Pivot direnci

Pivot direnci karşı fenomenlerin dizi gösterir dönme hareketi bir eksen (veya mil) ila yaklaşık bir iş parçasının. Bir tekerleğin desteğine göre hareketiyle ilgili yuvarlanma direncinden farklıdır . Fren momenti veya bulaşıcı maksimum tork a kavrama ya da bir sınırlayıcı tork eksensel direnç özel durumlar bulunmaktadır.

İş yerindeki fiziksel fenomenler:

Mikroskobik bir bakış açısından, fenomenler farklıysa, diğer yandan, makroskopik bir bakış açısından, bunlar aynı şekilde, μ veya ƒ olarak belirtilen bir yapışma veya sürtünme katsayısı ile veya yapışma veya sürtünme açısı φ (μ = tan φ).

Makroskopik yaklaşım

Makroskopik bir bakış açısından, dönmeye karşı direnç, dirençli bir tork ile karakterize edilir.

M momentinin bir motor torkunun uygulandığı bir dönen sistemi düşünelim.Bir eşik değeri C R'nin altında , direnç fenomeni motor torkuna tam olarak zıt bir tork yaratır; sistem sabit kalır (eğer bir başlangıç ​​ise) veya yavaşlar (halihazırda hareket halinde olan bir sistemse). Bu değerin ötesinde, direnç torku C R'ye eşit (veya biraz daha düşük) sabit bir değer tutar , bu nedenle açısal ivme hareket yönündedir. Bununla birlikte, akışkan sürtünme fenomeni hız ile artar, bu nedenle direnç torku hızla artabilir.

Çalışılan sisteme bağlı olarak, sisteme uygulanan yük ile sınırlayıcı direnç torku C R arasındaki ilişki farklı şekilde ifade edilir.

Teğetsel sürtünme

Pabuçlu veya kampanalı fren

Blok frenler veya tambur çevresi üzerinde bir kayar temas oluşturmaktadır. Olabilir :

Temas yüzeyinin, düzlem olduğunu düşünmek için yeterince küçük olan küçük bir elemanını düşünelim. Normal kuvvet dN, radyal bir kuvvettir, ortaya çıkan sürtünme dT teğetsel bir kuvvettir ve bizde:

dT = μdN.

Bu teğetsel kuvvet, dönme eksenine göre bir moment yaratır.

dM = R⋅dT,

R, temas yüzeyinin yarıçapıdır.

Normal kuvvet eşit olarak dağıtılırsa, pabuç küçük bir açıyı kapladığında olduğu gibi, bu nedenle yuvarlanma direnci momentini elde ederiz:

C R = R⋅μ⋅N

N, baskı kuvvetidir.

İç çeneli (araba kampanalı freni) veya harici kampanalı fren durumunda, kontak basıncının kutupsal açının sinüsüne göre değiştiği kabul edilir θ (ayakkabının pivotu için θ = 0):

p = p 0 ⋅sin θ.

Entegre ederek, değerde bir direnç torkuna sahibiz:

C R = μ⋅ p 0 ⋅ b ⋅ r 2 (cos θ 1 - cos θ 2 )

veya

Bağlantıya göre simetrik olduğu varsayılan bir pabuç freni durumunda (θ 2 = -θ 1 ), elimizde

p = p 0 ⋅cos θ

ve

C R = 2⋅μ⋅ p 0 ⋅ b ⋅ r 2 günah θ 1

Düz rulmanlı

Bir radyal yük F tabi bir şaft düşünün 1 bir kayar yatak içinde; kontak silindiriktir (kayar pivot bağlantısı). Yatağın hareketi F 2'dir . Şaft ayrıca M momentli bir motor torkuna da maruz kalır.

Başlangıçta yapışma var; ağaç yatağında "yuvarlanır" ve "tepeye tırmanır". F 1 ve F 2 kuvvetleri artık eşdoğrusal değildir, ancak d mesafesi ile ayrılmış iki paralel eksendedir  ; dengede olduğumuz için, bizde

M = F 1 ⋅ d = F 2 ⋅ d .

Profil dairesel olduğundan eğim artar. Verilen bir M değeri için açı bu nedenle ad, yapışma sınır açısıdır; mil, yatak içinde kaymaya ve dolayısıyla dönmeye başlar.

Bu noktada, yatağın hareketi bu nedenle yapışma konisi üzerindedir . Bu koninin ekseni bu noktada yüzeye diktir yani bir yarıçaptır, ağacın ortasından geçer. Koninin, değerinde r yarıçaplı bir daireye dayandığını görüyoruz :

r = d = R⋅sin φ.

Dirençli tork bu nedenle

C R = F 1 ⋅R⋅sin φ

Yapışma değeri düşükse, o zaman bizde

günah φ ≃ φ

ve

φ ≃ tan φ = μ

( radyan cinsinden φ ), yani

C R ≃ F 1 ⋅R⋅μ; r ≃ R⋅μ.

Küçük r yarıçaplı dairenin çizimi , problemlerin grafiksel olarak çözülmesini sağlar .

Notlar ve referanslar

  1. Fan 2011 , s.  403
  2. Fan 2007 , s.  84
  3. SG 2003 , s.  104

Ayrıca görün

Kaynakça

Makaleyi yazmak için kullanılan belge : Bu makale için kaynak olarak kullanılan belge.