О трении?

Ответить
Аватара пользователя
БГС
Сообщения: 233
Зарегистрирован: Сб дек 01, 2007 12:45 am
Откуда: г.Тула, Россия
Контактная информация:

О трении?

Сообщение БГС » Чт ноя 26, 2009 10:32 pm

А кто бы это перевёл?

http://www.jrre.org/att_frict.pdf

Изображение

Может, что интересное есть?

А то у меня с языками проблемы. Один русский знаю. И никак другим научиться не могу. А сколько пробовал.

(Даже служебно-матерный не употребляю. Ни устно, ни письменно :oops: )
ДЕЛО ВАЖНЕЙ САМОЛЮБИЯ

Аватара пользователя
Палч
Сообщения: 46
Зарегистрирован: Ср июл 01, 2009 3:43 pm
Откуда: Пермский край
Контактная информация:

Сообщение Палч » Пт ноя 27, 2009 7:09 am

Я могу, если Одмин еще не начал. Можно, да?
Денька за 2-3 осилю
С уважением, Павлович

Аватара пользователя
KBS
Site Admin
Сообщения: 4170
Зарегистрирован: Сб июл 01, 2006 1:07 am
Контактная информация:

Сообщение KBS » Пт ноя 27, 2009 12:03 pm

Нужно! Будем признательны за результаты.
Борисыч

Аватара пользователя
GamoveR
Сообщения: 527
Зарегистрирован: Сб сен 26, 2009 6:51 am
Откуда: Майкоп

Сообщение GamoveR » Ср дек 02, 2009 4:52 pm

Интересно было бы обсудить результаты полученные в статье.

Аватара пользователя
БГС
Сообщения: 233
Зарегистрирован: Сб дек 01, 2007 12:45 am
Откуда: г.Тула, Россия
Контактная информация:

Сообщение БГС » Вс янв 03, 2010 8:22 pm

Да, как там насчёт перевода?
А то уже вроде год прошел :lol:

P.S. У меня интерес к этой статье несколько "шкурный".
Не только перевод интересует.
Я не сам статью нашел, а "взял", ссылку, нуууу, в одном месте.
И хочу туда перевод поместить...

Если выйдет, не скрою, куда зачем и как.
ДЕЛО ВАЖНЕЙ САМОЛЮБИЯ

Аватара пользователя
KBS
Site Admin
Сообщения: 4170
Зарегистрирован: Сб июл 01, 2006 1:07 am
Контактная информация:

Сообщение KBS » Вс янв 03, 2010 9:33 pm

Я полагаю, перевод не тривиален, как мог показаться поначалу.

Заглянул, там технический язык, требующий знание не вертикальной техники в основном, а именно физики.

Не думаю, что это удастся сразу быстренько перевести, кто бы ни взялся.
Борисыч

Аватара пользователя
GamoveR
Сообщения: 527
Зарегистрирован: Сб сен 26, 2009 6:51 am
Откуда: Майкоп

Сообщение GamoveR » Пн янв 04, 2010 12:03 pm

В общем-то, глубоких знаний физики там не требуется. Вся статья завязана только на уравнении кабестана, которое для вертикальной техники не является точным. Это можно увидеть из анализа трении в рэке (стр. 8, рис. 7).

Аватара пользователя
KBS
Site Admin
Сообщения: 4170
Зарегистрирован: Сб июл 01, 2006 1:07 am
Контактная информация:

Сообщение KBS » Пн янв 04, 2010 1:02 pm

Ну, я говорил не о "глубоких" знаниях, а о владении терминологией на 2 языках. Что на мой взгляд - достаточно "ошибко-опасно" :)

А из чего вы сделали заключение, что для вертикальной техники уравнение кабестана является недостаточно точным?
Любые уравнения точны лишь в определенных допущениях и с принятой точностью. Если они могут помочь дать качественную оценку некоторых "интуитивных" факторов, уже достаточно.
Борисыч

Аватара пользователя
GamoveR
Сообщения: 527
Зарегистрирован: Сб сен 26, 2009 6:51 am
Откуда: Майкоп

Сообщение GamoveR » Пн янв 04, 2010 1:28 pm

Уравнение кабестана выводится в предположении "абсолютно гибкой" нити, т. е. такой нити, для изгибания которой не требуется никаких усилий. Это равносильно тому, что толщина веревки пренебрежимо мала по сравнению с диаметром фрикциона, который она охватывает. Для вертикальной техники это в большинстве случаев не так. Разумеется качественная экспоненциальная зависимость остается, однако реальный результат может отличатся в несколько раз от приближения уравнением кабестана.

