Прижимающая сила как найти

1 час назад, 0503 omd сказал:

косинус угла подъема резьбы. Плечо момента трения в 1-ом случае – полусумма диаметров головки и стержня болта, во 2-ом – средний диаметр резьбы.

См. ф-лу в #8 для резьбы. Тангенс и 0,5 диаметра, т.е. радиус.

 ТС никаких полусумм, т.к.

8 часов назад, astronomo сказал:

сделал болт с огромной (50мм диаметром) головкой, которая контактирует только по внешнему краю окружности

1 час назад, Krolik_1 сказал:

А упорный  подшипник  слабо  поставить ?

Ну, если ТС захочется засунуть его под 

8 часов назад, astronomo сказал:

болт м6

:aggressive:Хотя под Ф50…

56 минут назад, sl217 сказал:

Вам не кажется, что «шляпка» только передает внешний момент на стержень,

Не кажется, т.к. она не только передаёт момент, но при этом ещё и успешно тормозит, требуя для этого преодолевать дополнительный момент торможения.

На всякий случай к вышеизложенной теории приведу практический пример из жизни, который знаком любому, кто работал руками. Для того, чтоб калитка или дверца легче открывалась, под вращающуюся стойку ставят подпятник — шарик из разбитого подшипника, который опирается на маленьком диаметре, почти точке. Если же под эту стойку, сделанную из трубы Ф 76 мм ничего не ставить, или приварить блин-подпятник Ф80…100 мм… Сами знаете, что будет.:classic_ohmy:


Изменено 29.06.2021 15:15 пользователем МИТАЛНИК

Прижимающая сила

Cтраница 2

Для сравнительной оценки величин прижимающих сил, найденных по формулам (4.15) и (4.14), определены их значения для труб 63×5 5 мм при а 0 и / 34 мм.
 [16]

В этой области увеличение прижимающей силы вызывает повышение критической частоты, причем по достижении П 1 критическая частота уходит R бесконечность. Если, следовательно, прижимающая сила не менее / n u, то рабочий частотный диапазон виброметра может быть неограниченно расширен в сторону высоких частот без опасения отрыва.
 [17]

Определим совместное влияние величин прижимающих сил Р1 и Р2 на проходимость обсадных колонн в искривленном стволе скважины.
 [19]

Наибольшее влияние на величину прижимающих сил и сил трения в многоинтервальной скважине оказывают силы, приложенные в нижней части колонны штанг.
 [20]

Определим совместное влияние величин прижимающих сил PI и Р2 на проходимость обсадных колонн в искривленном стволе скважины.
 [22]

Приближенно можно найти суммарную прижимающую силу, разбив профиль скважины на интервалы, для которых угол искривления скважины можно принять постоянным.
 [23]

Источником возникновения и постоянного действия прижимающей силы К является вес или упругость, реже действие сил: электромагнитных, давления воздуха и центробежных.
 [24]

Для того чтобы определить суммарную прижимающую силу в скважине сложной формы, трассу скважины можно приближенно разбить на прямолинейные отрезки различной длины, отличающиеся величиной зенитных углов а. Затем для каждого из участков по формуле (4.28) определить прижимающую силу и результаты суммировать.
 [25]

Значительный объем работ, посвященных изучению прижимающих сил в зоне контакта колонны со стенками скважины, как отечественных [ 11, так и зарубежных / 6 / исследова елей, позволяет о требуемой точностью производить расчет для любой конструкции колонны и профиля скважины.
 [26]

Таким образом, для определения суммарной прижимающей силы можно пользоваться формулой (4.18), вычисления по которой дают приближенные, но приемлемые по точности результаты.
 [27]

Используем полученные ранее результаты по определению прижимающей силы для вывода формулы, по которой можно рассчитать мощность, необходимую для вращения сжатой и растянутой частей колонны.
 [28]

В последнем случае полученные выражения для прижимающей силы могут быть использованы при расчете напряжений в крепежных устройствах.
 [29]

Страницы:  

   1

   2

   3

   4

Тре́ние каче́ния — сопротивление движению, возникающее при перекатывании тел друг по другу. Проявляется, например, между элементами подшипников качения, между шиной колеса автомобиля и дорожным полотном. В большинстве случаев величина трения качения гораздо меньше величины трения скольжения при прочих равных условиях, и потому качение является распространенным видом движения в технике.

Трение качения возникает на границе двух тел, и поэтому оно классифицируется как вид внешнего трения.

Содержание

  • 1 Сила трения качения
  • 2 Момент сил трения качения
  • 3 Коэффициент трения качения
    • 3.1 Ориентировочные значения коэффициента трения для различных пар качения
  • 4 Источники

Сила трения качения

Пусть на тело вращения, располагающееся на опоре, действуют

  • P — внешняя сила, пытающаяся привести тело в состояние качения или поддерживающая качение и направленная вдоль опоры;
  • N — прижимающая сила;
  •  R_p  — реакция опоры.

