9.2. Поступательная пара.

Рассмотрим плоский ползун на горизонтальной плоскости (рис. 9.2), который под действием силы Р, приложенной к ползуну, перемещается влево с постоянной скоростью. На ползун со стороны стойки действуют еще две силы: N — нормальное давление со стороны плоскости и F − сила трения.

Рис. 9.2. Ползун на горизонтальной плоскости

Равнодействующая этих сил отклонена от силы нормального давления на угол φ. Как видно, tg φ = F_тр /N = f N / N = f. Угол φ называют углом трения. φ = arctan f.

Таким образом, равнодействующая сил трения и нормального давления отклонена от направления нормали на угол трения в обратную сторону относительного движения (в случае предельного покоя − на угол в обратную сторону действия силы Р).

Рассмотрим равновесие ползуна весом G на наклонной плоскости с учетом силы трения (рис. 9.3). Со стороны плоскости на ползун действует нормальная сила N и сила трения F_т0, препятствующая перемещению ползуна вниз.

Рис. 9.3. Ползун, покоящийся на наклонной плоскости.

Если угол α наклона плоскости к горизонту достаточно мал, то ползун находится в покое.

Из условия равновесия ползуна имеем

F_то = G₂ = G sin α; N = G₁ = G cos α .

Разделив, первое выражение на второе получим:

F_то /N = tg α..

Экспериментально установлено, что при α < φ_о, то есть при F_т0 / N ≤ tg φ₀ = f₀ ползун находится в покое.

Величины φ₀ и f₀ называются углом и коэффициентом трения покоя (при трогании с места). При угле α = φ ползун перемещается с постоянной скоростью. В этом случае между углом трения φ и коэффициентом трения движения существует следующая зависимость f = tg φ.

Таким образом, мы описали простейший способ экспериментального определения коэффициентов трения по углу наклона плоскости с ползуном к горизонту.

В табл. 9.1 приведены ориентировочные величины коэффициентов трения скольжения для сухого и полужидкостного трения.

Таблица 9.1.

Коэффициенты трения скольжения

Материал тел скольжения	Условия обработки	Коэффициент трения
		движения f		покоя f0
		Сухое	Со смазкой	Сухое	Со смазкой
Сталь – чугун	Грубая обработка	0,16
Сталь – чугун	Шлифование	0,1	0,09
Сталь – сталь	Шлифование	0,13	0,1	0,15	0,11
Сталь- Пластмасса		0,14	0,01 – 0,08
Резина – чугун		0,3-0,8		0,35 – 0,45
Сталь – резина		0,3		0,4
Сталь – бронза		0,1	0,09	0,13	0,1
Сталь – чугун	Шлифование		0,02-0,01 обильная смазка
Сталь – пластмасса			0,08 – 0,01 смазка водой
Чугун – дерево		0,032- 0,065