Хэвтээ хавтгайд байрлах цилиндр хэлбэртэй өнхрүүлгийг авч үзье (Зураг 67, а). Түүний төвд S хүчийг хэрэглэж, энэ хүчийг аажмаар нэмэгдүүлэх замаар гулгуурын талбайн байдлыг ажиглацгаая. Туршлагаас харахад булны хөдөлгөөн шууд эхэлдэггүй, харин S хүч нь тодорхой хязгаарт хүрсэний дараа л эхэлдэг.
Гэсэн хэдий ч, статик үрэлтийн хүчийг харгалзан эмхэтгэсэн тэшүүрийн талбайн тэнцвэрийн тэгшитгэлээс тэс өөр дүгнэлт гарч байна - хөдөлгөөн нь дур зоргоороо бага S хүчээр эхлэх ёстой. Үнэн хэрэгтээ, хүчний хавтгай системийн хувьд: P (галзуу) жин), N (тусламжийн хэвийн урвал), T - тэнцвэрт байдалд байгаа тайван байдлын үрэлтийн хүч ба хэрэглэсэн хүч S, бүх гурван тэнцвэрийн тэгшитгэлийг хангасан байх ёстой: .
Манай тохиолдолд гурав дахь тэгшитгэл нь хэлбэртэй байна (R нь булны радиус) бөгөөд зөвхөн үед хангана; тэнцвэрт байдал үүсэх боломжгүй үед гулгуурын талбай нь дур зоргоороо бага хүчээр хөдөлдөг.
Зөрчилдөөний шалтгаан нь холхивчийн гадаргуугаас бул дээр ажиллаж буй бүх хүчийг тооцоогүйтэй холбоотой юм. Бодит биетүүдийн контакт нь тодорхой талбайн дагуу үргэлж явагддаг бөгөөд үүний үр дүнд тулгуур гадаргуу дээрх биеийн өнхрөх чиглэлийн эсрэг агшинд өөр нэг хос хүч үүсдэг (Зураг 67, б).
Өнхрөх үрэлтийн моментийг харгалзан үзэхэд О цэгтэй харьцуулахад моментуудын тэгшитгэл нь үүссэн зөрчилдөөнийг арилгадаг хэлбэрийг авна. Энэ тэгшитгэлээс харахад өнхрөхгүй байхад үрэлтийн момент нь хөдөлж буй хүчний моменттой тэнцүү байна. S хүчийг аажмаар нэмэгдүүлснээр S хүч өчүүхэн төдий өсөхөд бул нь тулгуурын дагуу өнхрөхөд хүргэдэг. Энэ хязгаарын тэнцвэрт байдалд гулсмал үрэлтийн момент хамгийн их утгыг авдаг
Урт хэмжээстэй утгыг өнхрөх үрэлтийн коэффициент гэж нэрлэдэг бөгөөд туршилт эсвэл техникийн лавлах номноос тодорхойлогддог.
Иймд өнхрөх үрэлтийн момент нь дотроо харилцан адилгүй байдаг
өнхрөх үед л утгыг авах.
ТОДОРХОЙЛОЛТ
Хоёр дахь тэгшитгэлээс:
Үрэлтийн хүч:
Эхний тэгшитгэлд үрэлтийн хүчний илэрхийлэлийг орлуулснаар бид дараахь зүйлийг авна.
Бүрэн зогсох хүртэл тоормослох үед автобусны хурд утгаас тэг хүртэл буурдаг тул автобус:
Яаралтай тоормослох үед автобусны хурдатгалын харьцааны зөв хэсгүүдийг тэнцүүлж үзвэл бид дараахь зүйлийг олж авна.
автобусны бүрэн зогсоол хүртэл хаана байна:
Таталцлын хурдатгал м/с
Физик хэмжигдэхүүний тоон утгыг томъёонд орлуулж, бид тооцоолно.
ЖИШЭЭ 2
| Дасгал хийх | Жижиг биеийг налуу хавтгай дээр байрлуулж, тэнгэрийн хаяанд өнцгөөс гаргаж өгдөг. Хэрэв бие ба гадаргуу хоорондын үрэлтийн коэффициент 0.2 бол 3 секундын дотор ямар зайг туулах вэ? |
| Шийдвэр | Зураг зурж, биед үйлчилж буй бүх хүчийг зааж өгье.