Если векторная сумма этих сил равна нулю

 vec N + vec P + vec R_p = 0, ,

то ось симметрии тела движется равномерно и прямолинейно или остаётся неподвижной (см. рис. 1). Вектор vec F_t=-vec P определяет силу трения качения, противодействующую движению. Это означает, что прижимающая сила уравновешивается вертикальной составляющей реакции опоры, а внешняя сила уравновешивается касательной составляющей реакции опоры.

Рис. 2. vec P — внешняя сила; vec F_t  — сила трения качения; R — радиус тела вращения; vec F_t=-vec P.

Равномерное качение означает также, что сумма моментов сил относительно произвольной точки равна нулю. Из равновесия относительно оси вращения моментов сил, изображённых на рис. 2 и 3, следует:

F_t cdot R = N cdot f,

откуда

 F_t = frac f R cdot N,,

где

  •  F_t — сила трения качения;
  • f — коэффициент трения качения, имеющий размерность длины (следует отметить важное отличие от коэффициента трения скольжения, который безразмерен);
  • R — радиус катящегося тела;
  • N — прижимающая сила.

Рис. 3. Момент силы трения M_t=Ncdot f, действующий против часовой стрелки (относительно мгновенного центра вращения в зоне контакта — правого конца отрезка f) и тормозящий качение тела вправо; N — прижимающая сила; f — коэффициент трения качения, равный длине плеча силы N.

Эта зависимость подтверждается экспериментально. Для малой скорости качения сила трения качения не зависит от величины этой скорости. Когда скорость качения достигает значений, сопоставимых со значениями скорости деформации в материале опоры, трение качения резко возрастает и даже может превысить трение скольжения при аналогичных условиях.

Момент сил трения качения

Определим для подвижного цилиндра момент, тормозящий вращательное движение тела. Рассматривая данный момент относительно оси вращающегося колеса (например, колеса автомобиля), находим, что он равен произведению тормозного усилия на оси на радиус колеса. Относительно точки контакта движущегося тела с землей момент будет равен произведению внешней силы, уравновешивающей силу трения, на радиус колеса (рис. 2):

M_t=F_tcdot R = Pcdot R ,.

С другой стороны, момент трения равен моменту прижимающей силы vec N на плечо, длина которого равна коэффициенту трения качения f:

 M_t = fcdot N,,

где

Коэффициент трения качения

Из выписанного выше уравнения следует, что коэффициент трения качения может быть определен как отношение момента трения качения  M_t к прижимной силе N:

f = frac{M_t}{N}.

Графическая интерпретация коэффициента трения качения f дана на рис. 3 и 4.

Коэффициент трения качения имеет следующие физические интерпретации:

  • Если тело находится в покое и внешняя сила отсутствует, то реакция опоры лежит на той же линии, что и прижимающая сила. Когда тело катится, то из условия равновесия следует, что нормальная составляющая реакции опоры параллельна и противонаправлена прижимающей силе, но не лежит с ней на одной линии. Коэффициент трения качения равен расстоянию между прямыми, вдоль которых действуют прижимающая сила и нормальная составляющая реакции опоры (рис. 4).
  • Движение катящегося тела без проскальзывания можно рассматривать как поворот вокруг мгновенной оси вращения (на рис. 4 — точка приложения вектора vec R_p ), которая для абсолютно твёрдых тел совпадает с основанием перпендикуляра, опущенного из центра круга на опору. Для случая реальных (деформирующихся под нагрузкой) материалов мгновенный центр вращения смещён в направлении качения тела, а величина смещения равна значению коэффициента трения качения.

Ориентировочные значения коэффициента трения для различных пар качения

Катящееся тело Подстилающая поверхность Коэффициент трения в мм
мягкое дерево мягкое дерево 1,5
мягкое дерево сталь 0,8
твердое дерево твердое дерево 0,8
эбонит бетон 10—20
эбонит сталь 7,7
резина бетон 15—35
закалённая сталь закалённая сталь 0,01
полимер сталь 2
сталь асфальт 6
сталь тротуарная плитка 1,5
сталь сталь 0,5
железо мягкое дерево 5,6
железо гранит 2,1
железо железо 0,51
чугунное литьё чугунное литьё 0,8

Источники

  • Онищенко О. Г., Коробко Б. А., Ващенко К. М. Структура, кинематика и динамика механизмов. ПолтНТУ, 2010. — 274 с. ISBN 978-966-616-078-5

OBRAZOVALKA.COM

OBRAZOVALKA.COM — образовательный портал
Наш сайт это площадка для образовательных консультаций, вопросов и ответов для школьников и студентов .

  • Наша доска вопросов и ответов в первую очередь ориентирована на школьников и студентов из России и стран СНГ, а также носителей русского языка в других странах.
  • Для посетителей из стран СНГ есть возможно задать вопросы по таким предметам как Украинский язык, Белорусский язык, Казакхский язык, Узбекский язык, Кыргызский язык.
  • На вопросы могут отвечать также любые пользователи, в том числе и педагоги.


    Консультацию по вопросам и домашним заданиям может получить любой школьник или студент.

    Сила трения качения


    Сила трения качения

    4.2

    Средняя оценка: 4.2

    Всего получено оценок: 323.

