Mechanika I - Statika - Vysoké učení technické v Brně

10. Tělesa a soustavy těles s vazbami typu NNTP 131Z uvedeného je zřejmé, že obecně se jedná o složitý komplexní problém a že na tétorozlišovací úrovni je jeho praktické řešení nemožné. Cílem statického řešení je však „pouzeurčit, jak uvedené vlastnosti styku ovlivní pohyb tělesa (nebo soustavy těles) jako celku. Ztohoto hlediska je efektivní fenomenologický popis sledovaného jevu t.j. popis toho, jak seexistence lokální deformace a porušování v Γ s a jeho okolí jeví z hlediska ovlivnění pohybutělesa.Shrnutí:a) Podstatou ovlivňování relativního pohybu stýkajících se těles je existence lokální deformacetěles ve stykovém útvaru Γ s a jeho blízkém okolí a porušování mikronerovností v Γ s ,což se ve vztahu k pohybu těles jeví jako odpor proti pohybu.b) Protože toto ovlivňování působí vždy proti relativnímu pohybu v Γ s , nesmí informace orelativním pohybu při řešení nikdy chybět !!Vyšetřováním podmínek ve styku těles se zabývá tribologie. Vzhledem k obtížnosti popisumikrostruktury stykové plochy je v tribologii základem experimentální přístup, zpracovánívýsledků měření a jejich zobecnění. Elementární experimenty, týkající se smýkání a valení těles,byly zmiňovány již při studiu fyziky na střední i vysoké škole. Závažnost problematiky všakvyžaduje, abychom základní znalosti zopakovali, rozšířili a zobecnili na úrovni studia strojníhoinženýrství. Proto znovu podrobněji popíšeme dva experimenty, při nichž je vyšetřovánpřechod hranolu (posuvná vazba) a válce (obecná vazba) z klidu do pohybu na vodorovnépodložce, s cílem analyzovat a určit závislost mezi složkami stykových výslednic.10.1.1 Experiment, jeho vyhodnocení a zobecnění výsledkůPřed vlastní realizací experimentu je nutno naplánovat a připravit vše, co s ním souvisí. Je topředevším:- výroba vzorků z určitých materiálů, určité drsnosti a čistoty kontaktních ploch, zajištěnípodmínek opakovatelnosti experimentu- příprava měřicí techniky- příprava vyhodnocení měření- provedení experimentu za definovaných podmínek- vyhodnocení měření a analýza výsledků- zobecnění výsledků a návrh teorie použitelné pro výpočtové modelováníPrůběh a vyhodnocení experimentu s hranolem:1. V první části experimentu (jeho uspořádání viz obr. 10.1a) při F 1 = konst (přítlačnásíla) a a = konst zkoumáme vliv velikosti hnací síly F na pohybový stav tělesa. Řídícíveličinou je velikost síly ⃗ F , kterou měníme tak, aby hranol přešel z klidu do rovnoměrnéhopřímočarého pohybu. Zvětšujeme (dostatečně pomalu) velikost F = var (akční veličina) aměříme rychlost pohybu hranolu ⃗v. Charakteristické pohybové stavy a výsledky této částiexperimentu jsou znázorněny v obr. 10.1b. Silové poměry ve styku určíme z rovnic statickérovnováhy uvolněného hranolu (na obr. 10.2 je znázorněn pohybový stav v = konst).