Як можна зменшити силу тертя
Тертя грає важливу роль в повсякденному житті. Цю силу доводиться враховувати при проектуванні найрізноманітніших технічних систем, принцип дії яких заснований на безпосередньому зіткненні рухомих частин. Не завжди тертя є шкідливим фактором, але все ж в більшості випадків розробники намагаються найрізноманітнішими способами зменшити силу тертя.
Інструкція
У найпростішому випадку постарайтеся змінити ступінь шорсткості поверхонь дотичних об'єктів. Цього можна домогтися шляхом шліфування. Тіла, які взаємодіють поверхні яких є гладкими, доведеними до глянцю, будуть рухатися одна відносно одної значно легше.
По можливості замініть одну з дотичних поверхонь на ту, яка має більш низький коефіцієнт тертя. Це може бути штучне покриття-так, тефлон має один з найнижчих коефіцієнтів тертя, що дорівнює 0,02. Змінити простіше той елемент системи, який грає роль інструменту.
Використовуйте мастильні матеріали, ввівши їх між поверхнями, що труться. Цей спосіб застосовується, наприклад, в лижному спорті, коли на робочу поверхню лиж наноситься спеціальна парафінова мастило, відповідна температурі снігу. Мастила, що застосовуються в інших технічних системах, можуть бути рідкими (масло) або сухими (графітовий порошок).
Розгляньте можливість застосування «газоподібної мастила». Йдеться про так звану «повітряній подушці». Зменшення сили тертя відбувається в цьому випадку за рахунок створення потоку повітря між соприкасавшимися раніше поверхнями. Метод використовується при проектуванні всюдиходів, призначених для подолання важкопрохідних місцевостей.
Якщо в даній системі використовується тертя ковзання, замініть його на тертя кочення. Виконайте простий експеримент. Поставте на рівну поверхню столу звичайний стакан і рукою спробуйте його зрушити. Тепер покладіть склянку на бік і зробіть те ж саме. У другому випадку зрушити предмет з місця буде значно легше, оскільки вид тертя змінився.
Використовуйте підшипники в вузлах, де відбувається тертя. Ці елементи дозволяють перетворити вид руху, тим самим істотно знизити втрати на тертя, зменшивши його силу. Цей спосіб найбільш широко застосовується в техніці.
На перший погляд, зайва сила тертя шкідлива. Вона зменшує ККД механізмів, зношує деталі. Але є випадки, коли силу тертя необхідно збільшити. Наприклад, при коченні коліс необхідно поліпшити їх зчеплення з дорогою. Подивіться, яким чином це можна зробити.
Інструкція
Щоб зрозуміти, як збільшити силу тертя, згадайте, від чого вона залежить. Розгляньте формулу: Fтр = Мn, де м - коефіцієнт тертя, N - сила реакції опори, Н. Сила реакції опори, в свою чергу, залежить від маси: N = G = mg, де G - вага тіла, Н m - маса тіла, кг- g - прискорення вільного падіння, м / с2.
З формули можна зробити висновок, що сила тертя залежить від коефіцієнта тертя. Коефіцієнт тертя визначається для кожної пари взаємодіючих матеріалів і залежить від природи матеріалу і якості поверхні.
Таким чином, перший спосіб збільшити тертя - змінити матеріал ковзної поверхні. Напевно, ви помічали, що в одній взуття практично неможливо пересуватися по вологому кафельній підлозі, а в іншій ви не відчуваєте будь-яких незручностей. Це пояснюється тим, що підошви черевиків зроблені з різних матеріалів. Слизька взуття має низький коефіцієнт тертя ковзання підошви щодо вологого кахля.
Другий спосіб - збільшити шорсткість поверхні. Приклад - зимові шини для автомобіля мають більш рельєфний протектор, ніж літні. За рахунок цього на слизькій зимовій дорозі автомобіль може впевнено рухатися.
Третій спосіб - збільшення маси. Як видно з формули, сила тертя прямо залежить від маси. Це пояснює, чому груженому автомобілю в окремих випадках легше вибратися з багнюки, ніж того, що нічого. Це правило працює при певній якості грунту - в в'язку, болотистий грунт важка машина просяде більше, ніж легка.
Четвертий спосіб - видалення мастила. Уявіть транспортер технологічної лінії, що складається з обертових валиків, на які натягнута стрічка. Валики транспортера починають прослизати по стрічці, якщо вони забруднені. В цьому випадку бруд діє як мастило. Очистивши деталі механізму, ви збільшите силу тертя і підвищите ККД обладнання.
П'ятий спосіб - полірування. Пополірувавши поверхню, ви можете збільшити силу тертя. Це пояснюється тим, що при зіткненні відполірованих поверхонь включаються сили міжмолекулярної тяжіння. Наприклад, дуже важко розсунути два листа скла, складених разом.