Дослідження статичного та динамічного коефіцієнта тертя між поверхнею робочих органів ґрунтообробних машин та рослинними рештками

Abstract

Завдання дослідження полягало у визначенні впливу вологості рослинних решток, марки сталі, термічної обробки сталі, шорсткості та напрямку хвиль шорсткості на зміну величини статичного та динамічного коефіцієнта тертя між сталю та рослинними рештками після збирання сільськогосподарських культур. Для досліджень використовували стандартний метод «похилої площини», який дозволяє визначити статичний коефіцієнт тертя. Динамічний коефіцієнт тертя визначали за рахунок врахування часу руху рослинних решток по похилій площині і часу переміщення без врахування сили тертя (час вертикального падіння, α=90°). У результаті досліджень встановлено, що коефіцієнт тертя ковзання між рослинними рештками і сталлю суттєво відрізняється для кожного елемента рослинних решток, так в середньому коефіцієнт тертя ковзання листя на 18…29 % більше за коефіцієнт тертя ковзання стебел. Обробка сталі, яка дозволяє зменшити поверхневу енергію, призводить до зменшення коефіцієнта тертя ковзання на 5…16 %. Збільшення вологості рослинних решток призводить до суттєвого збільшення коефіцієнта тертя ковзання. Зміна шорсткості поверхні сталі призводить до зміни коефіцієнта тертя ковзання, так для полірованої поверхні коефіцієнт тертя ковзання значно більше ніж для поверхонь, які мають чорнову обробку. Зміна напрямку нерівностей на полірованій поверхні не призводить до збільшення статичного і динамічного коефіцієнта тертя ковзання, а за чорнової обробки при поздовжньому напрямку нерівностей статичний коефіцієнт залишається незмінним, а динамічний зменшується на 7…10 %. Тертя, яке відбувається в результаті взаємодії рослинних решток зі сталлю неможливо описати законом Амонтона–Кулона, оскільки в даному випадку, молекулярна складова суттєво впливає на величину коефіцієнт тертя рослинні рештки–сталь. Процес тертя описується молекулярно-механічною теорією.