Биеийн хүндийн хүч, тулгуурын урвалын хүч, үрэлтийн хүчээр үйлчилдэг Зурагт үзүүлсэн шиг координатын системийг сонгож, энэ векторын тэгш байдлыг координатын тэнхлэгт тусгана.
Хоёр дахь тэгшитгэлээс: |
ӨНХРҮҮЛЭХ ҮРЭЛТ.
Хүний үйл ажиллагааны туршлагаас харахад бие биенүүдийг бие биентэйгээ харьцуулахад гулсахад шаардагдах ажил нь эдгээр биеийг гулсахад шаардагдах ажлаас хамаагүй бага байдаг.
Нэг бие нь нөгөө бие дээр эргэлдэж, тэдгээрийн аль нэг нь агшин зуурын эсвэл тогтмол төвтэй харьцуулахад эргэлдэж байх үед үрэлтийн гадаргуугийн шинэ хэсгүүд хоорондоо холбогддог. Өнхрөх биеийн янз бүрийн цэгүүдийн харьцангуй хурд нь өөр өөр байдаг бөгөөд тэдгээрийн контактаас хол зайд тодорхойлогддог (Зураг).
Цагаан будаа. Өнхрөх үрэлт: 1 - хөдөлгөөнт бие, 2 - хөдөлгөөнгүй бие
Өнхрөх үрэлт нь гулсмал холхивч, дугуй-төмөр хос, туузан дамжуулагчийн дугуй-тээврийн туузан дамжуулагч гэх мэт зүйлд тохиолддог.
Цэвэр өнхрөх, гулсмал өнхрөх хоёрыг ялгах.
Цэвэр гулсмал - биеийн контакт нь хамгийн уян хатан бөгөөд шугамын дагуу (цилиндрийн хувьд) эсвэл цэг дээр (бөмбөрцөгт) тохиолддог.
Хэрэв биеийг жижиг φ өнцгөөр эргүүлэх үед түүний тэнхлэг нь -ээр солигдвол өнхрөх нь цэвэр болно. Биеийн суурьтай холбогдох цэгүүд нь сүүлийнхтэй харьцуулахад тогтмол байдаг.
Практикт гулсуураар өнхрөх нь үргэлж хэрэгждэг.
Гулсах замаар өнхрөх - уян харимхай болон наалдамхай хуванцар хэв гажилтын улмаас хоёр биетийн контакт нь тодорхой гадаргуу дээр хийгддэг (Зураг).
Бодит өнхрөх биетүүдийн контакт нь цэг эсвэл шугам биш харин хязгаарлагдмал хэмжээтэй платформ юм, тэгвэл онгоцны F * n урвалын үйл ажиллагааны шугам нь ердийн хүчний Fn үйл ажиллагааны шугамтай давхцахгүй. Хэрэглэх цэг нь дэвсгэрийн төвөөс урд талын хил рүү шилждэг.
Цагаан будаа. Онгоцонд дугуй өнхрөх схем
Fn ачааллын дор гажигтай гадаргуу дээр дугуй эргэлдэж байх үед жигд хөдөлгөөнийг хадгалахын тулд Fk⋅R эргүүлэх хүчийг түүнд өгөх шаардлагатай. Энэ момент нь F*n⋅K реактив моментоор тэнцвэрждэг бөгөөд энэ нь Fn гадаад ачаалалтай тоогоор тэнцүү F*n урвал нь хүчний үйлчлэлийн шугамтай харьцуулахад K утгаар шилжсэнээс үүсдэг. Fn.
А цэгийн моментуудын тэгшитгэлийг нэгтгэснээр бид дараахь зүйлийг олж авна.
Шилжилт K-ийг гулсмал үрэлтийн коэффициент гэж нэрлэдэг бөгөөд энэ нь шугаман хэмжээстэй байдаг.
Энэ утгын хамт fc хэмжээсгүй утгыг ашигладаг - гулсмал эсэргүүцлийн коэффициент:
Энэ коэффициентийг ашиглахдаа аль радиус дээр Fk утгыг олж авсныг зааж өгөх шаардлагатай.
Өнхрөх үрэлтийн мөн чанар.
Орчин үеийн үзэл баримтлалын дагуу уян харимхай дугуй нь уян хагас зайны дагуу эргэлдэж байх үед гулсмал эсэргүүцэл Fk нь гурван шалтгааны улмаас үүсдэг: гистерезийн алдагдал F1, F2 контактын бүсэд бичил гулсах, F3 контактын бүсэд наалддаг.