    4.2

    Средняя оценка: 4.2

    Всего получено оценок: 323.

    Силы трения возникают при непосредственном контакте поверхностей двух твердых тел. Различают силы трения — покоя, скольжения и качения. Когда тело не скользит по поверхности другого тела, а катится, то в этом случае сопротивление оказывает сила трения качения. Трение качения в десятки раз меньше трения скольжения. Разберемся с механизмом возникновения этой силы.

    Катить легче, чем тащить

    В повседневной жизни мы пользуемся преимуществами качения практически ежедневно:

    • Тяжелые, крупногабаритные предметы можно легко переместить, подложив под них круглые катки или трубы. Например, чтобы передвигать по асфальту чугунную болванку массой в 1 тонну, нужно приложить силу в 200 кгс — на такое способны только могучие силачи. А на тележке катить эту же болванку сможет даже ребенок, ведь для этого нужна сила не более 10 кгс;
    • Все транспортные средства, перемещающиеся по поверхности земли, используют колеса;
    • Для облегчения подъема тяжелых предметов на высоту с давних времен применяется блок, имеющий форму колеса;
    • Роликовые и шариковые подшипники качения применяются во всех устройствах, когда требуется добиться минимального трения во вращающихся деталях.

    Конечно, изобретение колеса — это одно из самых выдающихся достижений человеческой цивилизации.

    Примеры силы трения качения:

    Рис. 1. Примеры силы трения качения.

    Итак, сила трения качения — это сила, возникающая при качении тела по поверхности без проскальзывания. Существенным моментом в этом определении является исключение проскальзывания, потому что при проскальзывании трение возрастает в десятки раз!

    Почему возникает сила трения качения

    Круглый предмет (диск, шар, цилиндр) при качении слегка вдавливается в поверхность, образуя “ямку и бугорок”. Получается так, катящееся тело собственным весом создает себе препятствие (бугорок), и преодолевает его как бы вкатываясь все время в гору. При этом само тело тоже немного деформируется.

    Вторая причина – сила сцепления (адгезия), возникающая между поверхностями в момент контакта. Адгезия возникает в результате межмолекулярного взаимодействия.

    Возникновение силы трения качения:

    Рис. 2. Возникновение силы трения качения.

    Чем тверже поверхность, по которой катится тело, тем меньше будет “ямка” (вдавливание) и, значит, меньше сила трения качения. Сопротивление качению меньше, чем трение скольжения, потому что площадь контакта обычно очень мала, и поэтому нормальная сила, придавливающая тело к поверхности, тоже мала и недостаточна, чтобы предотвратить движение тела.

    Для железнодорожного транспорта, где колеса и рельсы стальные, трение при качении во много раз меньше, чем у грузовых автомобильных шин. Если бы само тело и поверхность были абсолютно твердыми, то сила трения была бы рана нулю.

    От чего зависит и чему равна сила трения качения

    Если круглое тело, например, колесо радиусом R катится по поверхности, то для формулы силы трения качения Ft справедливо следующее выражение:

    $ F_t = N * {μover R} $ (1),

    где:

    N — прижимающая сила, Н;

    μ — коэффициент трения качения, м/Н.

    Из формулы следует, что Ft растет с ростом массы тела и уменьшается с увеличением радиуса колеса R. Это и понятно: чем больше колесо, тем меньшее значение имеют для него неровности поверхности (бугорки), по которой оно катится.

    Коэффициент трения качения μ имеет размерность $[м/Н]$ в отличии от коэффициента трения скольжения k, который безразмерен.

    Формула для силы трения качения:

    Рис. 3. Формула для силы трения качения.

    Подшипники

    Для снижения трения скольжения сначала была изобретена смазка, которая позволила добиться уменьшения трения в 8-10 раз. И только в конце ХIХ века возникла идея заменить в подшипнике трение скольжения трением качения. Эту замену осуществляют шариковые и роликовые подшипники. При вращении колеса или вала двигателя шарики (или ролики) катятся по втулке (обойме для шариков), а вал или ось колеса — по шарикам. Таким способом удалось снизить трение в десятки раз.

    Заключение

    Что мы узнали?

    Итак, мы узнали что представляет собой сила трения качения. Рассмотрели два основных механизма, вызывающих эту силу. Согласно формуле (1) сила трения качения растет с ростом веса тела и уменьшается с увеличением радиуса колеса. Роликовые и шариковые подшипники качения находят свое применение в большинстве устройств, имеющих вращающиеся детали.

    Тест по теме

    Доска почёта

    Доска почёта

    Чтобы попасть сюда — пройдите тест.

    • Егор Князев

      3/5

    • Александр Коновалов

      5/5

    Оценка доклада

    4.2

    Средняя оценка: 4.2

    Всего получено оценок: 323.


    А какая ваша оценка?

    Понравилась статья? Поделить с друзьями:
  • Как найти хорошую тему для статьи
  • Как найти url это https
  • Как составить претензию председателю тсж
  • Как найти венеру на звездном небе сегодня
  • Как найти свой профиль в интернете