Maanpäällisissä olosuhteissa kaikki liikkuvat kappaleet (taiNe tulevat liikkeelle) joutuvat kosketuksiin ympäristön kanssa tai muiden elinten kanssa. Tässä tapauksessa on voimia, jotka vastustavat liikkumistaan. Näitä voimia kutsutaan kitkavoimaksi, ne kääntävät osan mekaanisen liikkeen voimasta sisäiseen energiaan, johon liittyy ruumiiden ja ympäristön lämmittäminen.
Kitka on ulkoista ja sisäistä. Sisäinen (kutsutaan myös viskositeetiksi) koostuu tangentiaalisen voiman esiintymisestä nesteen tai kaasun liikkuvien kerrosten välillä, jotka häiritsevät tämän siirtymän.
Sen sijaan ulkoista kitkaa esiintyykiintoaineiden kosketuspisteet niiden pinnan tangentiaalisen voiman muodossa ja estäen niiden keskinäisen liikkeen. Se vuorostaan on jaettu staattiseen (lepo-kitka) ja kinemaattiseen. Staattinen kitka ilmenee, kun yritetään siirtää yksi kiinteä elin suhteessa toiseen. Kinemaattinen on liikkuvien kappaleiden välillä kosketuksissa keskenään. Ulkoinen kitka voidaan jakaa kitka liukuva ja liikkuvan.
Mikä on kitkan fyysinen merkitys? Onko se hyödyllinen vai haitallinen? Ensi silmäyksellä kitka vain estää meitä: mekaanisten mekanismien yksityiskohdat, auton renkaat kuluvat, kengän pohjat pyyhkiytyvät jne. Ja pysyvän liikkeen luonti on mahdotonta vain tästä syystä. Mutta katso tarkasti. Häikäisempi kitka - emme voi kävellä tai kääntää kirjaa, ei siirtää autoa eikä pysähtyä liikuttamassa. Valtava määrä fyysisiä ilmiöitä maailmassa perustuu kitkaan. Ihmiskunnan kaksi tärkeintä päämäärää, jotka määrittelivät sivilisaation kehittymisen - tulen louhinnan ja pyörän keksimisen - olisi ollut mahdotonta ilman sitä.
Tämä ilmiö perustuu minkä tahansa elinten epäyhtenäisyyteen: loven kosketuksessa aina tarttuu toisen karheuteen. Ideaalisti sileä (esimerkiksi huolellisesti maadoitetut) pinnat, jotka ovat lähellä toisiaan, toimivat molekyylien kitkan lakien perusteella, jotka perustuvat molekyylien keskinäiseen vetovoimaan.
Tribologian tiede opettaa kitkaa. Vuonna 1781 ranskalainen fyysikko S. Coulomb muotoili kuivan kitkan peruslakeja. Kokeellisesti tutkija totesi, että kitkavoima F, joka tapahtuu liukumisen aikana, on suoraan verrannollinen normaaliin paineeseen vaikuttavan voiman N kanssa. Tämä suhde on seuraava:
N: F = k ∙ N;
jossa k on kitkakerroin (kerroinsuhteellisuus). Sen arvo laskettiin seuraavasti: runko asetettiin kaltevaan tasoon ja sen yhtenäinen liike saavutettiin muuttamalla kallistuskulmaa. Tässä tapauksessa kitkavoima F oli yhtä suuri kuin vetovoima P:
F = P a sin a;
Voima N (normaalin paineen voima) on yhtä suuri kuinP ∙ cos a; joten k = tan a. Kitkakerroin on siten pinnan kallistuskulman tangentti, jota pitkin runko liukuu tasaisesti eli vakionopeudella.
Käytännössä sen arvo voidaan laskeavain noin. Elinten pinnat ovat yleensä enemmän tai vähemmän saastuneita, niillä on oksideja, ruostetta ja muita inkluusioita. Kitkakerroin, joka määritetään pareittain eri materiaalien yhdistelmillä kokeiden avulla, sisältyy erityisiin referenssitaulukoihin.
Valssauksessa kitkaa syntyy, koskaliikkuvaa pyörää painetaan hieman tien pinnalle, eli pakotetaan ylittämään pieni törmäys. Mitä kovempaa tie on, sitä pienempi tämä törmäys ja sitä vähemmän kitkavoimaa. Sen arvo lasketaan tässä tapauksessa kaavalla: F = k ∙ N / r, jossa r on pyörän säde. Tämän seurauksena vierintä kitkakerroin on pituusmitta. Yleensä se ilmaistaan senttimetreinä toisin kuin liukuvan kitkan kerroin, joka on mitoittamaton määrä.
Kuten yllä mainittiin, sisäisen kertoimenkitkaa ei ole olemassa ainoastaan kiinteiden aineiden vaan myös nesteiden osalta. Hydrauliikassa on usein tarpeen laskea hydraulijärjestelmien spesifisen energian menetykset putkistoissa. Ne ovat kahta tyyppiä: pituussuuntaiset menetykset suorissa putkissa, joissa on yhtenäinen virtaus ja paikalliset häviöt, joiden syynä on virtauksen muodonmuutos johtuen kanavan muotojen muutoksista (supistuminen, laajeneminen, kääntyminen). Hydrauliset häviöt lasketaan käyttäen samaa arvoa, jota kutsutaan "hydraulisen kitkan kertoimeksi".
</ p>>