.
Бодит нөхцөлд бие нь эргэлдэж байх үед өнхрөх үрэлтийн бүх гурван бүрэлдэхүүн хэсэг нэгэн зэрэг ажиглагдаж болно (Зураг).
Цагаан будаа. Цилиндр өнхрөх үед наалдамхай харилцан үйлчлэл, гистерезисийн алдагдал, гулсалтыг нутагшуулах бүсүүд
Эхний хэсэгт (Зураг) наалдамхай харилцан үйлчлэлийг голчлон хэрэгжүүлдэг. Энэ хэсэгт гулсмал элементүүдийн үрэлтийн гадаргууг наалдамхай холбоосын завсарлагатайгаар тусгаарлана.
Гистерезисийн алдагдал (эхний ба гурав дахь хэсэг) хурдны векторын чиглэлд холбоо барих биетүүдийн материалын хамгийн их шилжилтийн суналтын болон хэвийн омгийн хэсгүүдэд ажиглагдаж байна.
Гулсах нь контактын бүхэл бүтэн уртад (бүх гурван хэсэгт) тохиолддог.
Өнхрөх үрэлтийн дөрөв дэх бүрэлдэхүүн хэсэг нь тосолгооны материал дахь механик алдагдал (тосолгооны материал дээр өнхрөх) юм.
Уян хатан гистерезис нь гулсмал үрэлтэд оролцдог бодит биетүүдийн уян хатан шинж чанар төгс бусаас үүсдэг (Зураг).
Цагаан будаа. Материалын ээлжийн ачааллын дор гистерезисийн гогцоо
σ стрессийн нөлөөн дор хэв гажилт ε үүсдэг, гэхдээ бие нь төгс уян хатан биш тул ε нь σ-тэй шууд пропорциональ биш (Хүүкийн хуулийг зөрчсөн, OA шулуун биш). Хэрэв даралтыг арилгавал (σ = 0) OB хэв гажилтын үлдэгдэл хэвээр байх бөгөөд үүнийг арилгахын тулд сөрөг стресс OE, өөрөөр хэлбэл шахалтын ачаалал шаардлагатай болно. Эерэг ба сөрөг хүчдэлийг цуваагаар хэрэглэснээр бид ABECDYA гогцоо авдаг бөгөөд үүнийг гистерезисийн гогцоо гэж нэрлэдэг. Гогцооны талбай нь нэгж эзэлхүүн дэх нэг мөчлөгт эргэлт буцалтгүй сарнисан ажилтай тоогоор тэнцүү байна.
Тиймээс цилиндрийг эргэлдэж буй онгоцны элемент бүр нь дараалсан "ачаалах-буулгах" мөчлөгийг мэдэрдэг бөгөөд үүнийг гистерезийн гогцоогоор дүрсэлдэг.
Бие махбодийн хувьд гистерезис нь ачааллын дор авирч буй мултралын улмаас үүсдэг. Мултрах тоог нэмэгдүүлэх нь гистерезисийн алдагдлыг нэмэгдүүлдэг.
Хатуу цилиндрийн уян хатан хагас орон зайн дагуух өнхрөх үрэлтийн хүчийг дараах томъёогоор тодорхойлно.
,
Энд b - контактын талбайн хагас өргөн, αg - гистерезийн алдагдлын коэффициент (ачаалал ба хэв гажилтын төрлөөс хамаарна), l - цилиндрийн урт, R - цилиндрийн радиус, Fn - хэвийн ачаалал.
Ерөнхий тохиолдолд гистерезисийн алдагдал нь дотоод үрэлт, түүнчлэн микропротрузын хуванцар деформаци, хилийн тосолгооны давхаргын хуванцар шилжилт зэргээс шалтгаална.
Төгс бус уян хатан байдлын үед гулсмал эсэргүүцлийн онолын судалгааг хийсэн.
Цилиндр нь наалдамхай суурь дээр эргэлдэж байх үед бага хурдтай, өндөр - 
,
Энд c нь загварын параметрүүдийг агуулсан тогтмол, v нь өнхрөх хурд юм.
Бага өнхрөх хурдны мужид хурд нэмэгдэх нь гулсмал эсэргүүцлийг нэмэгдүүлэх, харин өндөр хурдтай үед буурахад хүргэдэг болохыг харж болно.
