Frecarea se opune alunecării relative.
La contactul dintre suprafețe, frecarea se opune alunecării sau tendinței de alunecare. Poate acționa chiar și atunci când suprafețele nu alunecă.
Frecarea statică se adaptează cererii până la o limită. Frecarea de alunecare acționează după ce suprafețele alunecă una față de cealaltă. Condițiile de contact le influențează pe ambele.
Același principiu are roluri diferite.
- TracțiuneTransferă forța fără alunecare macroscopică.
- FrânareSe opune mișcării sau menține o sarcină.
- PierderiAlunecarea și alte rezistențe transformă energia în căldură.
Un model simplu de frecare.
Dacă forța normală care presează suprafețele una pe alta este 1,000 N, iar coeficientul de frecare statică este 0.3, modelul dă o forță maximă de frecare statică de 300 N.
Aceasta este o limită, nu o forță care acționează întotdeauna. Dacă sunt necesari doar 100 N pentru a împiedica alunecarea, frecarea statică poate fi de 100 N. Acest exemplu simplu de contact plan nu reprezintă un calcul al tracțiunii unui ascensor.
O roată de tracțiune transferă forța către cabluri.
La un ascensor cu tracțiune, aderența prin frecare dintre cabluri și roata de tracțiune permite transmiterea forței. Unghiul de înfășurare, geometria canalului, starea cablului și raportul tensiunilor contează toate.
Tracțiunea nu este același lucru cu angrenarea mecanică a dinților unei roți dințate. Capacitatea unei roți de tracțiune de a transmite forță fără alunecare are limite.
Lubrifierea se aplică unui contact specific.
Un lubrifiant adecvat ajută la separarea suprafețelor și la gestionarea uzurii și căldurii în multe lagăre și angrenaje. Tipul, cantitatea și starea trebuie să fie potrivite componentei.
Adăugarea fără discernământ a lubrifiantului nu este o îmbunătățire: suprafețele de frecare și sistemele de tracțiune au cerințe proprii. Întreținerea urmează instrucțiunile producătorilor echipamentului și cablurilor.
O privire mai atentă
Contactele lubrifiate pot funcționa cu pelicule complete de fluid sau cu un anumit contact între suprafețe, în funcție de viteză, sarcină, vâscozitate și geometrie. Un singur coeficient de frecare nu poate descrie toate condițiile de funcționare.
Verificați ce ați înțeles
Frecarea este întotdeauna ceva ce un inginer încearcă să elimine?
Arată explicația
Nu. Tracțiunea și frânele cu frecare depind de ea. Scopul este gestionarea adecvată a frecării la fiecare contact.
Lecturi suplimentare.
Lecturi opționale pentru aprofundarea acestei lecții.
- OpenStax: frecare statică și de alunecare
Secțiunea 5.1 explică diferența dintre frecarea dinaintea alunecării și cea din timpul alunecării. Folosiți diagramele forțelor și calculele pentru a explora modelul simplificat de frecare din lecție.
- SKF: de unde provine frecarea rulmenților
Pentru aprofundare, citiți secțiunile despre rostogolire, alunecare, etanșări și pierderile prin antrenare. Acest articol tehnic explică de ce lubrifierea și frecarea nu pot fi descrise printr-un singur coeficient fix.