የሚንከባለል የግጭት ኃይል ምንድን ነው እና እሱን ለማስላት ምን አይነት ቀመር መጠቀም ይቻላል?

2024 ደራሲ ደራሲ: Angel Austin | [email protected]. ለመጨረሻ ጊዜ የተሻሻለው: 2024-01-02 17:40

የሰው ልጅ በሩቅ ዘመን የነበረው የግጭት ሀይል ለራሱ ጥቅም መጠቀምን ካልተማረ አሁን ያለው የቴክኖሎጂ ሁኔታ ፍጹም የተለየ ይመስላል። ምን እንደሆነ፣ ለምን እንደሚታይ እና እንዴት እንደሚሰላ፣ እነዚህ ጉዳዮች በአንቀጹ ውስጥ ተብራርተዋል።

የሚንከባለል ግጭት ምንድነው?

በሁሉም ሁኔታዎች አንድ ነገር ሳይንሸራተት ነገር ግን በሌላው ላይ በሚንከባለልበት ጊዜ የሚከሰተውን አካላዊ ኃይል ይገነዘባል። የሚንከባለል የግጭት ሃይል ምሳሌዎች በቆሻሻ መንገድ ላይ የእንጨት ጋሪ ጎማ መንዳት ወይም በአስፋልት ላይ የመኪና ጎማ መንዳት፣ የብረት ኳሶችን እና መርፌዎችን በብረት ዘንግ ላይ ማንከባለል፣ ግድግዳ ላይ የቀለም ሮለር ማንቀሳቀስ እና የመሳሰሉት ናቸው።

በአቶሚክ ደረጃ ሻካራ በሆኑ የሰውነት ንጣፎች እና የገጽታ መስተጋብር ከሚፈጠሩት የማይለዋወጥ እና ተንሸራታች ፍጥጫ ሀይሎች በተቃራኒ የመንከባለል መንስኤ የዲፎርሜሽን ሂስተርሲስ ነው።

የተሰየመውን እውነታ በመንኮራኩር ምሳሌ ላይ እናብራራ። ጋር ሲገናኝፍጹም ማንኛውም ጠንካራ ገጽ, ከዚያም በእውቂያ ዞን ውስጥ የመለጠጥ ክልል ውስጥ microdeformation አለ. መንኮራኩሩ በተወሰነ ማዕዘን በኩል እንደዞረ፣ ይህ የመለጠጥ ለውጥ ይጠፋል፣ እናም አካሉ ቅርፁን ይመልሳል። ቢሆንም, መንኮራኩር ተንከባላይ ምክንያት, ዑደቶች መጭመቂያ እና ቅርጽ ማግኛ ተደጋጋሚ ናቸው, ኃይል ማጣት እና መንኮራኩር ወለል ንብርብሮች መዋቅር ውስጥ ጥቃቅን ሁከት ማስያዝ ናቸው. ይህ ኪሳራ hysteresis ይባላል. በሚንቀሳቀሱበት ጊዜ፣ በሚንከባለል የግጭት ሃይል መከሰት ላይ እራሳቸውን ያሳያሉ።

የማይቀየሩ አካላት መሽከርከር

እስቲ መንኮራኩሩ፣ፍፁም ጠንካራ በሆነ ገጽ ላይ ሲንቀሳቀስ፣ማይክሮ ዳይፎርሜሽን ካላጋጠመው ትክክለኛውን ሁኔታ እናስብ። በዚህ ሁኔታ ፣ ከወለሉ ጋር የሚገናኝበት ቀጠና ከዜሮ ጋር እኩል የሆነ ቀጥተኛ ክፍል ጋር ይዛመዳል።

በሚንቀሳቀስበት ጊዜ አራት ሃይሎች በተሽከርካሪው ላይ ይሰራሉ። እነዚህ የመጎተት ኃይል F፣ የድጋፍ ምላሽ ኃይል N፣ የዊል ክብደት P እና ፍሪክሽን f_r ናቸው። የመጀመሪያዎቹ ሦስቱ ኃይሎች በተፈጥሮ ውስጥ ማዕከላዊ ናቸው (በመሽከርከሪያው መሃል ላይ የሚሠሩ) ናቸው ፣ ስለሆነም ማሽከርከርን አይፈጥሩም። የf_{r ሃይሉ ወደ ዊል ሪም ይሠራል። የሚንከባለል የግጭት ጊዜ፡ ነው።}

M=f_rr.

እዚህ፣ የመንኮራኩሩ ራዲየስ በሪ ፊደል ይጠቁማል።

ኃይሎች N እና P በአቀባዊ ይሠራሉ፣ስለዚህ፣ ወጥ እንቅስቃሴ በሚደረግበት ጊዜ፣የፍጥጫው ኃይል f_{r ከተገፋው ኃይል F: ጋር እኩል ይሆናል።}

F=f_r።

ማንኛውም ማለቂያ የሌለው ትንሽ ሃይል F f_{rን ማሸነፍ ይችላል እና መንኮራኩሩ መንቀሳቀስ ይጀምራል። ይህመደምደሚያው ወደ እውነታ ይመራል የማይለወጥ ጎማ ውስጥ, የሚሽከረከር የግጭት ኃይል ዜሮ ነው.}

