как зависит трение качения от шероховатости поверхности. по возможности пару слов почему

Question

Jkub Jkub · Accepted Answer

Трением в технике называется процесс, характеризующий сопротивление перемещения одного тела по поверхности другого. Различают два вида трения при взаимном перемещении твердых тел: трение скольжения (трение I рода) и трение качения (трение II рода) .
Трение скольжения – сопротивление движению, когда одни и те же участки одного тела соприкасаются с различными участками другого тела.
Трение качения - сопротивление движению, когда различные участки одного тела последовательно соприкасаются с различными участками другого тела.
Другими словами, трение качения – сопротивление перекатыванию. Здесь энергия тратится на упругую деформацию в точке соприкосновения тел.
При перекатывании по плоскости цилиндрическое тело или шар как бы “катит” впереди себя деформационный валик, возникающий вследствие давления перекатываемого тела на плоскость. В этом случае точка приложения силы, характеризующей реакцию опоры и определяющей степень сопротивлению перекатыванию, как бы смещается вперед по направлению движения на расстояние к. Сила трения качения определяется из закона Кулона вида:

P = k * N / r

Здесь N – нормальная реакция опоры, r – радиус кривизны цилиндра или шара, к – коэффициент трения качения.
Коэффициент трения качения имеет размерность длины, так как характеризует плечо силы реакции опоры в ответ на упругую деформацию:

k = P / N * r
При изготовлении деталей машин и механизмов поверхности всегда отличаются от идеальных, поскольку на них остаются микро неровности при любом способе обработки. Именно эти неровности и определяют величины сил трения, появляющихся при перемещении деталей.
Для характеристики микро неровностей в технике используют понятие шероховатости и связанное с ней понятие чистоты обработки поверхности.
Шероховатость – совокупность неровностей поверхности с малыми шагами и амплитудами. Характеристикой шероховатости считается высота выступов и впадин относительно средней поверхности ( ГОСТ 2789-73).
Выводы:
1.Сила трения скольжения зависит от рода трущихся поверхностей.
2. Сила трения скольжения зависит от шероховатости трущихся поверхностей. Чем более шероховатая поверхность, тем сила трения скольжения больше.
Подробнее:
http://nwpi-fsap.narod.ru/lists/statika/4.htm