Аннотация:
Предложена теория качения круглых тел в нормальном режиме, когда на всей площадке контакта выполняются условия сцепления. Эта теория уточняет классическую теорию качения Кулона, согласно которой момент качения прямо пропорционален прижимающей силе (например, весу катящегося тела). Установлено, что момент качения цилиндров прямо пропорционален прижимающей силе в степени 3/2, а момент качения шаров и торов – прижимающей силе в степени 4/3. Показано, что нормальный режим равномерного качения можно реализовать лишь при определенном соотношении упругих постоянных материалов круглого тела и основания, образующих идеальную пару.
Проблема Кулона решена для случаев качения упругого цилиндра по упругому полупространству; упругого шара по упругому полупространству; упругого тора по упругому полупространству; цилиндра и шара по туго натянутой мембране. Для этих случаев выведен закон качения и вычислены коэффициенты трения качения, момент качения и сила трения качения.
Ключевые слова:
теория качения, проблема Кулона, закон качения, момент качения, коэффициент трения качения, нормальный режим качения.
Образец цитирования:
Г. П. Черепанов, “Теория качения: решение проблемы Кулона”, Прикл. мех. техн. физ., 55:1 (2014), 218–226; J. Appl. Mech. Tech. Phys., 55:1 (2014), 182–189
\RBibitem{Che14}
\by Г.~П.~Черепанов
\paper Теория качения: решение проблемы Кулона
\jour Прикл. мех. техн. физ.
\yr 2014
\vol 55
\issue 1
\pages 218--226
\mathnet{http://mi.mathnet.ru/pmtf1115}
\elib{https://elibrary.ru/item.asp?id=21903156}
\transl
\jour J. Appl. Mech. Tech. Phys.
\yr 2014
\vol 55
\issue 1
\pages 182--189
\crossref{https://doi.org/10.1134/S0021894414010210}
Образцы ссылок на эту страницу:
https://www.mathnet.ru/rus/pmtf1115
https://www.mathnet.ru/rus/pmtf/v55/i1/p218
Эта публикация цитируется в следующих 22 статьяx:
Jichao Li, Yi Zhang, Qingxue Shang, Tao Wang, “Experimental study on the static rolling friction coefficient of a flat-roller-flat configuration considering surface roughness”, Structures, 65 (2024), 106711
Stelian Alaci, Florina-Carmen Ciornei, Ionut-Cristian Romanu, “Validation of Nonlinear Dependence of Rolling Friction Moment on the Normal Force for Elastic Materials”, Materials, 15:7 (2022), 2518
Stelian Alaci, Ilie Muscă, Ștefan-Gheorghe Pentiuc, “Study of the Rolling Friction Coefficient between Dissimilar Materials through the Motion of a Conical Pendulum”, Materials, 13:21 (2020), 5032
G. P. Cherepanov, “The Laws of Rolling”, Phys Mesomech, 22:3 (2019), 242
Filipe Marques, Paulo Flores, J. C. Pimenta Claro, Hamid M. Lankarani, “Modeling and analysis of friction including rolling effects in multibody dynamics: a review”, Multibody Syst Dyn, 45:2 (2019), 223
F C Ciornei, S Alaci, I C Romanu, I Mihai, V C Lazar, “Aspects concerning the friction for the motion on an inclined plane of an axisymmetric body”, IOP Conf. Ser.: Mater. Sci. Eng., 477 (2019), 012036
F C Ciornei, R D Pentiuc, S Alaci, I C Romanu, S T Siretean, M C Ciornei, “An improved technique of finding the coefficient of rolling friction by inclined plane method”, IOP Conf. Ser.: Mater. Sci. Eng., 514:1 (2019), 012004
S Alaci, R-D Pentiuc, F C Ciornei, I C Romanu, L Irimescu, F Buium, “Employment of hyper-cycloidal oscillatory motion for finding the coefficient of rolling friction. Part 1: Theoretical model”, IOP Conf. Ser.: Mater. Sci. Eng., 514:1 (2019), 012002
Genady P. Cherepanov, Invariant Integrals in Physics, 2019, 37
Genady P. Cherepanov, Invariant Integrals in Physics, 2019, 89
F C Ciornei, S Alaci, C Dulucheanu, C Ciornei, M C Ciornei, “The effect of mass eccentricity upon tribological test results”, IOP Conf. Ser.: Mater. Sci. Eng., 444 (2018), 022016
Florina-Carmen Ciornei, Stelian Alaci, Sorinel-Toderas Siretean, Mariana-Catalina Ciornei, Ioan-Bogdan Dragoi, Vlăduţ-Constantin Lazăr, G. Grebenişan, A.V. Pele, “Considerations on finding the rolling and spinning friction coefficients”, MATEC Web Conf., 184 (2018), 01009
S Alaci, F C Ciornei, I C Romanu, M C Ciornei, “Upon the relationship between rolling friction and sliding friction”, IOP Conf. Ser.: Mater. Sci. Eng., 400 (2018), 042002
S Alaci, F C Ciornei, C Bujoreanu, M C Ciornei, I L Acsinte, “Finding the coefficient of rolling friction using a pericycloidal pendulum”, IOP Conf. Ser.: Mater. Sci. Eng., 444 (2018), 022015
F C Ciornei, S Alaci, V I Ciogole, M C Ciornei, “Valuation of coefficient of rolling friction by the inclined plane method”, IOP Conf. Ser.: Mater. Sci. Eng., 200 (2017), 012006
S Alaci, F C Ciornei, A Ciogole, M C Ciornei, “Estimation of coefficient of rolling friction by the evolvent pendulum method”, IOP Conf. Ser.: Mater. Sci. Eng., 200 (2017), 012005
G. P. Cherepanov, “Invariant integral: The earliest works and most recent application”, Phys Mesomech, 20:2 (2017), 115
M C Ciornei, S Alaci, F C Ciornei, I C Romanu, “A method for the determination of the coefficient of rolling friction using cycloidal pendulum”, IOP Conf. Ser.: Mater. Sci. Eng., 227 (2017), 012027
Stelian Alaci, Luminita Irimescu, Marian-Adrian Popescu, Daniel Fodorcan, Dumitru Amarandei, Florina-Carmen Ciornei, L. Slătineanu, G. Nagit, O. Dodun, V. Merticaru, M. Coteata, M.I. Ripanu, A.M. Mihalache, M. Boca, R. Ibanescu, C.E. Panait, G. Oancea, P. Kyratsis, “Testing the assumption of linear dependence between the rolling friction torque and normal force”, MATEC Web Conf., 112 (2017), 07002