Например, на рис. 7 в этой статье указано, что при использовании 4х перекладин в рэке нагрузка на выходящую ветвь рапели всего в четыре раза меньше нагрузки на рэк. Странно, учитывая что у нас на тренировках многие жалуются что решетка на 4х бобышках "плохо едет".

VGR
Сообщения: 41
Зарегистрирован: Вс мар 23, 2008 7:53 am
Откуда: Н.Новгород

Сообщение VGR » Пн янв 04, 2010 2:41 pm

В пояснении к рис. 7 говорится, что удерживаем спасательный груз 600 фунтов - около 270 кг. Коэффициент трения зависит от нагрузки. Меньше нагрузка - больше трение. Посмотрите эту статью:http://www.caves.org/section/vertical/n ... Belays.pdf - стр. 30, 32.

Аватара пользователя
GamoveR
Сообщения: 527
Зарегистрирован: Сб сен 26, 2009 6:51 am
Откуда: Майкоп

Сообщение GamoveR » Пн янв 04, 2010 10:40 pm

Почитал. Это даже не статья, а слайды презентации, некоторые места в ней довольно сложно понять.
Из этой презентации следует, что от нагрузок зависит FMF (force multiplication factor - фактор умножения силы (удерживающей)). Коэффициент трения, как он определен в законе Кулона, зависит только от характеристик соприкасающихся поверхностей (которые могут зависить от температуры, скорости относительного движения и, возможно, других факторов). От нагрузок он не зависит. Другое дело, что если мы хотим смоделировать трение в спусковых устройствах уравнением кабестана, мы можем заменить коэффициент трения в нем некоторой функцией, которая будет зависить от диаметров веревки и фрикциона, от характеристик веревки и от нагрузок. Построить такое уравнение при наличии достаточного количества опытных данных не так сложно.
Если же мы попытаемся вывести уравнение кабестана с учетом жесткости "по-честному" получится такое выражение, что его даже анализировать будет затруднительно.

VGR
Сообщения: 41
Зарегистрирован: Вс мар 23, 2008 7:53 am
Откуда: Н.Новгород

Сообщение VGR » Пн янв 04, 2010 11:53 pm

Коэффициент трения зависит от удельного давления. При возрастании нагрузки, реальную веревку плющит о ролик и удельное давление уменьшается. Видимо так можно объяснить снижение при этом FMF.
От соотношения диаметров веревки и ролика коэффициент трения тоже зависит. По итальянским данным, при уменьшении диаметра веревки с 10,5 мм до 8,5 мм, коэффициент трения по карабину снижается примерно вдвое.
Уравнение, наверно, можно составить, но практического смысла нет.
Прикажете перед заправкой веревки быстренько решить в уме дифуравнение 2-3-го поядка?

Аватара пользователя
GamoveR
Сообщения: 527
Зарегистрирован: Сб сен 26, 2009 6:51 am
Откуда: Майкоп

Сообщение GamoveR » Вт янв 05, 2010 10:22 am

А Вы читали статью о которой говорится в заголовке темы? А там сказано, что сила трения зависит только от силы реакции опоры, а не от площади опоры или давления. Из-за расплющивания веревки не только снижается давление, но и возрастает площадь ее контакта с роликом, так что сила трения остается неизменной. Снижение же FMF можно объяснить "снижением" жесткости веревки при возрастании нагрузки. Грубо говоря, часть усилия нагрузки идет на изгиб веревки вокруг роликов, и чем нагрузка больше, тем меньшая ее доля уходит на это.

В полевых условиях решать уравнения, никто и не предлагал. Когда мы пытаемся сравнить несколько фрикционных устройств между собой (для одной веревки) также достаточно уравнения кабестана. А вот если мы хотим прикинуть значение FMF для конкретного устройства, уравнение кабестана может дать слишком большую погрешность, что может привести к неверным выводам. Я к тому, что если уж мы начинаем что-то считать по формулам, то нужно знать границы применимости этих формул.

Аватара пользователя
KBS
Site Admin
Сообщения: 4170
Зарегистрирован: Сб июл 01, 2006 1:07 am
Контактная информация:

Сообщение KBS » Вт янв 05, 2010 1:15 pm

А всему ли можно доверять в этих иностранных статейках?

