Trinties žiedas sankaba

Sankabos plokštė yra kompozicinė medžiaga, kurios pagrindinė funkcija yra trintis. Automobilių pramonėje trinties medžiagoms dažniausiai naudojamos stabdžių kaladėlės ir sankabos plokštės. Istoriškai šiose trinties medžiagose dominavo asbesto pagrindu pagamintos medžiagos.

Trinties medžiagų evoliucija

Didėjant aplinkos apsaugos ir saugos reikalavimams, atsirado naujos trinties medžiagos:

• Pusiau metalinės trinties medžiagos
• Kompozicinių pluoštų trinties medžiagos
• Keraminių pluoštų trinties medžiagos

Šios medžiagos daugiausia naudojamos automobilių stabdžių sistemų dalyse ir važiuojančiuose traukiniuose, kur reikalingas pakankamai didelis ir stabilus trinties koeficientas bei geras atsparumas dilimui.

Sankabos plokštės gamybos procesas ir medžiagų parinkimas

Sankabos plokštės gamybos procesas apima kelis etapus:

1. Neasbesto pluošto sruogų impregnavimas dervoje ir klijuose.
2. Išdžiovintos medžiagos suvyniojimas ir karštas presavimas.
3. Terminis apdorojimas.

Sankabos trinties plokštė, dažnai vadinama sankabos plokštele, yra labai svarbi sunkvežimio pavaros sankabos dalis. Ji turi pasižymėti aukštu ir stabiliu trinties koeficientu bei geru atsparumu dilimui. Trinties charakteristikas veikia tokie veiksniai kaip slėgis (P), greitis (V), temperatūra (T) ir apsisukimų skaičius (t), taip pat jų tarpusavio sąveika ir veikimas su trinčiais. Trinties medžiaga yra pagrindinis veiksnys, lemiantis transporto priemonės ir mechaninių sankabų mazgų bei stabdžių veikimą.

Mechaninės energijos perdavimas per sankabą

Mechaninė energija perduodama tarp sankabos varomosios plokštės ir aktyviosios plokštės dėl trinties efekto. Jei trinties plokštė yra sumontuota ant aktyvaus disko, automobilio variklio varomoji jėga negali būti nutraukta.

Trinties jėga bendrai

Jėga, kuri atsiranda kūnų sąlyčio vietoje ir trukdo vienam iš jų pajudėti ar judėti kito paviršiumi, vadinama trinties jėga. Ji visada nukreipta priešinga judėjimui kryptimi.

Trinties atsiradimo priežastys

Trinties jėgos atsiradimo priežasčių yra daug, tačiau svarbiausios yra šios:

• Lietimosi paviršių gruoblėtumas: Nors stalo ir trintuko paviršiai atrodo lygūs, kažkas trukdo trintuko judėjimui. Pažiūrėjus pro mikroskopą į kūnų paviršių, matyti, kad dauguma jų turi kauburiukų, nelygumų. Šie nelygumai ir trukdo kūnams judėti.
• Susiliečiančių kūnų molekulių tarpusavio trauka: Tai ypač pasireiškia labai lygiuose paviršiuose.

Nuo ko priklauso trinties jėgos dydis?

Patirtis ir bandymai rodo, kad kuo sunkesnis daiktas ar didesne jėga jis spaudžiamas prie kito kūno, tuo didesnė trinties jėga.

Trinties skaičiavimas

Trinties jėga apskaičiuojama pagal formulę:

F_tr = µN arba F_{tr max} = µ₀N

• µ - trinties koeficientas (nurodomas lentelėse).
• N - normalinė jėga, atsirandanti tarp paviršių (niutonais, [N]).
• F_tr - trinties jėga arba didžiausia galima trinties jėga (niutonais, [N]).

Nuo ko priklauso trinties koeficientas?

Trinties koeficientas priklauso nuo:

• Medžiagos, iš kurios pagaminti susiliečiantys kūnai.
• Paviršiaus apdorojimo.
• Paviršiaus švarumo.

Trinties jėgos rūšys

Trinties jėga skirstoma į kelias rūšis:

• Rimties trintis: Ši jėga veikia tarp nejudančių kūnų. Tai didžiausia trinties jėga tarp dviejų paviršių. Ji atsiranda vienas kito atžvilgiu nejudančių kūnų sąlyčio vietoje. Pavyzdžiui, pradėjus kelti knygos kraštą, trintukas nešliaužia, nes atsiranda rimties trinties jėga, trukdanti trintukui pajudėti. Tarp skriemulio ir diržo, kai ratas sukamas diržu, taip pat atsiranda rimties trintis.
• Slydimo trintis: Ši jėga veikia, kai vienas kūnas slysta kito kūno paviršiumi. Ji nukreipta priešingai greičiui, kuriuo kūnas juda liečiančio jį kūno atžvilgiu. Pavyzdžiui, slystant pačiūžomis, pasireiškia slydimo trintis. Jei žmogus paslysta užminęs ant tvirto sauso žirnio, trintis sumažėja, nes sausas žirnis veikia kaip guolis.
• Riedėjimo trintis: Ši jėga veikia, kai vienas kūnas rieda kito kūno paviršiumi. Riedėjimo trintis daug kartų mažesnė už slydimo. Todėl kartais naudinga slydimą pakeisti riedėjimu. Pavyzdžiui, tarp knygos ir pieštuko, kai pieštukas rieda, atsiranda riedėjimo trintis.
• Trintis skysčiuose ir dujose: Kūnui judant skystyje arba dujose trinties jėga priklauso nuo kūno formos ir greičio. Pakrauto laivo grimzlė didesnė, todėl didesnis vandens pasipriešinimas ir jis plaukia lėčiau negu tuščias. Lydeka plaukioja vandenyje gerokai greičiau nei kitos žuvys dėl savo hidrodinaminės kūno formos, mažinančios trintį.

