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摩擦抵抗と面積の関係についての探求
2023/10/20 18:47
- 摩擦抵抗と面積についての関係について知りたい。
- ウレタンの形状を変えたことによって、接地面積が広くなり摩擦抵抗が増え、空転がなくなった。
- 面積が広げられることで、摩擦力が増大するため、ローラーの空転が発生しなくなった。
摩擦抵抗と面積について
2021/05/18 06:36
摩擦抵抗と面積について教えてください。
ネットで調べると摩擦抵抗と面積は関係がないとの記載がありますが、実際に作ってみて効果があったのでどのような関係があるのか知りたくて投稿しました。
直径100mmのローラーにウレタン硬度90を約100Nの力で当ててブレーキを掛けるという構造です。
改良前はウレタンをV字に加工して当てていましたが、強い力が加わった時にローラーが空転してしまっていた為、ウレタンの形状をU字に変えた所ローラーに当たる接地面積が広くなった為か抵抗が増えて空転がなくなりました。
なぜ接地面積が広くなったことで空転が発生しなくなったのか、分かる方ぜひ教えてください。
面積で摩擦抵抗が変わるとわかる計算式があればそちらもしりたいです。お願いします。
回答 （4件中 1～4件目)
例えば船の粘性摩擦抵抗は、
R=Cf×0.5×ρ×S×V^2 で表されます
ρ=水密度、S=船体表面積、V=速力 、Cf=粘性摩擦係数
摩擦係数は一定ですが、
摩擦力は水密度、表面積に比例、速力の2乗に比例します。
ご質問の機械の世界はわかりませんが、似たものではないでしょうか？
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接触面積で摩擦力は変わりませんが、面圧が変わると接触面の破壊度合いが変わります。
面圧が高くなりすぎると摩耗が激しくなり、摩耗粉が発生することで摩擦力が維持できなくなったり、摩擦熱が一点に集中するため温度上昇で摩擦係数が低下します。
面圧が下がると摩耗しにくくなり、摩擦熱も分散するため摩擦係数の低下が抑えられて本来の摩擦力が発生するようになります。
摩擦抵抗と面積は関係が有りません。このため面積で摩擦抵抗が変わる式もありません。ウレタンは同じ力で面積が変れば圧縮されて摩擦係数が変わるでしょう。
