AKADEMIA GÓRNICZO – HUTNICZA

im. Stanisława Staszica w Krakowie

Maszyny i urządzenia transportowe

Laboratorium nr II

„Wyznaczanie współczynnika sprzężenia

ciernego pomiędzy liną a wykładziną”

Grupa 3b

IMiR rok III A

1. Cel ćwiczenia:
Celem ćwiczenia jest wyznaczenie współczynnika sprzężenia ciernego pomiędzy liną, a

wykładziną dla wykładzin kół linowych.

2. Schemat stanowiska.
W ćwiczeniu wykorzystano układ, w którego skład wchodzi:

1 – lina stalowa
2 – ruchomy wózek
3 – wykładzina
4 – układ pomiarowy

Lina stalowa (1) napięta w sztywnej ramie jest dociskana do próbki badanego

materiału wykładziny (3) z siłą N za pomocą ruchomego wózka (2). Badana wykładzina (3)
posiada rowek o promieniu (0,53÷0,55)·d liny (1). Wartość siły potrzebnej do wywołania oraz
utrzymania zaistniałego poślizgu liny po wykładzinie jest rejestrowana przez układ
pomiarowy (4).

3. Obliczenia

Wartości stałe i założenia:
- Średnica liny d=18 [mm]
- Długość próbki l

d

=150 [mm]

- Odległość od osi obrotu do punktu przyłożenia obciążenia L

0

=50 [mm]

- Moment pochodzący od ramy M

g

=101864,8 [Nmm]

- Masa obciążnika m= 23,63 [kg] ( G=231,81[N])
- odległości X przyłożenia obciążenia Q

X1= 464 [mm]
X2= 755 [mm]
X3= 1046 [mm]

a) Obliczenia obciążenia Q liny i wykładziny:

Dla X1= 464 [mm]

Dla X2= 755 [mm]

Dla X3= 1046 [mm]

b) Wyznaczenie współczynnika sprzężenia ciernego

Q

T





Badania przeprowadzone na linie nie smarowanej, suchej, przeciwzwitej prawej w
temperaturze + 40

.

Pomiary dokonane na ćwiczeniu :
Modar :
X1 : T

1

=2322N, T

2

=2294N, T

3

=2132N

T

śr

=2249,3N

X2: T

1

=2781N, T

2

=2718N, T

3

=2689N

T

śr

=2729,3N

X3: T

1

=3420N, T

2

=3504N, T

3

=3417N

T

śr

=3447N

Becorit:
X1 : T

1

=1578N, T

2

=1462N, T

3

=1442N

T

śr

=1494N

X2: T

1

=2113N, T

2

=2071N, T

3

=2025N

T

śr

=2069,7N

X3: T

1

=2494N, T

2

=2526N, T

3

=2430N

T

śr

=2483,3N

Poliamid:

X1 : T

1

=1046N, T

2

=1069N, T

3

=1039N

T

śr

=1051,3N

X2: T

1

=1290N, T

2

=1289N, T

3

=1272N

T

śr

=1283,7N

X3: T

1

=1560N, T

2

=1449N, T

3

=1502N

T

śr

=1503,7N

Pomiar II dla liny mokrej:

Modar :
X1 : T

1

=1537N, T

2

=1740N, T

3

=1841N

T

śr

=1706N

X2: T

1

=2327N, T

2

=2366N, T

3

=2358N

T

śr

=2350,3N

X3: T

1

=3084N, T

2

=3086N, T

3

=3067N

T

śr

=3079N

Becorit:
X1 : T

1

=1397N, T

2

=1424N, T

3

=1399N

T

śr

=1406,7N

X2: T

1

=1725N, T

2

=1701N, T

3

=1679N

T

śr

=1701,7N

X3: T

1

=1995N, T

2

=2007N, T

3

=2064N

T

śr

=2022N

Poliamid:

X1 : T

1

=971N, T

2

=1035N, T

3

=962N

T

śr

=989,3N

X2: T

1

=1180N, T

2

=1194N, T

3

=1250N

T

śr

=1208,3N

X3: T

1

=1494N, T

2

=1502N, T

3

=1468N

T

śr

=1488N

[MPa]

Te

mper

atur

a 40

o

C

W

il

gotnoś

ć 40%

p [MPa]

suchy

wilgotny

T

śr

[N]

μ[-]

μ

śr

[-]

T

śr

[N]

μ[-]

μ

śr

[-]

1,55

2249,3

0,537

0,382

1706

0,407

0,326

1494

0,357

1406,7

0,336

1051,3

0,251

989,3

0,236

2,05

2729,3

0,493

0,366

2350,3

0,424

0,333

2069,7

0,374

1701,7

0,307

1283,7

0,232

1208,3

0,218

2,55

3447

0,501

0,360

3079

0,447

0,319

2483,3

0,361

2022

0,294

1503,7

0,218

1488

0,216

4. Wykresy

0,400

0,420

0,440

0,460

0,480

0,500

0,520

0,540

0,560

1

1,5

2

2,5

3

wsp

ó

łc

zy

n

n

ik

tar

ci

a

µ

[-

]

nacisk p[MPa]

Porównanie MODARu

Modar z suchą liną

Modar z wilgotną liną

0,250

0,270

0,290

0,310

0,330

0,350

0,370

0,390

1

1,5

2

2,5

3

wsp

ó

łc

zy

n

n

ik

tar

ci

a

µ

[-

]

nacisk p[MPa]

Porównanie BECORITu

Becorit z suchą liną

Becorit z wilgotną liną

0,210

0,215

0,220

0,225

0,230

0,235

0,240

0,245

0,250

0,255

1

1,5

2

2,5

3

wsp

ó

łc

zy

n

n

ik

tar

ci

a

µ

[-

]

nacisk p[MPa]

Porównanie Poliamidu

Poliamid z suchą liną

Poliamid z wilgotną liną

0,150

0,200

0,250

0,300

0,350

0,400

0,450

0,500

0,550

0,600

1

1,2

1,4

1,6

1,8

2

2,2

2,4

2,6

2,8

3

wsp

ó

łc

zy

n

n

ik

tar

ci

a

µ

[-

]

nacisk p[MPa]

Porównanie materiałów suchych

Modar

Becorit

Poliamid

5. Wnioski
-Materiał suchy ma większy współczynnik sprzężenia ciernego, niż materiał wilgotny.
-Po zestawieniu wszystkich materiałów widać , że Modar ma największy współczynnik

tarcia, następnie Bekolid i Poliamid, co było łatwe do przewidzenia, ponieważ Poliamid nie
stosowany jako materiał na wykładziny kół napędowych. Obserwacje te dotyczą zarówno
suchej jak i wilgotnej powierzchni

-Jak wiemy z podstaw fizyki współczynnik tarcia nie jest zależny od nacisku, po

zestawieniu wyników widzimy jednak, że tutaj wartość współczynnika zmienia się wraz z
naciskiem. Może być to spowodowane wgniataniem się liny w wykładzinę i powstawaniem
połączenia quasi kształtowego.

-współczynnik sprzężenia ciernego poliamidu maleje drastycznie po wzroście nacisku,

można wnioskować z tego, że poliamid jest najtwardszym materiałem

0,150

0,200

0,250

0,300

0,350

0,400

0,450

0,500

1

1,2

1,4

1,6

1,8

2

2,2

2,4

2,6

2,8

3

wsp

ó

łc

zy

n

n

ik

tar

ci

a

µ

[-

]

nacisk p[MPa]

Porównanie materiałów mokrych

Modar

Becorit

Poliamid