Kluzné tření vs valivé tření: Rozdíl a srovnání

Kluzné tření a valivé tření jsou dva typy třecích sil, které působí proti pohybu objektu po povrchu. Tření je síla, která zabraňuje klouzání sousedních předmětů proti sobě.

Valivé tření je obtížnější analyzovat než kluzné tření. Valivé tření je nižší než kinetické tření spojené s klouzáním.

Key Takeaways

1. Kluzné a valivé tření jsou oba typy tření, ke kterým dochází, když se dva povrchy dostanou do kontaktu a brání pohybu.
2. Kluzné tření nastává, když dva povrchy kloužou po sobě, což vytváří teplo a opotřebení, zatímco valivé tření nastává, když se kruhový předmět kutálí po povrchu, což vytváří menší tření a opotřebení.
3. Valivé tření je nižší než kluzné tření a je zodpovědné za hladký pohyb předmětů, jako jsou kola, ložiska a ozubená kola.

Kluzné tření vs valivé tření

Rozdíl mezi kluzným třením a valivým třením je v tom, že klouzavé tření nastává vždy, když se jeden kontakt tře o druhý, ale valivé tření nastává, když se entita kutálí po jiném povrchu. Kluzné tření může být klasifikováno jako forma tření, ale valivé tření nikoli.

Kluzné tření je jednoduchý koncept se spoustou aplikací. Nemůžeme tam najít plochý povrch reálný život. Vzhledem k relativní rychlosti mezi dvěma sousedními povrchy, když předmět klouže po jakémkoli povrchu, dostává zpětnou sílu.

Kluzné tření bylo vždy opakem pohybu. Kdykoli se pokoušíme posunout předmět na rovnou podlahu, jako je například skříň, zažíváme kluzné tření.

Vytvoření kruhového kola je považováno za a povodí moment v historii lidstva. První kolo se zrodilo z potřeby odvalit předmět. Valivé tření je síla, která brání pohybu, kdykoli se předmět kutálí po povrchu.

V ideálním případě, když se věc hladce odvaluje po povrchu, nedochází k žádnému kluznému tření mezi povrchy, které jsou v kontaktu. V praxi se však tělo i povrch ohýbají díky elastickým vlastnostem.

Srovnávací tabulka

Parametry srovnání	Klouzavé tření	Valivé tření
Vyskytuje se na	K tomu dochází v důsledku vztahu mezi velikostí drobných hrbolků na površích.	K tomu dochází v důsledku deformace povrchu.
Typ tření	Kluzné tření je druh tření, který lze akceptovat.	Valivé tření je forma tření, nikoli odporová síla. Je důležité si uvědomit, že ne všechny odporové síly jsou tření.
Závislost koeficientu	Malé množství dostupného tepla a struktura povrchů mají vliv na koeficient, který není způsoben pouze vnějšími vlivy.	Poloměr valivého předmětu, hloubka, do které se předmět snižuje, struktura povrchové vrstvy a několik dalších prvků, to vše ovlivňuje koeficient.
Typ odporu	K zastavení relativního pohybu funguje kluzné tření jako konstantní vnější faktor po celé kontaktní ploše.	Valivé tření je síla, která generuje obrácený točivý moment ve snaze zabránit valivého pohybu.
Velikost odporu	Kluzné tření mezi hřídelí a kolem je ve většině oblastí použití nahrazeno valivým třením pomocí kuličkových ložisek.	Ve srovnání s kluzným třením je valivé tření podstatně nižší.

Co je to posuvné tření?

Síla tření mezi dvěma předměty, které se o sebe třou, je známá jako kluzné tření. Přítomnost drobných vyboulenin na povrchu způsobuje kluzné tření.

Výčnělky zabírají, když se dva povrchy pohybují proti sobě, a k udržení předmětů v pohybu je zapotřebí práce. Nepracujeme zde proti gravitaci, takže odpor, který vnímáme, je způsoben posuvným třením.

Navíc ve statickém stavu je aplikovaná síla při pokusu o posunutí předmětu vždy rovna tření, které na něj působí. Když postupně zvyšujeme aplikovanou sílu, předmět začne v určitém bodě postupovat ve směru vnějšího faktoru.

Klouzání může probíhat mezi dvěma předměty libovolného tvaru, ale valivé tření je třecí síla spojená s rotačním pohybem. Koeficient valivého tření je mnohem nižší než koeficient kluzného tření. Produkuje více akustických a tepelných vedlejších produktů.

Existují určité výjimky, jako jsou kovy s různými koeficienty statického a kluzného tření a malé povrchy, kde mají přednost přitažlivé síly molekul.

Je určeno dvěma faktory: jedním je podstata předmětu a druhým jeho hmotnost. Jakékoli zvětšení kontaktní plochy neovlivňuje kluzné tření.

Co je valivé tření?

Kdykoli se povrch jednoho tělesa tře o povrch druhého, vzniká valivé tření. Zdrojem této síly je průhyb, který vzniká na povrchu při odvalování.

Hysterie je hlavním faktorem: energie uvolněná, když povrchy po deformaci znovu získají svůj původní tvar, bude menší než energie použitá k vyvolání deformací.

Ve srovnání s kluzným třením bylo zjištěno, že valivé tření je podstatně nižší. Například koeficient kluzného tření mezi vysušeným asfaltem a pryží je 0.68, zatímco koeficient valivého odporu pro silniční pneumatiku je 0.01-0.035. Tato verze rovnice je však zavádějící.

Ve skutečnosti je „koeficient“ ovlivněn řadou různých faktorů. Zvažte a jízdní kolo kolo na asfaltu. Místo kontaktního bodu máme takovou kontaktní plochu. Kolo se narovná v místě kontaktu s kobercem a vytvoří mělký příkop těsně na povrchu.

Síla je tak rozptýlena v kontaktní oblasti a reakční vektory se nakonec shlukují pouze v příkopu v opozici vůči pohybu.

Tento pojem lze také aplikovat na tréninkovou pneumatiku na kolejnici. Ocel je méně náchylná k deformaci než pryž. V důsledku toho je valivé tření kola vlaku nižší než tření kola jízdního kola.

Hlavní rozdíly mezi kluzným třením a valivým třením

1. Kluzné tření je způsobeno korelací mezi velikostí malých hrbolků na povrchu. V důsledku deformace povrchu dochází k valivému tření.
2. Přijatelné kluzné tření je jeden druh tření. Valivé tření není odporová síla, ale spíše druh tření. Je důležité pochopit, že tření není jediným typem odporové síly.
3. Koeficient je ovlivněn malým množstvím dostupného tepla a strukturou povrchů, které nelze jednoduše přičíst vnějším faktorům. Koeficient je ovlivněn poloměrem odvalovaného předmětu, hloubkou, do které se předmět snižuje, strukturou povrchové vrstvy a několika dalšími faktory.
4. Kluzné tření působí jako souvislá vnější složka v celé kontaktní ploše a zastavuje relativní pohyb. Valivé tření je síla, která vytváří obrácený točivý moment ve snaze zastavit kolo v odvalování.
5. Kuličková ložiska se používají k nahrazení kluzného tření mezi hřídelí a kolem ve většině moderních aplikací. Valivé tření je podstatně nižší než kluzné tření.

Reference

1. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0022489817300721
2. https://aip.scitation.org/doi/abs/10.1063/1.1735043

Poslední aktualizace: 23. července 2023