Трение качения

Сопротивление, которое возникает при стремлении перекатывания одного тела по поверхности другого называется трением качения. Оно характеризуется коэффициентом трения качения, который имеет размерность длины. Причиной трения качения является смещение нормальной реакции в сторону движения (рис. 1.36,б). Если бы нормальная реакция совпадала с линией действия силы тяжести, то перекатывание тела происходило бы под действием сколь угодно малой силы (рис. 1.36,а), что противоречит опыту.

Величина смещения k нормальной реакции в направлении действия силы называется коэффициентом трения качения. Это смещение обусловлено деформацией колеса и полотна дороги. Так, деформация стальных колес трамвая при перекатывании по стальным рельсам очень мала. Это обуславливает низкий коэффициент трения качения.

В предельном случае, когда возникает тенденция к качению тела, имеет место зависимость

(1.22)

Очевидно, качение колеса возможно только в том случае, когда момент активной силы превышает момент трения качения, то есть при .

Для большинства материалов k/R меньше коэффициента трения скольжения f, поэтому в инженерной практике стремятся заменять скольжение качением (колеса машин, катки, шариковые подшипники и т.п.).