Tarcie statyczne i kinetyczne – na czym właściwie polega różnica?
Podczas ustawiania lub konserwacji taśmy transportującej często występują problemy związane z tarciem. Przypominamy różnice między tarciem statycznym i kinetycznym oraz ich wpływ na prawidłową pracę taśmy.
Różnica między przywieraniem a ślizganiem
Tarcie między dwoma ciałami jest inne, gdy ciało jest w spoczynku i inne, gdy jest w ruchu. Siła wymagana do wprawienia ciała w ruch jest większa niż siła wymagana do utrzymania tego ruchu. Dlatego też rozróżniamy tarcie statyczne oraz tarcie kinetyczne (zwane również tarciem ślizgowym).
Tarcie statyczne
Tarcie statyczne występuje między dwoma ciałami, które nie przemieszczają się względem siebie (tak jak taśma transportująca na powierzchni rolki napędowej).
Współczynnik tarcia statycznego jest zwykle oznaczany jako µs (czasami µ lub µo lub µA):
µs = tarcie statyczne [-]
FF = siła tarcia [N]
FN = siła normalna [N]
Tarcie kinetyczne
Tarcie kinetyczne występuje, gdy dwa ciała są względem siebie w ruchu (tak, jak taśma transportująca na stole ślizgowym). Obiekt zaczyna się poruszać, jeśli siła pociągowa (FA) jest większa od siły tarcia (FF).
Współczynnik tarcia kinetycznego jest zwykle oznaczany jako μk (czasami ㎍):
μk = tarcie kinetyczne [-]
FA = siła pociągowa [N]
FN = siła normalna [N]
Przeprowadź doświadczenie
Przeciągnij obiekt powoli za pomocą wagi sprężynowej i odczytaj siłę pociągową (FA):
Początkowo, wartość siły pociągowej zacznie wzrastać, przy jednoczesnym braku ruchu ze strony obiektu. Kiedy obiekt zacznie się nagle przemieszczać, wartość siły pociągowej zmniejszy się.
- Maksymalna siła pociągowa tuż przed wprawieniem obiektu w ruch to inaczej tarcie statyczne (µs).
- Średnia wartość siły pociągowej, gdy obiekt znajduje się w ruchu, to tarcie kinetyczne (μk).
Dlaczego tarcie statyczne ma znaczenie dla przenoszenia napędu?
Tarcie statyczne jest decydujące w przypadku napędów pasowych. Tego rodzaju przenoszenie napędu wykorzystywane jest w napędach dwu- i wielorolkowych z pasami płaskimi, klinowymi i wieloklinowymi, a także w rolkach napędowych taśm transportujących i pasach napędowych przenośników rolkowych.
Współczynnik tarcia statycznego jest wykorzystywany w obliczeniach (Wzór Eulera-Eytelweina).
Współczynnik tarcia jest bardzo podatny na zmiany, dlatego wiąże się z nim większa niepewność niż w przypadku wszystkich innych czynników wpływających na zdolność pasa do przekazywania mocy. Czasami może zostać znacząco zmniejszony przez ledwo dostrzegalne czynniki zewnętrzne, takie jak brud lub mgła olejowa. Może to spowodować całkowite ślizganie się pasa po kole pasowym, co oznacza, że nie będzie on już przekazywał wymaganej mocy. W takich przypadkach należy wyczyścić pas i koła pasowe.
Pas będzie wykazywał zupełnie inne współczynniki tarcia w stosunku do tego samego koła pasowego, w zależności od tego, czy powierzchnia pasa jest gładka jak lustro, czy posiada określoną teksturę, jak tkanina. Gładka powierzchnia przylega znacznie bardziej do koła pasowego, ale traci praktycznie całą przyczepność, jeśli między pas a koło pasowe dostanie się wilgoć lub pył. Powierzchnia o teksturze materiałowej nieco mniej przylega, ale jest za to znacznie mniej podatna na wilgoć lub pył.
Ta sama zasada dotyczy również kół pasowych – ich powierzchnia również nie może być zbyt gładka ani zbyt szorstka. Z tego powodu Habasit określa chropowatość powierzchni koła pasowego w przypadku kół do przenoszenia mocy (maks.: CLA = 1.6 ㎛ lub Ra = AA 63 μin ).
Bardzo często powierzchnia koła pasowego napędowego w przenośnikach taśmowych jest pokryta przyczepnym materiałem (na przykład gumą) w celu zwiększenia współczynnika tarcia statycznego między kołem pasowym a pasem, zwiększając tym samym nośność przenośnika lub zmniejszając obciążenie silnika.
Znaczenie tarcia kinetycznego w instalacjach wykorzystujących taśmy transportujące
Tarcie kinetyczne ma decydujące znaczenie dla uzyskania siły wymaganej do przeciągnięcia taśmy transportującej po stole ślizgowym. Współczynnik tarcia kinetycznego jest zatem niezbędny do obliczeń związanych z taśmami przenośnikowymi pracującymi na stołach ślizgowych.
Olej lub lepki materiał, a czasem tylko woda między taśmą a stołem ślizgowym, mogą spowodować przyleganie taśmy (zwane również efektem przyssania), zwiększając w ten sposób tarcie, a w konsekwencji – zużycie energii. W najgorszym przypadku może dojść do całkowitego zatrzymania taśmy transportującej.
Chcesz poznać więcej informacji na ten temat, a może masz pytania dotyczące naszych taśm transportujących lub pasów napędowych? Zachęcamy do kontaktu! Wiele innych artykułów dotyczących naszych produktów i rozwiązań znajdziesz również tutaj na blogu Habasit Expert Blog.