Хуванцар суурийн гадаргуу дээрх бөмбөгний өнхрөх эсэргүүцлийг харьцаагаар илэрхийлнэ
Энд σn нь контактын талбайн даралт ба гулсмал элементүүдийн механик шинж чанараас хамаарах хэвийн хүчдэл юм.
Гистерезисын онол нь хатуу биетийг резинэн дээр өнхрүүлэхэд хүчинтэй боловч метал руу сунгах нь үргэлж зөвтгөгддөггүй.
Гулсалтыг гулсмал эсэргүүцлийн гол шалтгаан гэж үздэг. Хальтиргаа нь холбоо барих биетүүдийн хэв гажилт (О.Рейнолдс) эсвэл өнхрөх биеийн янз бүрийн цэгүүдийн хурдны зөрүү (А.Палмгрен, Г.Хиткоат) зэргээс шалтгаалж болно.
Хатуу цилиндр резинэн дээгүүр эргэлдэж байх үед Рейнольдс гулсах нь тодорхой ажиглагддаг. Нэг эргэлтэнд цилиндр нь тойргийнхоо хэмжээнээс бага зайд явдаг. Энэ нь холбоо барих байгууллагуудын хэв гажилттай холбоотой юм. Хэвийн ачааллын үйл ажиллагааны дор үндсэн материал нь хэв гажилт бөгөөд контакт нь шугамын дагуу биш, харин АС өргөнтэй платформын дагуу хийгддэг (Зураг). Энэ тохиолдолд контактын бүс дэх цилиндрийн материалыг шахаж, дэмжих гадаргуугийн материалыг сунгана. Иймээс цилиндрийг эргүүлэх үед түүний гадаргуугийн контактаас чөлөөлөгдөх цэгүүд бие биенээсээ холдож, гадаргуугийн цэгүүд хоорондоо ойртох хандлагатай байдаг. Энэ нь нөгөө биетэй харьцуулахад нэг биеийн контактын гадаргуугийн бичил хэсгүүдийг гулсахад хүргэдэг.
Цагаан будаа. Цилиндр ба хавтгайн контактын гадаргуугийн давхаргын хэв гажилт
гулсалтын эсэргүүцэлд үзүүлэх нөлөө нь бөмбөгний радиусыг ховилын радиустай харьцуулсан харьцаанаас хамаарна.
Хувьсах гүйдлийн бүсэд (Зураг харна уу) өнхрөх үед гадаргуу нь өнхрөх хэсгүүдийн контактыг орхиж буй бүс дэх өнхрөх ба гадаргуугийн хоорондох наалдамхай холбоосын завсарлагатайгаар тусгаарлагдана. Энэ хүчин зүйл нь контактын бүсэд наалдамхай бүрэлдэхүүн хэсэг F3-ийн илрэлийг хариуцдаг.
Бичил гулсах, наалдахаас үүсэх гулсмал эсэргүүцэлд үзүүлэх хувь нэмэр бага байна. Тэдгээрийн ихэнх нь гистерезисын алдагдал юм.
Өнхрөх эсэргүүцэлд нөлөөлөх хүчин зүйлүүд.
Хэвийн ачаалал - бие нь онгоцны дагуу эргэлдэж байх үед хэвийн ачааллын өсөлт нь fc-ийн нэг хэвийн өсөлтийг үүсгэдэг (Зураг) - хамаарал нь шугаман ойролцоо байна. Энэ нь гулсмал эсэргүүцлийн бүх бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн нэгэн зэрэг өсөлттэй холбоотой юм: цавуу (бодит контактын талбайн өсөлт); гулсах (гадаргуугийн давхаргын хэв гажилтын өсөлт); гистерезийн алдагдал (хуванцар хэв гажилтын эзлэх хувь нэмэгдэх).
