- •Лабораторно-практична робота № 3 Визначення характеристик зовнішнього тертя сільськогосподарських матеріалів по різних поверхнях
- •1. Мета роботи
- •2. Теоретична частина
- •Сили тертя
- •3. Зміст роботи
- •4. Обладнання, прилади, матеріали
- •5. Порядок виконання роботи
- •5.1. Визначення статичного коефіцієнта тертя.
- •Таблиця 3.1 Результати вимірювань і обчислень статичного коефіцієнта тертя
- •5.2. Визначення динамічного коефіцієнта тертя.
- •Результати вимірювань і обчислень динамічного коефіцієнта тертя
- •6. Звіт
- •7. Контрольні запитання
Лабораторно-практична робота № 3 Визначення характеристик зовнішнього тертя сільськогосподарських матеріалів по різних поверхнях
1. Мета роботи
Визначити статичний і динамічний коефіцієнти тертя сільськогосподарських матеріалів по різних поверхнях і оцінити отримані результати.
2. Теоретична частина
Визначення характеристик зовнішнього тертя розглянемо на прикладі руху ґрунту по стальній поверхні.
Грун – верхній родючий шар земної кори, родючість якого зменшується при неправильному поводженні з ґрунтом, тому так необхідно визначити раціональні прийоми і технічні засоби його обробітку.
Для зберігання і підвищення родючості ґрунту необхідно знати фізичні і технологічні властивості ґрунту, застосовувати науково-обгрунтовані системи обробітку і підбирати технічні засоби для його виконання з урахуванням місцевих природно-кліматичних умов і навіть властивостей кожного поля.
Однією із важливих технологічних властивостей ґрунту є характеристика зовнішнього і внутрішнього тертя (фрикційні властивості).
Фрикційні властивості ґрунту визначаються коефіцієнта-ми тертя f . При цьому, з одного боку, порівняно високі значення f обумовлюють великі сили тертя ґрунту по робочих органах ґрунтообробних машин, на подолання яких витрачається від 30 до 50 % енергії, з іншого – великі сили тертя, що виникають між ґрунтом і опорами енергетичних, самохідних сільськогоспо-дарських і транспортних машин, сприяють зменшенню коефіцієнта буксування і руйнування ґрунтової структури.
Тертя ковзання ґрунту характеризують опором ґрунту переміщенню або ковзанню його по поверхні інших тіл. Зовнішнє тертя підпорядковане закону Амонтона (1699), згідно з яким опір тертя пропорційний тиску між двома поверхнями, які труться:
F = f ·N = tg φ ·N, (3.1)
де N - тиск між двома поверхнями, Н;
f і φ - відповідно коефіцієнт і кут тертя.
Коефіцієнт тертя f зростає при збільшенні вологості ґрунту. Різке підвищення коефіцієнта тертя спостерігається тоді, коли вологість ґрунту досягає 50-60 % капілярної вологоємності і супроводжується налипанням ґрунту на поверхню матеріалу.
Для природних ґрунтів коефіцієнт тертя по сталевій поверхні коливається в значних межах – від 0,2 до 0,8 і більше.
На величину коефіцієнта тертя впливають стан робочої поверхні (шліфована, нешліфована), матеріал робочої поверхні (полімерні матеріали мають менший коефіцієнт тертя). Застосування вібраційних робочих органів, подача води на робочу поверхню, підведення електричних потенціалів знижують коефіцієнт тертя.
Розрізняють статичний fст і динамічний fд коефіцієнти тертя.
Статичний коефіцієнт тертя (коефіцієнт тертя спокою) можна визначити за умови, що тіло переходить із стану спокою в стан руху, коли рухома сила дорівнює максимальному значенню сили тертя (рисунок 3.1). Тіло, що перебуває на похилій площині, намагається утриматися на ній за рахунок сили тертя, яка зрівноважує складову сили гравітації. У момент початку ковзання тіла по площині виконується умова:
Y · sinα = Fc max , (3.2)
де – сила тяжіння (гравітації) тіла, Н;
- кут нахилу площини, град;
Fc max - сила тертя, Н.