1 Центр тяжести 11 Лабораторная работа №11

Скачать 0.78 Mb.

Название	1 Центр тяжести 11 Лабораторная работа №11
страница	2/11
Тип	Лабораторная работа

rykovodstvo.ru > Руководство эксплуатация > Лабораторная работа

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

Раздел 1. Теоретическая механика. Часть 1. Статика.

Тема 1.5. Трение.

Лабораторная работа № 1.

Поверка законов трения. Определение коэффициента f и угла трения φ_о .

Цель работы – ознакомиться с приближенными методами определения коэффициента трения скольжения; определить коэффициент трения скольжения различных материалов.

Оснащение рабочего места:

1. Установка для определения коэффициента трения скольжения.

2. Тела из различных материалов.

3. Грузы для изменения силы нормального давления.

Место проведения работы: кабинет № 46.

Теоретическое обоснование. При попытке сдвинуть одно тело относительно другого всегда обнаруживается, что между сухими твердыми телами возникает сила трения еще до начала движения. Это явление называется застоем.

При опоре одного тела силой тяжести G на другое (см. рис 1а) кроме нормальной реакции R_n при действии сдвигающей силы возникает касательная реакция – сила трения F_тр.

Рис. «а». Рис. «б».

R_n R R_n

φ_о

F_тр F F_тр F

G G

С увеличением сдвигающей силы F сила трения F_тр также возрастает и достигает предельной величины F_{тр. пред} (см. рис1б), затем с началом движения тела сила трения F_тр несколько уменьшается. Сила трения всегда направлена в сторону, противоположную перемещению тела.

Трение представляет собой сложный комплекс механических (сдвиг, смятие выступов поверхности контакта), электрических и химических явлений. Величина силы трения скольжения зависит не только от материала, шероховатости поверхности, давления и относительной скорости скольжения, но и от целого ряда других причин: влажности, температуры и т.п. Учесть влияние всех факторов не представляется возможным, поэтому ограничиваются приближенным определением значения силы трения по закону Кулона: «Сила трения скольжения пропорциональна силе, нормальной к поверхности соприкасающихся тел, зависит от рода трущихся поверхностей (их материала, обработки, смазки) и не зависит от величины площади трущихся поверхностей» .

Отношение предельной силы трения F_{тр. пред.} к нормальной силе давления R_n называется статическим коэффициентом трения f_о: f_о = F_{тр.пред} / R_n

Сила трения отклоняет нормальную реакцию R_n от нормали на угол φ_о – угол трения покоя. Тангенс угла трения покоя равен статическому коэффициенту трения:

tgφ_о = F_тр / R_n = f_о

Краткая характеристика установки для определения коэффициента трения скольжения на горизонтальной плоскости.

1 – каретка

2 – брусок испытуемый, большой.

3 – брусок испытываемый, малый.

4 – ползун.

5 – динамометрическая пружина.

6 – соединительная нить каретки с червяком.

7 – червячная передача для перемещения каретки.

Порядок выполнения работы

1. Ознакомиться с устройством установки для определения коэффициента трения.

2. Подобрать материалы, для которых определяются коэффициенты трения (сталь по стали, дерево по дереву и т.д.).

3. Подготовить установку к испытанию:

На каретку 1 установить брус большого размера 2 (из испытываемых материалов); второй брусок 3 меньшего размера установить под ползун 4.
С помощью нити 6 и крючка присоединить ползун 4 к тяге динамометра 5.

4. С помощью червячной передачи 7 приложить к телу постепенно возрастающую силу и зафиксировать по показанию динамометра силу трения покоя F_тр покоя. Опыт следует повторить не менее 3 раз для каждого испытываемого образца.

5. Повторить пункт 4 установив сверху на ползун дополнительный груз (гирю с прорезью).

6. В процессе выполнения работу заполнить таблицу 1.

Таблица № 1.

		материалы
		сталь по стали	дерево по дереву
Сила тяжести образца Сила тяжести ползуна Сила тяжести дополнит груза		G_ст = 64 грамм G_полз = 62 грамм G_дополн = 213 грамм	G_д = 6 грамм G_полз = 62 грамм G_дополн = 213 грамм
Сила трения без дополнительного груза F_тр	1 – замер	F_тр¹ =	F_тр¹ =
	2 – замер	F_тр² =	F_тр² =
	3 – замер	F_тр³ =	F_тр³ =
	Среднее знач	F_{тр. ср}	F_{тр. ср}
Сила трения с дополнительным грузом F_тр^гр	1 – замер	F_тр1^гр =	F_тр1^гр =
	2 – замер	F_тр2^гр =	F_тр2^гр =
	3 – замер	F_тр3^гр =	F_тр3^гр =
	Среднее знач	F_тр.ср^гр =	F_тр.ср^гр =

7. Определить среднее значение силы трения для каждого материала, например для дерева: F_ср^дерево = (F_тр¹ + F_тр² + F_тр³ ) / 3 – без груза; F_ср^дерево = (F_тр¹ + F_тр² + F_тр³ ) / 3 – с грузом. Результаты вычисления занести в таблицу № 1.

