安全文化網
安全人學習交流的綜合平臺

摩擦力與慣性力在起重作業中的應用
2012-11-29 16:56:12  來源:安全文化網  評論:0   點擊: 收藏

分享到:
摩擦力分為滑動摩擦與滾動摩擦兩種。如果一物體沿著另一物體滑動時所產生的摩擦,叫做滑動摩擦;如果一物體沿著另一物體滾動時所產生的摩擦,叫做滾動摩擦。一、滑動摩擦力的計算:滑動摩擦力=垂直正壓力×滑
摩擦力分為滑動摩擦與滾動摩擦兩種。如果一物體沿著另一物體滑動時所產生的摩擦,叫做滑動摩擦;如果一物體沿著另一物體滾動時所產生的摩擦,叫做滾動摩擦。
一、滑動摩擦力的計算:
滑動摩擦力=垂直正壓力×滑動摩擦系數
當平地搬運物體時,物體析重量就等于垂直正壓力,當在斜坡上搬運物體時,其垂直正壓力可按下式計算。
垂直正壓力=重量×cos a
也可用圖解法按比例求出垂直正壓力和斜面分力。
滑動摩擦系數(單位:厘米)
摩擦材料 摩擦系數 摩擦材料 摩擦系數
硬木與鋼 0.6(干燥的)
0.15(潤滑油)
硬木與卵石 0.6
鋼與卵石 0.42~0.49 鋼與鋼(壓力小時取小值,反之取大值) 0.12~0.25(干燥)
0.08~0.10(潤滑油)
鋼與花崗石路面 0.27~0.35 鋼與碎石路面 0.36~0.39
[例題]有一鋼質物體在鐵軌上滑動,假設物體重為10噸,求需多大力才能使物體移動?
解:                 查表得摩擦系數0.25
滑動摩擦力=10噸×0.25=2.5噸
拉力需大于2.5噸,克服摩擦力后才能使物體移動。
[例題]有一鋼質物體重為20噸,在坡度為150的鐵軌上滑動。求需多大力才能使物體向上滑動?
解:      拉力=垂直正壓力×滑動摩擦系數+斜面分力
垂直正壓力=重量×cos a=20×cos 150=20×0.9639=19.278噸
斜面分力=重量×sin 150=20×0.2588=5.176噸
拉力=19.278×0.25+5.176≈10噸
所以接力需大于10噸,才能使物體向上移動。
二、滾動摩擦力的計算
滾動摩擦力下可按下面公式計算:
(N+g)×μʺNμʻ
F=——————————×2
D
式中:N――垂直正壓力(公斤);
       G――滾杠重量(公斤);
       D――滾杠直徑(厘米);
       μʺ――滾杠與排子面的滾動摩擦系數;
         μʻ――滾杠與地面的摩擦系數。
滾動摩擦系數表
摩擦物體 滾動摩擦系數(厘米)
木頭與木頭
木頭與鋼
鑄鐵與鑄鐵
鋼與鋼
鋼球與鋼
0.05~0.06
0.03~0.04
0.005
0.005
0.001
[例題]在坡度100的路面上移動20噸重的物體,物體放在木排子上,排子下面墊滾杠,滾杠為108毫米的鋼管,鋼管下面鋪枕木,試求移動該物體所需要的拉力。
解:垂直正壓力N=20×cos 100=20×0.985=19.7噸
    斜面分力H=20×sin 100=20×0.174=3.48噸
    (N+g)μʺN×μʺ
摩擦力F=——————————×2
D
19.7×0.04+19.7×0.04
=————————————×2≈0.3
10.8
拉力:    P=F+H=0.3+3.48=3.78噸
由于滾杠重量G,與物體重量相比很小,故忽略不計。
為了省略計算,可從表中直接查出所需拉力。
平地搬運載荷所需拉力表



 
 
 
(噸)
拉力(噸)
負在排子上搬運(滑動) 負在滾杠上搬運 在鐵路上搬運
在地面上摩擦系數考慮為0.42厘米 雪地上摩擦系數考慮為0.10厘米    
在地面上
μʻ0.1厘米
μʺ0.15厘米
在地面上
μʻ0.1厘米
μʺ0.1厘米
在鐵路小平車上μ=0.015
 
3
5
10
15
20
30
40
50
1.3
2.1
4.2
6.2
8.4


0.3
0.5
1.0
1.5
2.0
3.0
4.0
5.0
0.03
0.13
0.25
0.38
0.50


0.06
0.10
0.20
0.30
0.40
0.60
0.80
1.00


0.20
0.35
0.44
0.75
0.90
1.05
注:滾杠系指ϕ108毫米的鋼管
二、慣性力
任何一個物體都且有保持原有狀態的性質,即靜者恒靜,動者恒動,這種性質,叫做慣性。
慣性力的計算:
    Q×μ
F=————
   g×T
式中:Q――載荷(公斤);
      μ――直線運動速度(米/秒);
      g――重力加速度(9.81米/秒2);
      T――制動加速度的時間(秒)。

斜坡上搬運載荷所需的拉力



(噸)
接      力   (噸)
負在滾杠上,斜坡斜度為 裝在貨車或小平車內,斜坡斜度為
50 100 150 50 100 150
3
5
10
15
20
30
40
50
0.3
0.5
1.1
1.6
2.1
3.2
4.3
5.4
0.6
1.0
1.9
2.8
3.8
5.7
7.6
9.5
0.8
1.4
2.8
4.2
5.6
9.4
11.2
14.0
0.3
0.5
1.1
1.7
2.2
3.4
4.4
5.4
0.6
0.9
1.9
2.9
3.8
5.9
7.7
9.6
0.8
1.4
2.8
4.3
5.6
9.6
11.3
14.1
[例題]有一個20噸重的物體,從靜止時起動,經過2秒鐘后的速度達到1米/秒,求它的慣性力。
解:                           
μ     20000×1
F=————=——————=1020公斤
g×T       9.81×2
 
(注:紅色的字是有錯誤的,因為查找不到相應的符號)
 
土壤允許壓力
載荷=土壤允許壓力×面積
[例題]在土壤上有一枕木堆,尺寸為250厘米×250厘米,土壤允許壓力為2公斤/厘米2.假設枕木受均布載荷,試求該枕木堆所能承受的載荷。
解:載荷=土壤允許壓力×面積
    面積=250×250=62500厘米2
    載荷=2×62500=125000公斤

上一篇:淺議企業領導人如何踐行安全生產職責
下一篇:淺談特種設備鍋爐、壓力容器的管理工作

双双大床红利扑克50手试玩