Читать онлайн «Статика. Трение. Равновесие тел с учетом трения покоя»

Министерство общего и профессионального образования Российской федерации Уральская Государственная Лесотехническая Академия Кафедра сопротивления материалов и теоретической механики Д. Т. Анкутдинов В. А. Калентьев Л. Т. Раевская Статика Трение, Равновесие тел с учётом трения покоя Методические рекомендации и задания по курсу «Теоретическая механика» для студентов всех специальностей Екатеринбург 1997  1. Краткие сведения о трении Трением (точнее, внешним трением) называют механическое взаимодействие двух тел в местах их соприкосновения (контакта), препятствия относительному движению этих тел при условии постоянного сохранения их соприкосновения. Такая совокупность двух тел образует так называемую кинематическую пару, а поверхность, линию или точку их соприкосновения называют элементами кинематической пары. Трение между взаимно неподвижными телами называют трением покоя, а между движущимися телами – трением движения. Согласно ГОСТ 27674 – 88 трение покоя – это трение 2 тел при микросмещении без макросмещения, а трение движения – трения 2 тел, находящихся в движении относительно друг друга. Иными словами, при трении покоя визуальное взаимное перемещение тел не наблюдается, хотя в микрообласти оно может и существовать. В зависимости от вида относительного движения 2 тел различают трение скольжения, качения, верчения. По ГОСТ 27674 – 88 трением скольжения называют трение движения, при котором скорости тел в точках касания различны по значению и/или направлению. Трение качения – это трение движения, при котором скорости соприкасающихся тел одинаковы по значению и направлению, по крайней мере в одной точке зоны контакта. Определение трения верчения в стандарте не дано. С. М. Тарг говорит, что такой вид трения возникает в том случае, когда к телу, лежащему на плоскости, прилагают пару сил, расположенных в этой или иной параллельной плоскости. Тогда тело будет иметь тенденцию к верчению вокруг оси, перпендикулярной к опорной плоскости. Поясним данные определения. 1. Кинематическая пара представлена прямоугольным параллелепипедом 1, расположенным на неподвижной горизонтальной опорной поверхности – связи 2 (рис 1,а). Элементом кинематической пары является зона контакта параллелепипеда с плоскостью. Выделим в зоне контакта две сопряжённые точки К1 иК2, принадлежащие  соответственно телу1 и связи2. При движении тела1 вектор скорости точки К1 отличен от нуля и находится в плоскости контакта, т. е. Vk1=0. В то же время скорость точки К2 равна нулю Vk2=0, т. к. эта точка принадлежит неподвижной поверхности. Данное соотношение между скоростями будет справедливо для всех точек зоны контакта. Тем самым, между параллелепипедом и опорной поверхностью, согласно определению ГОСТ 27674-88, имеет место трения скольжения. Такой вид трения встречается между стенкой цилиндра и поршня в поршневых компрессорах и насосах, между кулисой и кулисным камнем в поперечно – строгальных станках, между салазками и каретками в качающихся конвейерах и во многих других случаях. 2.