Цагаан будаа. Хэвийн ачааллын гулсмал эсэргүүцлийн коэффициентэд үзүүлэх нөлөө
Өөх тос. Хэвийн өндөр ачаалалтай үед гулсмал эсэргүүцлийн коэффициентийн тоон утгыг холбогч хэсгүүдийг тусгаарладаг контактын бүсэд исэл эсвэл тосолгооны материал байгаа эсэхээс ихээхэн хамаардаг. Их хэмжээний тосолгооны үед (зураг дээрх муруй 1) гулсмал эсэргүүцлийн коэффициент, бусад зүйлс тэнцүү байх нь үрэлтийн бүсэд тосолгооны материалын хомсдолтой харьцуулахад бага утгыг авдаг (зураг дээрх муруй 2). Гадаргууг химийн аргаар цэвэрлэх (Зураг дээрх муруй 3) нь наалдамхай бүрэлдэхүүн хэсэг, гулсалтыг нэмэгдүүлэхэд тусалдаг бөгөөд энэ нь гулсмал эсэргүүцлийг нэмэгдүүлдэг.
Ачаалал багатай үед тосолгооны материал ашиглах нь гулсмал эсэргүүцлийн коэффициентийг бага зэрэг бууруулдаг (10-15%), тосолгооны материал их байх тусам эсэргүүцэл бага байдаг. Бага зэрэг нөлөө нь гулсах, наалдсан зардлыг бууруулах, тосолгооны материалын давхарга дахь дотоод үрэлтийг даван туулах зардлыг нөхөхөд хүргэдэг.
Цагаан будаа. Ачаалал ба тосолгооны материалын өнхрөх эсэргүүцлийн коэффициентэд үзүүлэх нөлөө
Хэмжээ ба өнхрөх элементийн хэлбэр. Өнхрөх биеийн R радиус ихсэх тусам түүний жижиг утгын бүсэд гулсмал эсэргүүцэл буурдаг (том радиус - контактын даралт бага, хуванцар деформацийн хувь хэмжээ бага). Том утгын хүрээнд R-ийн өсөлтөөр наалдамхай бүрэлдэхүүн хэсгийн нөлөөлөл давамгайлж, контактын гадаргуу ихсэх тусам нэмэгддэг.
Цагаан будаа. Өнхрөх эсэргүүцлийн коэффициентийн гулсмал биеийн радиусаас хамаарах хамаарал
Гадаргуугийн температурын өсөлт нь контактын бүсэд байгаа биеийн физик, механик шинж чанар буурахад хүргэдэг бөгөөд энэ нь гистерезийн алдагдал (хуванцар хэв гажилтын хувь хэмжээ нэмэгдэх) ба наалдамхай бүрэлдэхүүн хэсэг (талбайн хэмжээ нэмэгдэх) нэмэгдэхэд хүргэдэг. бодит контакт), тиймээс гулсмал эсэргүүцлийн коэффициент нэмэгддэг. Хамаарлын төрлийг биеийн материалын уян харимхай шинж чанар нь температураас хамааралтайгаар тодорхойлно.
Бичил хатуулаг. Бичил хатуулаг, гулсалтын алдагдал, тэдгээрийн хэв гажилт буурах тусам үрэлтийн гадаргуугийн харьцангуй нэвтрэлтийн гүн буурч, энэ нь бодит контакт, наалдамхай харилцан үйлчлэлийн талбайн хэмжээ буурахад хүргэдэг. Үр дүн нь гулсмал үрэлтийн эсэргүүцлийг бууруулдаг.
Хурдны өсөлт нь fc-ийн монотон өсөлтийг үүсгэдэг. Түүнээс гадна, энэ хамаарал нь бөмбөг дээрх бөмбөгтэй харьцуулахад цилиндрийн цилиндрийг өнхрүүлэхэд бага ач холбогдолтой юм.
Өнхрөх биеийн эсэргүүцлийг тодорхойлдог чухал хүчин зүйлүүд нь тэдгээрийн зөв геометрийн хэлбэрээс хазайх, гадаргуугийн барзгар байдал, гулсмал биеийн материалын бүтэц зэрэг орно. Хувьсгалын биетүүдийн хамгийн тохиромжтой хэлбэрээс гулсмал элементүүдийн гадаргуугийн макрогеометрийн хазайлт нь эсэргүүцлийн коэффициентийг нэмэгдүүлж, тогтвортой байдлыг бууруулдаг. Хавтгай биеийн барзгар гадаргуугаас гөлгөр гадаргуу руу шилжих үед гулсмал эсэргүүцэл 2-3 дахин буурдаг.
Үрэлт гэдэг нь нэг бие нь нөгөө биений гадаргуу дээгүүр хөдөлж байх үед үүсдэг эсэргүүцэл юм.
