Вимірювання коефіцієнту тертя ковзання різних матеріалів - Курсовая работа

Вивчає тертя наука трибологія. Роль сили тертя в побуті зводиться до того, що ми можемо ходити і їздити, що предмети не вислизають у нас з рук, що полиці і картини висять на стінах і не падають, навіть одяг ми носимо завдяки тертю, яке утримує волокна в складі ниток, а нитки в структурі тканин. Але тертя може грати і негативну роль. речі, які стоять на вашому столі, не відлітають від найменшого протягу одяг, яка висить на вашому стільці або плічках в шафі ви можете водите компютерною мишкою по килимку ви насилу рухаєте шафа, т.к. є сила тертя; Для досягнення мети необхідно виконати такі завдання: 1) проаналізувати літературу з теми дослідження: розглянути причини виникнення сил тертя, види сил тертя та визначити від яких чинників залежить коефіцієнт тертя ковзання;Вірніше було б сказати, що без тертя ми й кроку ступити не можемо. Тертя може бути корисним і шкідливим, цю аксіому людина опанувала ще на зорі цивілізації. Якщо штовхнути брусок, що лежить на столі, він набуде певної швидкості, але під час руху бруска його швидкість буде зменшуватися. Сила тертя ковзання - це сила, що виникає при ковзанні одного тіла по поверхні іншого тіла. Необхідно відзначити, що при ковзанні одного тіла по поверхні іншого завжди виникає пара сил: одна сила прикладена до ковзного тіла й спрямована проти його швидкості, інша - прикладена до поверхні, по якій тіло ковзає, і спрямована проти першої сили ковзання.При спробі зрушити одне тіло відносно іншого ці нерівності зачіпаються одна за одну, у результаті чого виникають сили, подібні до сил пружності; Яка ж сила врівноважує силу, що прикладається до шафи? Наприклад, без цієї сили ми буквально й кроку не могли б ступити: роблячи крок, ми відштовхуємося від дороги саме за допомогою сили тертя спокою. Тертя без змащуванння (сухе) - тертя двох твердих тіл, якщо на їх повернях нема будь-якого змащувального матеріалу. Граничне тертя - тертя двох твердих тіл при наявності на поверхнях шару рідини, яка має властивості, що відрізняються від обох тіл.IMG_d6b10ce9-aaf2-47fb-aff3-6316ceeaa38d

IMG_3e554c69-f161-47b9-b02e-2ff02cb0a3dd

IMG_a2d9c71a-6ff3-49f2-b3e8-c2a7bcf067d7

IMG_517d54a8-d109-41d0-a03e-d05ebfaae61b

IMG_a7abb5ae-be8d-47b5-b927-1e0c0c4ceaf3

IMG_b5a3b35a-7f00-4301-a5b7-ba782a7f3c0e

IMG_0bad082b-0c51-4150-a1c3-0c8bf06125a3Коефіцієнт тертя знаходять із співвідношення f = tan j т , а кут тертя j т визначається таким чином. тертя ковзання поверхня крива 2.1) знаходиться лінійка 1 одного з матеріалів тертєвої пари; одним кінцем вона закріплена на голівці-з матеріалу 2 креслярського приладу. Кут нахилу лінійки g може змінюватися за допомогою поворотного пристрою голівки.Для визначення коефіцієнту тертя необхідно на аркуші паперу, закріпленому на поверхні столу, прокреслити пряму N - N - нормаль до ребра лінійки. Пересуваючи лінійку з кареткою, одержати траєкторію V - V руху останньої за допомогою олівця, що встановлений у отвору каретки. Від точки O перетину цих ліній відкласти довільний відрізок OK , провести перпендикуляр KM до нормалі N - N (напрямок ковзання зразка по лінійці) та визначити коефіцієнт тертя f = tan j т = KM /OK. На брусок поставте тягарець. Повторіть дослід, поставивши на брусок 2 й 3 тягарці.Одяг тримається своєї форми, завдяки тертю між нитками. На подолоння сил тертя затрачається значна кількість енергії, а також спрацьовуються тертьові поверхні. Досі ми розглядали те корисне, що дає нам тертя. Тепер розглянемо, чим тертя шкідливе, як у сучасній техніці зменшують вплив сил тертя. Б) затрачається енергія на подолання сил тертя, внаслідок чого зменшується ККД машин, верстатів та іншого технічного устаткування.

