Coeficiente de fricción

El coeficiente de fricción, también coeficiente de fricción llama (símbolo μ o f), es una medida adimensional del fuerza de fricción en relación con la fuerza de contacto entre dos cuerpos. El término pertenece al campo de la tribología.

Contenidos

1 Significado Físico

2 calcular la fuerza de fricción

3 Ejemplos

o 3.1 números de adherencia estática

o 3.2 coeficiente máximo de adherencia

o 3.3 Coeficientes de fricción

4 Interpretación geométrica

5 límites

6 errores comunes

o 6,1 "μ es siempre menor que uno"

o 6.2 "fricción estática es de adherencia estática veces coeficiente de la fuerza normal"

7 fuentes

8 Literatura

9 Enlaces

Significado físico [Editar]

Cuando se especifica un coeficiente de fricción entre deslizante de fricción y la fricción estática distinción: Cuando las superficies de fricción de deslizamiento se mueven uno respecto al otro mientras hacen esto con la fricción estática. En el caso de la fricción de Coulomb es constante Gleitbeiwert. En la práctica es una correspondiente temperatura, - la velocidad - y dependencia de la presión se puede ver, lo que indica una influencia de la modificación de la superficie y la textura que nunca superficie ideal plana (pero no para el coeficiente de fricción en sí) y por lo tanto influye en las propiedades del material aparentemente.

Se mide el coeficiente de fricción en los metales a las superficies pulidas para gobernar en gran parte fuera un engranaje mecánico (de adaptación de formas) puede. Decisivo son la adhesión - yfuerzas de cohesión entre los materiales. No se forman dependiendo del material de Van der Waals fuerza o polarizadas materiales enlaces de hidrógeno fuerzas similares entre las superficies. La mayor responsabilidad material está en iónicos B. materiales tales. Salinos.

Cálculo de la fuerza de fricción [Editar]

Utilizando el coeficiente de fricción puede ser la fricción estática máxima o la fricción de deslizamiento entre los dos cuerpos de calcular.

Fricción estática:

máxima fricción estática:

Fricción por deslizamiento:

En este caso, la fuerza de fricción o coeficiente de fricción y la fuerza normal (fuerza perpendicular a la superficie). El coeficiente de fricción se determina así, ¿cómo de grande es la fuerza de fricción en relación a la fuerza normal; un mayor coeficiente de fricción, una fuerza de fricción más grande.

Por ejemplo, para empujar un bloque de metal, primero tiene que aplicar una fuerza que es mayor que la fuerza de fricción estática. Si el bloque se desliza por el suelo, por lo que va la pequeña fricción de deslizamiento. Debido a que el coeficiente de fricción del suelo (seco, mojado, ...) dependerá, dependerá en la misma medida también las fuerzas de fricción sobre el mismo.

Para cambiar el pasivo, puede cambiar la fuerza normal, que a su vez se puede ver en la fórmula. En el nivel correspondiente a la fuerza normal de la gravedad fuerza. En los deportes de motor, la fuerza normal es spoiler de aumentos, el uso de la venida del viento frontal para presionar el vehículo al suelo. En la raza pistas curvas son a menudo inclinados a la superficie adhesiva de lafuerza resultante de adaptarse en el peso y la fuerza centrífuga; Por lo tanto, también aquí, la fuerza normal se incrementa con el fin de obtener una adherencia superior.

Ejemplos [editar]

El coeficiente de fricción de las tablas son sólo aproximados. La fricción depende de muchos factores diferentes (combinación de material, superficie, lubricación, temperatura, humedad, desgaste, fuerza normal, etc.), por lo que una tabla con los valores "correctos" no se puede encontrar.

Los resultados más precisos obtenidos a partir de una prueba en condiciones reales. Una vez más, sin embargo, tener en cuenta que las proporciones entre la prueba y la aplicación real pueden cambiar.

Siempre se aplica:

Paño Seca fricción estática (directrices) [1]

Sliding secos (directrices) [1]

Acero sobre acero 0.2 0.1

Acero en la madera 0.5 0.4

Acero en piedra 0.8 0.7

Piedra en la madera 0.9 0.7

Piel en el metal 0.6 0.4

Madera en la madera 0.5 0.4

Piedra sobre piedra 1.0 0.9

Acero en el hielo 0.03 0.01

Números de fricción estática

Números de fricción estática mu H (directrices) [2]

Emparejamiento de materiales seco poco grasiento lubricado con agua

Bronce en

Bronce 0.18 0.11

Gris hierro fundido 0.28 0.21

Acero 0.19 0.18

Hierro fundido en Roble 0.65

Gris hierro fundido 0.16 0.19

Roble en roble 0.54 0.71

Correa piel Roble 0.47

Gris hierro fundido 0.48 0.28 0.12 0.38

Brass en roble 0.62 0.16

En acero

Bronce 0.19

Roble 0.11 0.65

Helado 0027

Gris hierro fundido 0.19

Acero 0.15 0.13

Aluminio 0.19

Cuerda del cáñamo en la madera 0.5

Coeficiente máximo de adherencia

Un neumático impulsado o frenado opuesta a la superficie sobre la que rueda, siempre un resbalón. Este deslizamiento es tan baja que puede ser despreciada para muchas aplicaciones en pequeñas fuerzas tangenciales transferidos. A mayor deslizamiento tangencial toma inicialmente débil, entonces cada vez más. Esto significa que para una fuerza aplicada dada presión máxima tangencial se puede transmitir. Esto es similar a la transición de la fricción estática al deslizamiento. El coeficiente entre la fuerza tangencial y de la fuerza normal se denomina coeficiente de adherencia. Su máxima indica que forzar un neumático puede transferir un máximo de al conducir o la fuerza de frenado a una fuerza axial dada.