Энэ хөдөлгөөний шинж чанараас хамааран (бие гулсах эсвэл өнхрөхөөс хамаарч) хоёр төрлийн үрэлтийг ялгадаг: гулсалтын үрэлт эсвэл эхний төрлийн үрэлт, гулсалтын үрэлт эсвэл хоёр дахь төрлийн үрэлт.
Гулгах үрэлтийн жишээ нь: чарга гүйлтийн цасан дээрх үрэлт, модон дээрх хөрөө, газар дээрх гутлын ул, тэнхлэг дээрх дугуйны ховил гэх мэт. Өнхрөх үрэлтийн жишээ нь: машины дугуйг газарт өнхрүүлэх үрэлтийн үрэлт юм. төмөр зам дээрх вагон, дугуй модыг өнхрүүлэх үед үрэлт, бөмбөг, булны холхивч дахь үрэлт гэх мэт.
Үрэлт нь байгалийн хамгийн түгээмэл үзэгдлүүдийн нэг бөгөөд технологид маш чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. Гэсэн хэдий ч энэхүү физик-механик үзэгдлийн хэт нарийн төвөгтэй байдал, түүнд нөлөөлж буй олон хүчин зүйлийг үнэлэхэд хүндрэлтэй байгаа тул үрэлтийн яг нарийн ерөнхий хууль байхгүй хэвээр байна. Практикт өндөр нарийвчлал шаарддаггүй тохиолдолд тэд 18-р зууны төгсгөлд (1781) Францын эрдэмтэн Кулонбын тогтоосон эмпирик хуулиудыг ашигласаар байгаа боловч тэдгээр нь бодит байдалтай ойртож байгаа юм. Илүү нарийвчлалтай байх шаардлагатай тохиолдолд үрэлтийн хүчний өгөгдсөн хос гадаргуу, үрэлтийн тодорхой нөхцөл бүрийн туршлагаас үндэслэн үрэлтийн хүчийг тодорхойлох шаардлагатай. Өнхрөх үрэлт нь нэг биеийг нөгөөгийн гадаргуу дээгүүр өнхрүүлэх эсэргүүцэл юм. Энэ эсэргүүцэл нь голчлон эргэлдэж буй бие болон түүний эргэлдэж буй бие нь туйлын хатуу биш байдаг тул тэдгээрийн хүрэх цэг дээр үргэлж зарим талаараа гажигтай байдагтай холбоотой юм. Хэрэв хэвтээ хавтгай дээр хэвтэж байгаа цилиндр галзуу нь зөвхөн хэвийн G хүчний үйлчлэлд байвал (Зураг 1.2) галзуу ба тулгуур хавтгайн хэв гажилт нь G хүчний үйлчлэлийн шугамд тэгш хэмтэй байна. Хавтгайг авчрах. Хавтгайтай холбоо барих жижиг талбайд нэг үр дүнд тархсан хариу урвалыг бид үргэлж үнэмлэхүй утгаараа тэнцүү, G хүчний эсрэг чиглэлд авах болно.
Зураг 1.2
Өнхрөх үрэлтийн гол шинж чанар нь пропорциональ байдлын коэффициент k бөгөөд өнхрөх үрэлтийн коэффициент гэж нэрлэгддэг.
Өнхрөх үрэлтийн коэффициент нь үрэлтийн биетүүдийн материалын уян хатан чанар, тэдгээрийн гадаргуугийн төлөв байдлаас хамаарна. Өгөгдсөн хос үрэлтийн биетийн хувьд энэ нь тогтмол утга юм.
Ихэнх тохиолдолд гулсалтын үрэлт нь гулсах үрэлтээс хамаагүй (олон дахин) бага байдаг тул практик дээр гулсалтыг аль болох өнхрөх замаар солихыг үргэлж эрэлхийлдэг. Тиймээс, та ямар нэг хүнд зүйлийг хөдөлгөх шаардлагатай бол газар эсвэл шалан дээр зүгээр л чирэх, өөрөөр хэлбэл гулсуулахын оронд гулсуурыг доор нь байрлуулж, эргэлддэг.
