24 luty 07 (15)

W dalszej części zajmiemy się jedynie modem tarcia suchego ślizgowego zbadanego przez fizyka francuskiego A. Coulomba, stąd mówimy często o tarciu ku-lombowskim.

W mechanizmach płaskich tarcie ślizgowe występuje w parach kinematycznych postępowych i obrotowych kl. 5. Natomiast w parach kinematycznych kl. 4 oprócz tarcia ślizgowego występuje dodatkowo tarcie toczne.

3.4.1. Model tarcia suchego Coulomba

Przy założeniu modelu tarcia ślizgowego suchego Coulomba, w zastosowaniach technicznych przyjmuje się

T = n-N    (3.34)

gdzie:

p - współczynnik tarcia suchego p = tgp,

T - siła tarcia rozwiniętego (siła styczna),

N - nacisk normalny (składowa reakcji całkowitej).

Przy analizie modelu tarcia suchego należy rozpatrzyć cztery fazy procesu występującego pomiędzy stykającymi się ciałami (rys. 3.43).

Faza I:    Na ciało / nie działa żadna siła styczna Fj = 0. Reakcje: Ry = -Rj_k mają

kierunek normalny do powierzchni i leżą na osi stożka. Siła tarcia jest równa T_kt = -T_lk = 0. Ciało pozostaje w spoczynku.

Faza II:    Na ciało / działa siła pozioma F/ taka, że F/ <T = p-N, ciało pozostaje

w spoczynku, reakcja R_k/ = -R_/k pozostaje wewnątrz stożka tarcia, odchylając się od osi stożka o kąt a_w, prawo tarcia nie obowiązuje.

Faza III: Na ciało / działa siła F/ taka, że obowiązuje prawo tarcia Fj = T_s = p_s ■ N, gdzie T_s i p_s odpowiednio siła tarcia spoczynkowego i współczynnik tarcia spoczynkowego. Reakcje R_k/ = -R_jk odchylają się od osi stożka tarcia o kąt p_s. Ciało / znajduje się w stanie równowagi granicznej. Rozpoczyna się ruch.

Faza IV: Ciało / przemieszcza się względem ciała k z prędkością względną \/_tk, siła F/ maleje do wartości F, =T_r =p_r-N, gdzie T_r i p_r odpowiednio siła tarcia ruchowego i współczynnik tarcia ruchowego. Reakcje R_k/ = -R/_k odchylają się od osi stożka tarcia o kąt p_r < p_s.

165