Max. Coeficiente de adherencia μ H (directrices) [2]

Maridaje seco mojado, limpia húmedo lubricado, c/hielo

Los neumáticos en suelo 0.45 0.2 <0,2

Los neumáticos de pista de tierra 0.45 0.2 <0,2

Neumáticos en bloques de madera 0.55 0.3 0.2 <0,2

Neumáticos en pequeños parches 0.55 0.3 0.2 <0,2

Un neumático de adoquines 0.6 0.4 0.3 <0,2

Los neumáticos en la grava rodaron, 0.7 0.5 0.4 <0,2

Neumático en grava laminado asfaltado 0.6 0.4 0.3 <0,2

Ruedas de agarre en suelo 0.5

Vehículo orugas en tierras agrícolas 0.8

Coeficientes de fricción

Coeficientes de fricción μ G (directrices) [2]

Emparejamiento de materiales seco poco grasiento lubricado con agua

Bronce en el bronce 0,20 0.06

Bronce de fundición gris 0.21 0.08

Bronce en acero 0.18 0.16 0.07

Hierro fundido de bronce 0,20 0.15 0.08

Hierro fundido en roble 0.49 0.19 0.22

Hierro fundido en hierro fundido 0.28 0.15 0.08 0.31

Roble en roble 0.34 0.1 0.25

Correas de cuero de roble 0.27 0.29

Correas de cuero en hierro fundido 0.56 0.27 0.12 0.36

Brass en roble 0.60 0.44 0.24

Acero de Bronce 0.18 0.16 0.07

Acero en roble 0.5 0.08 0.26

Acero en el hielo 0014

De acero en hierro fundido 0.18 0.01

Acero sobre acero 0.12 0.01

Acero de latón 0.2

Acero de metal blanco 0.2 0.1 0.04

Rueda coche bloqueado en pavimento 0.5 0.2

Interpretación geométrica

Fuerza resultante dentro del cono de fricción

Uno puede también llamado tangente del ángulo de fricción de visualización. Este es el ángulo más pequeño en el que un cuerpo se deslizaría sobre un plano inclinado hacia

abajo. Es cierto.

Ejemplo coche: La tangente es parte de la vida cotidiana como una pendiente ascendente de caminos y pistas, que se indica en las señales de tráfico (por ejemplo, pendiente del 12%, en una longitud de 100 m significar aumenta la distancia alrededor de 12 m). Con un coeficiente de fricción estática de un solo para que pueda manejar pendientes de hasta el 100% (45 °). Real capacidad de subida de vehículos está limitada por la potencia del motor instalado y la relación de transmisión total de la transmisión - excepciones son las malas condiciones de la carretera. En la carretera de hielo o nieve, el coeficiente de fricción estática es muy pequeña, por lo que incluso leves inclinaciones no se puede superar o los frenos ya no cuesta abajo es posible.

Cono de fricción: En el interior del cono de fricción (foto a la derecha) son los sistemas, incluso bajo condiciones de carga (. Ej escalera en el suelo) y se conocen como autoblocante designado fuera del cono de fricción alcanza la fuerza de fricción de no mantener el sistema en reposo, se produce un movimiento. Sistemas técnicos pertinentes son tales. Como engranajes helicoidales que son función de auto-bloqueo de paso helicoidal, material de emparejamiento y condiciones de lubricación o no.

Límites

Logro causada por las fuerzas que se producen tensiones del rendimiento de estrés, termina el alcance del modelo de Coulomb. En su lugar el Reibfaktormodell.

Errores frecuentes

"Μ es siempre menor que la unidad"

A veces se dice que debe aplicarse. Simplemente significa que la fuerza normal y la fricción son iguales. Para un número de combinaciones de materiales, tales como caucho de silicona o superficies recubiertas de caucho acrílico, el coeficiente de fricción es mucho mayor que uno.

"Fricción estática es de adherencia estática veces coeficiente de la fuerza normal"

A menudo, por la fórmula de fricción

se indica. Sin embargo, el valor así calculado se hace referencia sólo en el límite del máximo posible empujar o tirar de la fuerza, la fuerza de fricción en el efecto contrario e incluso la parada del objeto posible. Si esto se supera, afecta inmediatamente su mayoría menor deslizamiento fuerza de fricción:

Se trata, evidentemente, z. B. en avalanchas o deslizamientos de tierra. Aquí están las multitudes cerca de la fuerza adhesiva. Vibraciones pequeñas pueden fricción estática superar localmente.

Fuentes [editar]

1. ↑ salto de altura después:una b Rainer Müller: Mecánica Clásica: desde el salto de longitud a Marte. Walter de Gruyter, 2009, p.115 (limitado previsualización en Google Book Search).

2. ↑ salto de altura después:un b c Horst Kuchling :. física Paperback editores VEB, Leipzig, 1986, ISBN 3-87144-097-3.

Literatura [Editar]

Valentin L. Popov: la mecánica de contacto y fricción. Una enseñanza y aplicación de libro nanotribología de simulación numérica. Springer-Verlag, Berlín y otros 2009 ISBN 978-3-540-88836-9.