Гулсах үрэлтийг гулсмал үрэлтээр солих зарчим нь одоогоор өргөн хэрэглэгддэг булны болон бөмбөлөг холхивчийн дизайны үндэс суурь юм. Эдгээр холхивчнуудын энгийн холхивчоос давуу тал нь үрэлтийн алдагдлыг мэдэгдэхүйц бага байлгахаас гадна эхлүүлэх үеийн эсэргүүцэл нь тогтвортой хөдөлгөөнтэй бараг тэнцүү байдаг (учир нь гулсмал үрэлт нь хурдаас бараг хамааралгүй байдаг).
Өнхрөх үрэлт - дор хаяж нэг цэгт хүрч буй биетүүдийн хурд нь утга, чиглэлийн хувьд ижил байдаг хөдөлгөөний үрэлт.
Өнхрөх үрэлт нь инженерийн салбарт өргөн тархсан бөгөөд олон техникийн хэрэглээнд гулсах үрэлтийг хамаагүй бага (дүрмээр) гулсалтын үрэлтээр сольсон нь үрэлтийн нэгжийн эрчим хүчний зардлыг мэдэгдэхүйц бууруулж, холбоо барих биеийн элэгдлийг багасгах боломжтой болсон. Леонардо да Винчи аль хэдийн араа элементүүд нь гулсах явцад элэгддэг гэж бичжээ. Тэрээр нарийн төвөгтэй геометр бүхий араа зохион бүтээсэн бөгөөд энэ нь түүний бодлоор цэвэр гулсмал гүйцэтгэлийг хангадаг. Өнөө үед салбар нь гулсмал холхивчгүйгээр хийх боломжгүй юм. Зам дагуу эргэлдэж буй машины дугуйны элэгдэл, вагоны дугуйны боолтны үрэлтийн хос эргэлдэж буй төмөр зам нь техникийн ноцтой асуудал юм. Гэсэн хэдий ч өнхрөх үрэлтийн үйл явц нь гулсах үрэлтийн адил гүнзгий судлагдаагүй байгаа ч энэ үйл явцын тоон судалгааг трибологийн өөр нэг үндэслэгч Ш.О эхлүүлсэн юм. Гулсах үрэлтийн судалгаатай нэгэн зэрэг зүүлт (1785).
Хатуу суурин дээр байрлах дугуйны жишээг ашиглан өнхрөх үрэлтийн үйл явцын физик талыг авч үзье (Зураг 3.14). Цэвэр өнхрөх үед дугуйны суурьтай шүргэлцэж буй O" цэг нь агшин бүрт суурьтай харьцуулахад хөдөлгөөнгүй байх ба дугуйны бусад бүх цэгүүдийн хурд нь тухайн цаг мөчид байгаа юм шиг байна. O цэгтэй харьцуулахад өнцгийн хурд co-тэй эргэлдэх бөгөөд үүнийг томъёогоор тооцоолж болно.
Бодит байдал дээр гулсмал контактын үед дугуйны гадаргуу дээр байрлах цэгүүд нь OSU-ийн эргэлтийн тэнхлэгийн дагуу биш, харин тодорхой зайд байрладаг. руутүүнээс хол явах чиглэлд.
Цагаан будаа. 3.14.
Энэ зай нь контактын талбайн тэгш бус даралтын хуваарилалтын улмаас холбоо барих биетүүдийн хэв гажилтын үр дүнд үүсдэг, i.e. дугуй эсвэл суурь нь гажигтай, эсвэл хоёулаа.
Зураг 3.15-д суурь нь хатуу, бул нь хэв гажилттай (жишээлбэл, нягт газар дээр дугуй өнхрөх) тохиолдлыг харуулав. Деформацийн улмаас платформ үүсдэг бөгөөд үүгээр дамжуулан хэвийн Рба тангенциал Тдугуйнд үйлчлэх хүчний бүрэлдэхүүн хэсгүүд, түүнчлэн идэвхтэй момент М,дугуйг жолоодож байгаа бол эргэх чиглэлд, эсвэл дугуйг жолоодох эсвэл тоормослох үед эсрэг чиглэлд чиглүүлнэ.
Эргэхэд ашигласан момент
Энэ мөч нь реактив мөчөөр тэнцвэрждэг
Учир нь хариу үйлдэл Н(тоон хувьд ачаалалтай тэнцүү байна R)-аар шилжсэн руухүчний үйл ажиллагааны шугамтай харьцуулахад Р.
Цагаан будаа. 3.15.