Зміст

Вступ

1. Теоретичні основи дослідження

1.1 Природа сил тертя та їх види

1.2 Сили тертя в природі і техніці

2. Експериментальні вимірювання коефіцієнту тертя ковзання

2.1 Способи вимірювання коефіцієнту тертя ковзання різних матеріалів

2.2 Експериментальні вимірювання коефіцієнту терті методом В.А. Желіговського та аналіз результатів

Висновки

Література

Аналіз літератури дав підстави говорити, що існують різні види тертя.

Корисне тертя допомагає нам жити. Ми поліруємо, шліфуємо, ходимо, машини їздять по дорогам. Одяг тримається своєї форми, завдяки тертю між нитками. З іншої сторони тертя є шкідливим. На подолоння сил тертя затрачається значна кількість енергії, а також спрацьовуються тертьові поверхні.

Тертя - ворог техніки. Досі ми розглядали те корисне, що дає нам тертя. Тепер розглянемо, чим тертя шкідливе, як у сучасній техніці зменшують вплив сил тертя.

Як уже зазначалося, внаслідок: А) спрацьовуються тертьові поверхні різних деталей машин і споруд;

Б) затрачається енергія на подолання сил тертя, внаслідок чого зменшується ККД машин, верстатів та іншого технічного устаткування.

У сучасій техніці шкідливу дію тертя у виробничих процесах зменшують так: А) вкривають тертьові поверхні металів з низьким коефіцієнтом тертя ковзання;

Б) відшліфовують тертьові поверхні до дзеркального блиску;

В) тертя ковзання в усіх можливих випадках замінюють тертям кочення;

Г) змащують тертьові деталі.

Основне завдання для вчених всього світу є розробка нових матеріалів, які зменшують дію шкідливих сил тертя.

Сила тертя кочення значно менша, ніж сила тертя ковзання. Тому, за можливості, тертя ковзання намагаються змінити на тертя кочення. Для зменшення тертя валів, які обертаються, тертя між колесами та їх осями, а також для збільшення їх довговічності широко використовують кулькові та роликові підшипники. Внутрішнє кільце підшипника виготовляють із міцної сталі й насаджують на вал. Зовнішнє кільце закріплюють у корпусі машини чи механізму. Під час обертання вала внутрішнє кільце котиться на кульках або роликах, які розміщені між зовнішнім і внутрішнім кільцями. Підшипники кочення зменшують силу тертя до 30 разів. Кулькові та роликові підшипники використовують у найрізноманітніших машинах: автомобілях, електродвигунах, велосипедах, різноманітних верстатах, електроінструментах тощо.

Основними методами визначення коефіцієнту тертя ковзання є - статичний та динамічний.

У процесі експериментального визначення коефіцієнту тертя ковзання нами було використано такі пари тіл - деревяний брусок та деревяна дошка, які надали слідуючи результати дослідження: при русі бруска по поверхні дошки коефіцієнт тертя дерева по дереву пропорційний відношенню сили тертя до ваги бруска (f = Ftp / N) та для двох вибраних тіл залишається сталою величиною.

1. Савельев И.В. Курс общей физики. - М.: Наука, 1989. - Т. 1-3.

2. Зисман Г. А., Тодес О.М. Курс общей физики. - М.: Наука, 1994. - Т. 1-3.

3. Дущенко В.П., Кучерук І.М. Загальна фізика. Фізичні основи механіки, молекулярної фізики і термодинаміки. - К.: Вища школа, 1993.

4. Кучерук І.М., Горбачук І.Т. Загальна фізика. Електрика і магнетизм. К.: Вища школа, 1995.

5. Богацька І.Г., Головко Д.Б., Маляренко Д.А., Ментковський Ю.Л. Загальні основи фізики. - К.: Либідь, 1995. - Т. 1-2.

6. М.: Машиностроение, 1977.-Крагельский И.В., Добычин М.И., Комбалов В.С. Основы расчетов на трение и износ.

7. М.: Машиностроение, 1978.-Трение, изнашивание и смазка: Справочник. В 2-х кн./ Под ред. И.В. Крагельского, В.В. Алисина.

8. Юденич В.В. Лабораторные работы по теории механизмов и машин. М.: Высшая школа, 1962.

9. Г. Ф. Бушок, В.В.Левандовський, Г.Ф. Півень[Текст] : учеб. пособие для вузов - «Курс фізики», навчальний посібник т.1,2. К: Либідь, 2001р. ISBN 966-06-0029-1/

Размещено на .ru