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滚动摩擦系数

作者:Ron Kurtus

滚动摩擦系数是表示车轮与滚动表面之间的给定法向力的滚动阻力有多大。这个比率是基于标准摩擦方程。

由于各种因素的影响,滚动摩擦系数通常是通过实验确定的。

你可能会问的问题包括:

本节课将回答这些问题。有用的工具:单位转换



系数的关系

标准摩擦方程为:

FrrN

除以N,可得滚动摩擦系数公式:

μr= Fr/ N

地点:

系数中的其他因素

滚动摩擦系数,μr,并不像硬材料的滑动摩擦那样是一个简单的数字。相反,它与车轮的宽度成正比,与半径成反比。在软轮和轮胎的例子中,μr轮胎在地面上的表面积也是一个因素。

确定系数

由于滚动阻力可以非常小,因此确定滚动摩擦系数不是一件容易的任务。例如,如果你把一个50公斤的重量放在一辆轮胎滚动摩擦系数为0.002的自行车上,那么滚动阻力将是0.002 * 50 = 0.01 kg = 10克。这并不多。

确定车轮与某些表面之间滚动摩擦系数的一种方法是测量保持车轮以恒定速度滚动所需的扭矩。

另一种方法是开始滚动车轮以一定的速度和时间,它需要多长时间为车轮停止。

滚动摩擦或阻力系数的一些值如下图所示:

滚动摩擦系数

0.001 - 0.002

钢轨上的铁路钢轮

0.001 自行车轮胎在木制轨道上
0.002 混凝土上的自行车轮胎
0.004 沥青路面上的自行车轮胎
0.008 粗糙路面上的自行车轮胎
0.006 - 0.01 卡车轮胎在沥青上
0.01 - 0.015 汽车轮胎在混凝土上,新沥青,鹅卵石小新
0.02 沥青或沥青上的汽车轮胎
0.02 汽车轮胎在砾石上碾成新的
0.03 鹅卵石上的汽车轮胎,磨损严重
0.04 - 0.08 汽车轮胎上有坚实的沙土,碎石松动磨损,土壤中等坚硬
0.2 - 0.4 汽车轮胎在松软的沙子上

:工程工具箱

总结

滚动摩擦或阻力系数表示车轮与滚动表面之间给定的法向力所产生的滚动阻力有多大。这个比率是基于标准摩擦方程。由于各种因素的影响,滚动摩擦系数通常是通过实验确定的。


迎难而上


资源及参考资料

罗恩·库图斯的证书

网站

摩擦资源-广泛的清单

滚动摩擦和滚动阻力-包括系数-工程工具箱

滚动阻力——维基百科

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