Моментийн тэнцвэрийн тэгшитгэл
эндээс сайн мэдэх Кулоны томъёоны дагуу тооцоолсон болно гулсмал үрэлтийн хүч
хаана руу- гулсмал үрэлтийн коэффициент, мөн үрэлтийн мөр гэж нэрлэдэг (урт хэмжээстэй бөгөөд тоон хувьд урвалын шилжилттэй тэнцүү байна) Наялалын чиглэлд).
Өнхрөх үрэлтийн коэффициентээс гадна процесс нь хэмжээсгүй хэмжигдэхүүнээр тодорхойлогддог ./^ - гулсмал эсэргүүцлийн коэффициент, өнхрөх үрэлтийн коэффициентийг гулсмал цилиндрийн радиустай харьцуулсан харьцаатай тоогоор тэнцүү байна, өөрөөр хэлбэл.
Тиймээс төмөр замын ган дугуйг өнхрүүлэхэд зориулж (Р= 0.5 м) төмөр замын дагуу / s = 0.0010-0.001.
Хэд хэдэн судлаачид гулсалтын эсэргүүцлийн шалтгааныг тайлбарлахыг санал болгосон. О.Рейнолдс өнхрөх явцад шүргэлцэх биетүүдийн хооронд уян харимхай хэв гажилтын улмаас гулсах үрэлтийн хүч үйлчилдэг зарим гулсалт үүсч, гулсалтын алдагдлыг тодорхойлдог болохыг харуулсан. Гулсалтын хэмжээ нь холбоо барих биетүүдийн уян харимхай шинж чанарын харьцаа ба тэдгээрийн муруйлтын радиусаас хамаарна.
Томлинсоны хэлснээр гулсмал үрэлтийн алдагдлыг наалдамхай холбоосын солилцоогоор тайлбарладаг, i.e. Хос молекулуудын хооронд үүссэн наалдамхай холбоо үүсэх ба тасрах ба хатуу бие бие биентэйгээ харьцангуй хөдөлж байх үед дараалсан холбоо тогтоож, холбоогоо орхих.
Томлинсоны хэлснээр гулсах үрэлтийн хүч нь гулсах үрэлтийн хүчнээс бага байдаг, учир нь гулсах үед бүх наалдамхай холбоосууд нэгэн зэрэг солигддог (өөрөөр хэлбэл тэд тасардаг), өнхрөх үед дараалан, цаашлаад жижиг хэсгүүдэд хуваагддаг. Орчин үеийн ихэнх эрдэмтэд гулсмал үрэлтийн алдагдлын гол шалтгаан нь гулсмал материалын төгс бус уян хатан чанар гэж үздэг. хэв гажилт, сулрах үед гистерезисын үзэгдэл байгаа нь эрчим хүчний алдагдалд хүргэдэг. Металлын хувьд ийм алдагдал хэдэн хувьтай байдаг. Энэ үзэгдэл нь холбоо барих хэсгийн төвтэй харьцуулахад реактив хүчний үр дүнг шилжүүлэхэд хүргэдэг. Энэ тохиолдолд өнхрөхөөс сэргийлж буй хүчний агшин үүсдэг.
Ийм санаануудыг Английн эрдэмтэн Д.Табор боловсруулсан. С.В. Бодит биеийг өнхрүүлэх явцад материалын уян хатан бус байдлын илрэл нь материалын дотоод үрэлт, гадаргуугийн давхаргын хуванцар деформаци, түүний дотор бичил барзгар, исэлдлийн хальс, тосолгооны давхарга гэх мэт маш олон янз байж болно гэж Пинегин тэмдэглэв. дугуйг өнхрүүлэх явцад элсэрхэг хөрсний хуванцар шилжилт хүртэл.
Гулсах ба өнхрөх үрэлтийн хоорондох ялгааны сайн жишээ бол ижил нэртэй зэс ба фторопластик гулсах, өнхрөх хосуудын харьцуулалт юм. Зэсийн гулсах үрэлтийн коэффициент нь PTFE-ээс хамаагүй өндөр байдаг. Гэсэн хэдий ч PTFE-ийн гистерезис алдагдал нь зэсээс хамаагүй их байдаг. Ийм учраас PTFE-ийн гулсмал үрэлтийн коэффициент нь зэсээс хамаагүй өндөр байдаг. Тиймээс гулсах үрэлтийн хосуудад маш үр дүнтэй байдаг фторопластикийг өнхрөх үрэлтийн хосуудад ашигладаггүй.