የተበላሹ (እውነተኛ) አካላትን ማንከባለል

በእውነተኞቹ አካላት ላይ፣ በተሽከርካሪ መበላሸት ምክንያት፣ ላይ ያለው የድጋፍ ቦታ ከዜሮ ጋር እኩል አይደለም። እንደ መጀመሪያው ግምታዊ, አራት ማዕዘን ነው, ከጎኖች l እና 2d. የት l የመንኮራኩሩ ስፋት ነው, ይህም ብዙም የማይስብን. የሚንከባለል የግጭት ኃይል ገጽታ በትክክል በ2d እሴት ምክንያት ነው።

እንደማይለወጥ መንኮራኩር፣ ከላይ የተገለጹት አራቱ ሀይሎችም በእውነተኛ ነገር ላይ ይሰራሉ። በመካከላቸው ያሉት ሁሉም ግንኙነቶች ከአንድ በስተቀር ተጠብቀዋል-በመበላሸቱ ምክንያት የድጋፉ ምላሽ ኃይል በተሽከርካሪው ላይ ባለው አክሰል በኩል አይሰራም ፣ ግን ከእሱ ጋር በሩቅ ይፈናቀላል መ ፣ ማለትም ፣ ይሳተፋል። torque ፍጥረት ውስጥ. በእውነተኛ መንኮራኩር ሁኔታ ውስጥ ያለው ቅጽበት M ቀመር የሚከተለውን ቅጽ ይወስዳል፡

M=Nd - f_rr.

ከዋጋው ዜሮ ጋር እኩልነት M ወጥ የሆነ የመንኮራኩር መሽከርከር ሁኔታ ነው። በውጤቱም፣ በእኩልነት ላይ ደርሰናል፡

f_r=d/rN.

N ከሰውነት ክብደት ጋር እኩል ስለሆነ፣ ለሚሽከረከር ግጭት ኃይል የመጨረሻውን ቀመር እናገኛለን፡

f_r=d/rP.

ይህ አገላለጽ ጠቃሚ ውጤት ይዟል፡ የመንኮራኩሩ ራዲየስ ሲጨምር የግጭት ሃይል f_r.

የሮሊንግ ተከላካይ ቅንጅት እና ጥቅልል ኮፊሸን

እንደ እረፍት እና ተንሸራታች ግጭት ሃይሎች በተቃራኒ መሽከርከር በሁለት ጥገኞች ይገለጻል።አሃዞች. ከእነዚህ ውስጥ የመጀመሪያው ከላይ የተገለጸው d ዋጋ ነው. ሮሊንግ ተከላካይ ኮፊሸን ይባላል ምክንያቱም እሴቱ በጨመረ ቁጥር f_{r ኃይሉ የበለጠ ይሆናል። ለባቡር ጎማዎች፣ አውቶሞቢሎች፣ የብረታ ብረት ተሸካሚዎች፣ d ዋጋው ሚሊሜትር በአስረኛው ውስጥ ነው።}

ሁለተኛው ኮፊሸንት ራሱ ሮሊንግ ኮፊሸን ነው። ልኬት የሌለው መጠን ነው እና ከ፡ ጋር እኩል ነው።

C_r=d/r.

በብዙ ሠንጠረዦች ይህ ዋጋ ተሰጥቷል፣ምክንያቱም ለተግባራዊ ችግሮች መፍታት ከዲ እሴት የበለጠ ለመጠቀም ምቹ ስለሆነ። በአብዛኛዎቹ ተግባራዊ ሁኔታዎች፣ የC_{r ዋጋ ከጥቂት መቶኛ (0.01-0.06) አይበልጥም።}

የማሽከርከር ሁኔታ ለትክክለኛ አካላት

ከላይ የሀይል ቀመር አግኝተናል f_r። በ Coefficient C_{r: እንጽፈው።}

f_r=C_rP.

የእሱ ቅርፅ ለስታቲክ ፍሪክሽን ሃይል ተመሳሳይነት እንዳለው ማየት ይቻላል፣በዚህም በC_{r ፈንታ ፣እሴቱ µ ጥቅም ላይ ይውላል - የስታቲክ ፍጥጫ ኮፊፊሸንት.}

የረቂቅ ኃይል F መንኮራኩሩ እንዲንከባለል የሚያደርገው ከf_r በላይ ከሆነ ብቻ ነው። ይሁን እንጂ ግፊቱ F ከተዛማጅ የእረፍት ኃይል በላይ ከሆነ ወደ መንሸራተት ሊያመራ ይችላል. ስለዚህ የእውነተኛ አካላት የመንከባለል ሁኔታው f_{r ከቋሚ የግጭት ኃይል ያነሰ መሆን ነው።}

በአብዛኛዎቹ አጋጣሚዎች የቁጥር µ እሴቶች ከC_r ዋጋ 1-2 ትዕዛዞች ከፍ ያለ ናቸው። ሆኖም ፣ በአንዳንድ ሁኔታዎች (የበረዶ መኖር ፣ በረዶ ፣ዘይት ፈሳሾች፣ ቆሻሻ) µ ከC_{r ሊያንስ ይችላል። በኋለኛው ሁኔታ የዊልስ መንሸራተት ይታያል።}