Сили зчеплення і тертя
Розглянемо тіло, що знаходиться в рівновазі на горизонтальній шорсткій поверхні (ріс.1.33). Якщо зсувна навантаження відсутнє, то на тіло діють сила тяжіння і нормальна реакція (ріс.1,33, а). При додатку невеликий зрушує навантаження в місці контакту поверхонь виникає сила зчеплення, по модулю рівна цьому навантаженні і спрямована в протилежний бік. При збільшенні зрушує сили, сила зчеплення зростає до тих пір, поки не досягне максимальної величини, після чого тіло зривається з місця і починає ковзати. При ковзанні тел на них діє сила тертя.
Виникнення сил зчеплення пояснюється шорсткістю поверхонь, а також силами молекулярного зчеплення між частинками поверхневих шарів дотичних тіл.
Існують різні теорії сил зчеплення і тертя. Найбільш простий і поширеною з них є теорія Амонтона-Kулона. Наведемо основні положення цієї теорії.
1. Максимальна сила зчеплення пропорційна нормальному тиску і не залежить від площі дотичних поверхонь:
де f0 - коефіцієнт зчеплення (тертя спокою).
2. Сила тертя при ковзанні менше максимальної сили зчеплення.
3. Сила тертя при ковзанні пропорційна нормальному тиску:
де f1 - коефіцієнт тертя при ковзанні.
Величина коефіцієнтів зчеплення і тертя залежить від виду матеріалів, ступеня шорсткості, наявності мастила, температури і визначається дослідним шляхом.
При наявності сил зчеплення може виникнути два види завдань:
1. Необхідно визначити буде тіло рухатися чи ні. При цьому сила зчеплення перебуває з рівнянь передбачуваного рівноваги. Якщо вона виявиться менше, ніж максимальна, знайдена за формулою (1.14), то рівновага дійсно буде, а якщо більше, то тіло насправді буде рухатися.
2. Має місце граничний стан, тобто сила зчеплення дорівнює максимальної. У цьому випадку складаються звичайні рівняння рівноваги і до них додається рівняння (1.14).
Якщо відчуваєте труднощі в написанні курсової роботи з теоретичної механіки. оформите заявку і Ви дізнаєтеся терміни і вартість роботи.