AKADEMIA BYDGOSKA

Im. Kazimierza Wielkiego

W BYDGOSZCZY

Instytut techniki

Sprawozdanie z ćwiczenia

Wyznaczanie współczynnika tarcia statycznego i kinetycznego

Wykonanie: Mariusz Rut

Łukasz Dzięcioł

II WT/C

Spis treści

1. Cel ćwiczenia

2. Definicja współczynnika tarcia statycznego i kinetycznego

3. Wzory obliczeniowe współczynników tarcia z objaśnieniami

4. Tabele z wynikami pomiarów i obliczeń

5. Analiza wyników i wnioski

1. Cel ćwiczenia

Celem ćwiczenia jest wyznaczenie wartości współczynnika tarcia statycznego
i kinetycznego dla mosiądzu i stali.

2. Definicja współczynnika tarcia

2,1. Współczynnik tarcia statycznego

Nazywany również współczynnikiem proporcjonalności μ jest wielkością bezwymiarową. Siła tarcia jest wprost proporcjonalna do nacisku normalnego. Siła tarcia nie zależy od wielkości powierzchni styku. Współczynnik tarcia zależy od materiału stykających się oraz od stanu ich powierzchni.Współczynnik tarcia charakteryzuje ciała stykające się pod względem ich właściwości ciernych , Ustala się go doświadczalnie.Jest on tym mniejszy, im bardziej gładka jest powierzchnia ciał. Zmniejsza się także , jeśli powierzchnie są smarowane.

2,2. Współczynnik tarcia kinetycznego

Jest on rozpatrywany w przypadku ruchu względnego ciał. Współczynnik ten zalerzy od prędkości ruchu wsględnego ciał. Praktycznie w zakrasie spotykanych na ogół prędkości przyjmuje się jego wartość jako stałą. Ogólnie morzna stwierdzić, że wartości współczynnika tarcia zawarte są w granicach 0 < μ < 1.

3. Wzory obliczeniowe.

μ_s =

gdzie: μ_s - współczynnik tarcia statycznego,

l - odleglośc między środkami podpór w mm,

e - dowolne (załorzone) przesunięcie środka cięrzkości C pręta względem podpory B, w mm,

α - graniczny kąt pochylenia pręta w stopniach.

μ_k =

gdzie: μ_k - współczynnik tarcia kinetycznego,

l - rozstaw podpór w mm,

s - droga przebyta przez środek C pręta, w mm,

α - dany kąt pochylenia pręta zapewniający zsuwanie się pręta.

4. Tabele z wynikami

Tab. 1 wyniki pomiarów i obliczeń współczynnika tarcia statycznego

Materiały Pręta i podpór	l [mm]	e [mm]	αg[^o]			Wartość Średnia	μs
								1	2	3
Stal, mosiądz	310	50	13	15	15	14,3	0,1829
Mosiądz, mosiądz	310	50	12	12	11	11,6	0,1572
Stal, stal	310	50	11	9	10	10	0,1313
Mosiądz, stal	310	50	14	17	16	15,7	0,2084
Stal, aluminium	310	50	11	12	15	12,7	0,1701
Mosiądz, aluminium	310	50	13	12	12	12,3	0,1572

Materiały Pręta i podpór	l [mm]	e [mm]	αg[^o]			Wartość Średnia	μs
								1	2	3
Stal, mosiądz	230	50	22	20	25	22,3	0,2618
Mosiądz, mosiądz	230	50	21	22	19	20,7	0,2498
Stal, stal	230	50	14	14	15	14,3	0,1686
Mosiądz, stal	230	50	22	20	21	21	0,2498
Stal, aluminium	230	50	15	16	16	15,6	0,1816
Mosiądz, aluminium	230	50	21	25	20	22	0,2611

Tab.2. Wyniki pomiarów i obliczenia wspólczynnika tarcia kinetycznego

Materiały pręta i podpór	l [mm]	α [^o]	s[mm]			Wartość średnia s	μk
								1	2	3
Stal, mosiądz	310	16	4,5	4,5	6	5	0,0573
Mosiądz, mosiądz	310	13	8	7	5	6,7	0,0267
Stal, stal	310	12	6,5	3,5	4	4,7	0,0452
Mosiądz, stal	310	18	8	14	11	11	0,0295
Stal, aluminium	310	16	6	3	7	5,3	0,0541
Mosiądz, aluminium	310	14	3	2,5	2,5	2,6	0,0959

Materiały pręta i podpór	l [mm]	α [^o]	s[mm]			Wartość średnia s	μk
								1	2	3
Stal, mosiądz	230	25	10,5	7	7	8,2	0,0569
Mosiądz, mosiądz	230	22	9	10	6	8,3	0,0487
Stal, stal	230	16	2	3	5	3,3	0,0869
Mosiądz, stal	230	22	10	8	11	9,7	0,0416
Stal, aluminium	230	16	6	5,5	5	5,5	0,0521
Mosiądz, aluminium	230	25	4	15	4	7,7	0,0625

5. Analiza wyników i wnioski

Zmniejszenie odległości między podporami wiąrze się ze zwiększeniem granicznego kąta pochylenia α_g a więc zwiększa się równierz wartość μ_sco wynika ze wzoru:

μ_s =

Przy badaniu tarcia kinetycznegogdy zmniejszony zostanie rozstaw podpór zwiększa siękąt α konieczny do wysunięcia pręta, rośnie również wysunięcie s. Zmiana ta ma znacznie mniejszy wpływ na μ_k niż na μ_s.

---