Тема 6.Трение. Коэффицент полезного действия.

В большинстве случаев силы трение относится к силам сопративления, но иногда движение передается блогадря силами трения, и в этом случае они относятся движущим силам.

Взависмости от характера относительного движения элементов кинематических пар различают следующие виды трения :

1. трение скольжениея, которое возникает в низших кинематических парах.

2. трение качения которое возникает в высших кинематических парах.

Трение в поступательной паре. Имеется кривошипно-ползунный механизм,ко входному звену которого приложена момент движущих сил М_д. К выходному звену приложена результирующая сила Ғ_с от сил полезного сопративления,силы тяжести и силы инерции. Необходимо определить силу трения, которая также является силой сопративления.

Если ползун прижимается к одной из сторон направляющих, то сила трения определяется согласно закону Кулона:

Ғ_тр=fN=fF sin

где N- нормальная реакция направляющей.

Затем можно определить реакцию уже известными методами.

Трение во вращательной паре.Рассмотрим вращение вала во втулке подшипника.

При наличии зазора вал как бы набегает на втулку(или вкладыш) подшипника, поэтому звенья соприкасаются в точке А. Реакция R параллельна силе Q, приложенной к валу.В результате трения полная реакция должна быть отклоненаот нормальной составляющей на угол трения . Величина силы трения

Ғ_тр=fN=f F соs =f Qсоs

Момент движущих сил М_д. Приложенный к валу, уравновешивается моментом сил сопративления М_с :

М_с=F r=fQr cos

где r-радиус цапфы вала.

Учитываяб что f соs =tg cos = sin

Тогда окончательно получим:

М_с=Qr sin =Q

где = r sin -радиус круга трение.

Коэффицент полезного действия механизмов.

При установившемся движении машины работа движущих сил А_д (это работы иногда называется затраченной) расходуется на предоление работы всех сил сопротивления А_с

А_д=А_с

или

А_д=А_пс+ А_вс ,

где А_пс-работа сил полезных сопротивлений;

А_вс -работа сил вредных сопротивлений ( в основном сил трения).

Отношение работы сил полезных сопротивлений к работе движущих сил называется механическим коэффицентом полезного действия:

= А_пс/ А_д

К.п.д. является одной из основных характеристик машины или механизма.Чем больше к.п.д., тем совершеннее является машина или механизма.

Отношение работы сил вредных сопротивлений к работе движущих сил называется коэффицентом потерь:

= А_вс/ А_д

Вопросы для подготовки к экзамену

1.Что называется углом трения

2.Что называется фиктивным (приведенным) углом трения

3.Формула фиктивным (приведенным) углом трения

4.Сила трения пр трении по клинчатой поверхности

5.Сила трения при трении по гладкой поверхности

6.Общие сведения о силах трения и законах трения.

7.Динамические модели поступательной кинематической пары с учетом силы трения. Угол трения.

Рекомендуемая литература:

8.1.1. Артоболевский И.И. Теория механизмов и машин.- М.; Наука, 1968

8.1.2. Левитская О.Н¸Курс теории механизмов и машин.- Высшая школа, 1985

8.1.3. Марголин Ш.Ф . Теория механизмов и машин.-Минск.; Высшая школа, 1968

8.1.4. Зиновьев В.А. Теория механизмов и машин. М.:1998.