Trinties jėgos nauda ir žala

Naudinga trintis

Trintis yra labai svarbi mūsų gyvenime. Jei nebūtų trinties tarp padangų ir kelio paviršiaus, automobilis nepajudėtų iš vietos. Dėl trinties mes neslystame eidami, ant žemės laikosi vietoje daiktai. Jei nebūtų trinties, keliai, grindys, visi paviršiai būtų slidūs, ir įprastas judėjimas būtų neįmanomas. Viskas slystų iš rankų, daiktai nuo mažiausio prisilietimo imtų judėti ir negalėtų sustoti. Negalėtume nei eiti, nei važiuoti.

Trintį dažnai tenka didinti: daromi nelygūs apavo padai, automobilių ir dviračių ratų protektoriai, smėliu barstomi keliai ir šaligatviai.

Žalinga trintis

Kartais trintis gali būti žalinga. Bandydami pastumti sunkią dėžę grindimis, patiriame trintį tarp grindų ir dėžės, o trinčiai nugalėti reikia papildomos energijos. Visų mašinų judančios detalės taip pat trinasi viena į kitą.

Dėl judančių vienas kito paviršiumi kūnų trinties jie įkaista, jų paviršiai deformuojasi, dyla ir dėvisi judančios mechanizmų detalės. Todėl trinčiai mažinti technikoje naudojami rutuliniai ar ritininiai guoliai, judančios detalės tepamos alyva, naudojamos oro pagalvės.

Svarbu saugoti, kad į tepalus nepatektų smėlio ar dulkių, nes tepimo medžiagos naudojamos norint sumažinti trinties jėgą ir besitrinančių dalių susidėvėjimą, o smėlis ar dulkės padidintų trintį.

Trintis ir šiluma

Patrynę rankas, mes jaučiame šilumą. Tai atsitinka dėl trinties. Dėl trinties dalis kūno judėjimo energijos virsta šiluma. Degtukas užsidega taip pat dėl trinties. Degtuko galvute braukiant dėžutės šoną, ji įkaista.

Trinties bandymai ir pavyzdžiai

Bandymas su dinamometru ir tašeliu

1. Prie sunkaus tašelio prikabinkite dinamometrą ir bandykite jį tempti išilgai stalo paviršiaus.
2. Matysite, kad dinamometras rodo vis didesnę jėgą, tačiau tašelis nepajuda iš vietos.
3. Vadinasi, jį turi veikti priešingos krypties jėga, kuri atsvertų dinamometro spyruoklės tamprumo jėgą. Čia atsiranda rimties trintis.
4. Jei tašelį trauktumėte stipriau, jis pradėtų tolygiai šliaužti stalo paviršiumi.

Bandymas, lyginantis riedėjimo ir slydimo trintį

1. Prikabinkite prie vežimėlio dinamometrą ir tolygiai traukite jį stalo paviršiumi. Dinamometras rodys riedėjimo trinties jėgos didumą.
2. Paskui vežimėlį apverskite, kad jis šliaužtų stalo paviršiumi. Dabar dinamometro rodmuo bus daug didesnis.
3. Šiuo bandymu įsitikinote, kad riedėjimo trinties jėga yra mažesnė už slydimo trinties jėgą.

Kokybinės užduotys ir jų paaiškinimai

• Kodėl šilkinė virvelė atsiriša greičiau už medvilninę? Atsakymas: Šilkinės virvės paviršius lygesnis, todėl trintis mažesnė.
• Kodėl draudžiama ramstytis alkūnėmis ant judančių eskalatoriaus turėklų? Atsakymas: Kad nepadidintume turėklų trinties į plokštes, kuriomis jie slysta.
• Kodėl palyginti lengva ištraukti vinį iš sausos lentos, o sunku - iš išbrinkusios? Atrodo, vanduo, atstojantis tepalą, turėtų sumažinti trintį? Atsakymas: Trinties jėga priklauso ne tik nuo trinties koeficiento, bet ir nuo slėgio jėgos, kuri išbrinkusioje lentoje daug didesnė negu sausoje.
• Ant stalo padėta krūvelė sąsiuvinių. Apatinis sąsiuvinys priklijuotas prie stalo. Kaip judės sąsiuviniai krūvelėje, jeigu vidurinį iš lėto trauksime horizontalia kryptimi? Atsakymas: Trinties jėga tarp viršutinių sąsiuvinių mažesnė, negu tarp apatinių, nes čia mažesnė slėgio jėga. Dėl to sąsiuviniai, esantys virš traukiamojo, pajudės kartu su juo, o esantys apačioje - liks nepajudėję.
• Ar nesvarumo sąlygomis kosmonautas gali vaikščioti orbitinės stoties grindimis ir sienomis, neįsikibęs turėklų? Kodėl? Atsakymas: Negali. Nesvarumo sąlygomis esantis žmogus neslegia stoties grindų (sienų), todėl neatsiranda trinties jėga, kurios reikia norint suteikti greitį. (Žemėje pado trinties jėgą į gruntą (grindis) sukuria kūno svoris).
• Kodėl elektrovežių gamyboje nenaudojami lengvieji metalai arba lydiniai? Atsakymas: Sumažinti elektrovežių svorį nenaudinga, nes sumažės slėgio jėga į bėgius, o kartu ir trinties jėga tarp varančiųjų ratų bei bėgių; tai sumažintų traukos jėgą.

tags: #trinties #ziedas #sankaba