке явище називається буксуванням і воно недопустиме. Наше завдання – визначити основні причини буксування та намітити заходи для запобігання буксування. Робота всіх зовнішніх сил за один оборот колеса в режимі відсутності буксування: Робота всіх зовнішніх сил за один оборот колеса при буксуванні:
У відповідності з принципом найменшого опору з двох можливих рухів буде здійснюватись той, на виконання якого потрібна менша робота.
Для недопущення буксування необхідно:
- всіляко підвищувати коефіцієнт зчеплення між колесами та рейкою,
- збільшувати долю ваги буксиру, що передається через ведучу ось,
- збільшувати радіус колеса буксиру,
- зменшувати коефіцієнт тертя у буксовому підшипнику і коефіцієнт кочення колеса об рейку,
- підтримувати колію в доброму стані,
- зменшувати кількість причіпних вагонів або використовувати штовхач.
Размер 136 kb