Akademia Bydgoska im. Kazimierza Wielkiego

Instytut Techniki

Laboratorium mechaniki technicznej

Wyznaczanie współczynnika tarcia statycznego i kinetycznego

Wykonali:

Michał Dropiewski

Jacek Marchlewski

WT II gr. Bb

1. Cel ćwiczenia.

Celem ćwiczenia jest wyznaczenie wartości współczynnika tarcia statycznego i kinetycznego dla różnych materiałów stykających się ciał.

2. Definicja współczynnika tarcia statycznego i kinematycznego.

Współczynnik tarcia statycznego.

1. Siła tarcia jest wprost proporcjonalna do nacisku normalnego
   . Współczynnik proporcjonalności
   nazywa się współczynnikiem tarcia statycznego i jest wielkością bezwymiarową.

2. Siła tarcia nie zależy od wielkości powierzchni styku.

3. Współczynnik tarcia
   zależy od materiałów stykających się ciał 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 powierzchni są smarowane. Niektóre ciała wykazują różną wartość współczynnika tarcia, w zależności od kierunku działania siły stycznej, np. drewno ma różne współczynniki tarcia wzdłuż włókien i kierunku poprzecznym.

Współczynnik tarcia kinematycznego.

W przypadku ruchu względnego ciał, wartość siły tarcia określona jest wzorem
, w którym współczynnik
nosi nazwę współczynnika tarcia kinematycznego. Współczynnik ten zależy od prędkości ruchu względnego ciał. Praktycznie w zakresie spotykanych na ogół prędkości przyjmuje się jego wartość jako stałą.

Ogólnie można stwierdzić, że wartości współczynnika tarcia zawarte są w granicach

0 <
<1.

3. Wzory.

Współczynnik tarcia statycznego

- współczynnik tarcia statycznego,

- odległość między środkami podpór w mm,

- dowolne (założone) przesunięcie środka ciężkości C pręta względem podpory B,

- graniczny kąt pochylenia pręta, w stopniach.

Współczynnik tarcia kinematycznego

- współczynnik tarcia kinematycznego,

- rozstaw podpór w mm,

- droga przebyta przez środek C pręta, w mm,

- dany kąt pochylenia pręta zapewniający zsuwanie się pręta

4. Tabela z wynikami pomiarów i obliczeń.

Materiał pręta i podpory	l [mm]	e [e]				Wartość średnia
								1	2	3
	Stal Stal	105	350	11	11,5	11	11,2	0,0258
		105	230	10	11	9	10	0,0328
	Mosiądz Stal	105	350	6	6	7	6,3	0,0144
		105	230	9	12	9	10	0,0328
	Stal Tworzywo sz.	105	350	10	11	11	10,7	0,0246
		105	230	11	10	10	10,3	0,0338
	Mosiądz Tworzywo sz.	105	350	9	8	9	8,7	0,0199
		105	230	8	8	8	8	0,0261
	Stal Mosiądz	105	350	13	12	12	12,3	0,0284
		105	230	10	11	10	10,3	0,0338
	Mosiądz Mosiądz	105	350	8	7	8	7,7	0,0176
		105	230	7	8	9
	Materiał pręta i podpory	l [mm]	[°]	s [mm]			Wartość średnia s
						1			2	3
	Stal Stal	350	11	4	4,5	5	4,5	0,1919
		330	11	5,5	4,5	4,5	4,8	0,1916
	Stal Tworzywo sz.	350	13	11,5	12,5	12,5	12,2	0,2231
		330	12	13,5	14,5	14	14	0,2039
	Stal Mosiądz	350	9	5	4	4	4,3	0,1564
		330	6	1,5	2	1	1,5	0,1046

5. Analiza wyników i wnioski.

2

---