1

Warszawa, dn. 20.05.2009r.

Sprawozdanie z badania współczynnika tarcia statycznego i kinematycznego

materiałów ciernych

1. Tomasz Chmielak

2. Feliks Gattner

3. Karol Nadolski

4. Kamil Mikusek

5. Michał Banasiak

Średnica powierzchni, na którą jest wywierany nacisk: D=0,024 m.

Pole powierzchni, na którą jest wywierany nacisk: P=

𝜋𝐷

2

4

= 0,452 ∗

10

−3

𝑚

2

.

Współczynnik przeliczeniowy dla zastosowanych pomiarów:

1V=276,99 N

Wartości siły normalnej N oraz siły tarcia T zmierzone w poszczególnych
pomiarach dla obliczonych wartości współczynnika tarcia statycznego μ

st

:

Pomiar pierwszy

N1= 286,5 N

T1=240,743

𝜇

𝑠𝑡1

=

𝑇1

𝑁1

=0,633

Pomiar drugi

N2= 554,534 N

T2=340,837 N

𝜇

𝑠𝑡2

=

𝑇2

𝑁2

= 0,615

2

Pomiar trzeci

N3=841,25

T3=539,632 N

𝜇

𝑠𝑡3

=

𝑇3

𝑁3

= 0,641

Pomiar czwarty

N4=1134,745 N

T4=793,909 N

𝜇

𝑠𝑡4

=

𝑇4

𝑁4

= 0,699

0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

u

N/A [MPa]

u=f(N/A)

u=f(N/A)

Liniowy (u=f(N/A))

3

0

100

200

300

400

500

600

0

2

4

6

8

10

12

Si

ła

t

ar

ci

a

T

[N]

czas t [s]

T=f(t)

T=f(t)

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

0

2

4

6

8

10

12

Si

ła

n

or

m

al

n

a

N

[N]

czas [t]

N=f(t)

N=f(t)

4

Wnioski: Siła normalna pozostała na mniej więcej tym samym poziomie.
Współczynnik tarcia, po dośd sporym spadku, zaczyna rosnąd wraz ze
wzrostem nacisków jednostkowych. Siła tarcia rośnie, by w pewnym
momencie osiągnąd wartośd maksymalną, a następnie zmaled. Oznacza to, iż
dla największej swojej wartości (przy zachowanej stałej wartości siły
normalnej) współczynnik tarcia jest największy. Jest to tzw. współczynnik
tarcia statycznego. Następnie następuje spadek wartości współczynnika
tarcia i jego ustabilizowanie. Oznacza to, iż tarcie statyczne przeszło w tarcie
kinetyczne, co ilustruje wykres u=f(t). Zjawisko to zaobserwowane w
doświadczeniu jest zgodne z teorią, gdyż kinetyczny współczynnik tarcia jest
zawsze niższy od statycznego współczynnika tarcia.

0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0

2

4

6

8

10

12

u

t [s]

u=f(t)

u=f(t)