8. Вычислить значения коэффициентов трения и записать их в таблицу № 1.

Стали по стали без груза f _ст = F_{тр. ср} / (G_ст+G_полз);
Стали по стали с грузом f_{ст. гр.} = F_{тр. ср ст. гр} / (G_ст+G_полз+G_доп ).

Сделать аналогичные вычисления для дерева по дереву или для другого материала. Выводы о влиянии давления на величину коэффициента трения f

__________________________________________________________________

___________________________________________________________________________________________________________________________________

____________________________________________________________________________________________________________________________________

9. Вычислить значения угла трения для материалов по формулам:

φ_ст = arctg f_ст - для стали; φ_дер = arctg f_дер – для дерева.

Отчет о работе

1. Указать силы, действующие на испытываемые образцы в процессе испытаний на схеме.

2. Результаты испытаний и вычислений занести в таблицу № 1.

3. Сравнить результатов испытаний, указанные в таблице № 1 со справочными данными (Е.М.Никитин, Теоретическая механика. Учебник. М., «НАУКА». 1988г) стр 109.

Брусок испытываемый, Брусок испытываемый, малый

большой

Соединительная Динамометрическая

нить пружина

Каретка Ползун

Контрольные вопросы
1. Какие факторы влияют на величину силы трения?

2. Всегда ли сила трения является вредной?

3. Как изменяется величина силы трения при переходе тела из состояния покоя в состояние движения?

4. Зависит ли сила трения от величины нормального давления?

5. Как влияет смазка на величину коэффициента трения?

6. Как влияет шероховатость на величину коэффициента трения?

7. Какая зависимость существует между коэффициентом трения и углом трения?
Литература:
[1] Е.М.Никитин. Теоретическая механика. Учебник. М., «НАУКА». 1988 г.

[2] Андреев В.И., Паушкин А.Г., Леонтьев А.Н., Техническая механика. – М.: Высшая школа, 2010 – 224с.

[3] Мишение Б.В. Техническая механика. Задания на расчетно-графические работы для ССУЗов с примерами их выполнения. – М.: НМЦ CGJHA. 2007/

[4] Паушкин А.Г Практикум по технической механике. М.: КолосС,2008-94с

[5] А.Г. Рубашкин, Д.В.Чернилевский. Лабораторно – практические работы по технической механике. Учебное пособие. М., «ВЫСШАЯ ШКОЛА».

1975 г. стр 48 – 55.

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

Похожие:

	Лабораторная работа 1 4 лабораторная работа 2 13 лабораторная работа... Интернете разнообразную информацию – описательную, графическую, картографическую и пр. При разработке сайтов необходимо уметь работать...		Лабораторная работа №9 59 Лабораторная работа №10 72 Лабораторная... Рабочая тетрадь для выполнения лабораторных работ по мдк. 03. 01. «Техническое обслуживание и ремонт компьютерных систем и комплексов»...
	Методические указания для студентов по выполнению лабораторных работ... Лабораторная работа 4, 5 Исследование регистров, счетчиков и дешифраторов Лабораторная работа 6, 7 Исследование генератора псевдослучайной...		Лабораторная работа №10. Изучение принципа действия и функциональной... Лабораторная работа № Изучение принципов построения системы автоматической подстройки частоты (апч) радиолокационной станции
	Лабораторная работа №1 «Создание общих ресурсов и управление ими» Лабораторная работа №6-7 «Изучение типов серверов, их настройка и конфигурирование»		Лабораторная работа №7 Определение класса тяжести и напряженности труда производится по методу, используемому в «Руководстве по гигиенической оценке факторов...
	Лабораторная работа № Лабораторная работа №1. Изучение основных возможностей программного продукта Яндекс. Сервер. Установка окружения, установка и настройка...		Лабораторная работа №27 Лабораторная работа №28 Контрольные работы... Пм «Сборка монтаж (демонтаж) элементов судовых конструкций, корпусов, устройств и систем металлических судов»
	Лабораторная работа №9 Данная лабораторная работа оформляется в виде файла word с расширением файла docx или doc и прикрепляется в виде ссылки на файл к...		Лабораторная работа 2 12 лабораторная работа 3 17 лабораторная работа... «Проектирование систем реального времени» для студентов специальности 09. 05. 01 «Применение и эксплуатация автоматизированных систем...
	Лабораторная работа «Построение контуров изображения с использованием... Ивших на уроках математики понятие о математических кривых и графиках функций. Данная лабораторная работа может быть использована...		Практическая работа Содержание Лабораторная работа: Оценка программно-аппаратных средств при переходе на Windows Vista 3
	Лабораторная работа №2. Расчет матрицы a инерционных коэффициентов... Лабораторная работа №3. Расчет матриц Якоби (С7, D7j) исполнительного механизма космического манипуляционного робота 9		Лабораторная работа №1 «Применение средств операционных систем и...
	Лабораторная работа №1 «Применение средств операционных систем и...		Контрольная работа №1 по теме «Организм. Молекулярный уровень» Лабораторная работа №2 «Изучение клеток и тканей растений и животных на готовых микропрепаратах»

Руководство, инструкция по применению