Там ведь тоже люди со своими двойками в табеле :)
Борисыч

VGR
Сообщения: 41
Зарегистрирован: Вс мар 23, 2008 7:53 am
Откуда: Н.Новгород

Сообщение VGR » Вт янв 05, 2010 8:34 pm

Чтобы приспособить формулу Эйлера для наших задач придется представить "мю" функцией нескольких переменных, как Вы и предлагали выше. Снижение FMF объяснить "снижением" жесткости веревки при возрастании нагрузки затруднительно - жесткость веревки при этом увеличивается, а не уменьшается.
По поводу "нужно знать границы применимости этих формул" - совершенно согласен. Публикация Мойера, собственно и показывает, что нельзя получить значение FMF, просто подставив фиксированное значение коэффициента трения капрона по стали или алюминию из справочника. А без учета FMF по какому критерию можно сравнивать несколько фрикционных устройств между собой?

Аватара пользователя
GamoveR
Сообщения: 527
Зарегистрирован: Сб сен 26, 2009 6:51 am
Откуда: Майкоп

Сообщение GamoveR » Вт янв 05, 2010 9:17 pm

Снижение FMF объяснить "снижением" жесткости веревки при возрастании нагрузки затруднительно - жесткость веревки при этом увеличивается, а не уменьшается.
Спорить по этому поводу я не буду, как я уже писал - это грубое приближение. Но и расплющиванием веревки объяснить снижение трения не получается. Кстати, про какую жесткость Вы говорите?

Если надо сравнить несколько спусковых устройств, то можно взять отношения их FMF посчитанных по формуле кабестана. Правда полностью избавится от зависимости от жесткости веревки в общем случае не удасться, но приблизительную оценку получить таким образом можно.
А всему ли можно доверять в этих иностранных статейках?
Там ведь тоже люди со своими двойками в табеле
Константин Борисович, это Вы, наверное, про снижение FMF при возрастании нагрузки? Я и сам об этом не подозревал, хотя это можно объяснить все той же жесткостью веревки. Или Вы про что-то другое?

Аватара пользователя
KBS
Site Admin
Сообщения: 4170
Зарегистрирован: Сб июл 01, 2006 1:07 am
Контактная информация:

Сообщение KBS » Вт янв 05, 2010 9:52 pm

Ну, и об этом тоже. Возьмите сам термин. Почему "умножения"? Может быть, "дробления"?

На мой взгляд, математика зачастую способна напустить туману там, где и без того глаза режет :)

Сравнивать спускеры можно (и по-моему нужно) элементарным способом.

1) Одинаковая масса на спускере.

2) Одинаковая веревка

3) Одинаковая скорость спуска (очень важно! так как вы пока не сказали об изменении силы трения в зависимости от скорости друг относительно друга трущихся поверхностей :))

Измеряем усилие торможения на входящей ветви - вот результат для сравнения.
Однозначный.
Если, конечно, нас интересует критерий нагрузки на управляющей руке. Есть ведь и другие.

Да! Вы уже заметили тонкое место - как поставить эти испытания?
Ведь пока все измеряется в статике, которую лишь и позволяют существующие испытательные стенды. Почти все. Пожалуй, Петцль мог бы поставить подобное тестирование....

Но пока не поставлены именно такие испытания - вся остальная математика - подобна логике. Это лишь инструмент, которым можно описать не только верные предположения, но и глубокие заблуждения.
Это - инструмент, не более.
Все зависит от того, в чьих руках он находится и что призван объяснить.

А все же переводить такие статьи и презентации надо и полезно - где бы еще время взять? :)
Борисыч

VGR
Сообщения: 41
Зарегистрирован: Вс мар 23, 2008 7:53 am
Откуда: Н.Новгород

Сообщение VGR » Ср янв 06, 2010 3:15 pm

Кстати, про какую жесткость Вы говорите?
Веревки, особенно статические имеют нелинейную нагрузочную характеристику, то есть с ростом нагрузки их модуль продольной упругости (жесткость) увеличивается. Например, нагружая вереку весом 100 гГ, мы растягиваем ее на 3%, а при нагружении весом 1000 кГ, растяжение будет не 30%, а гораздо меньше. Другими словами, с ростом нагрузок нелинейно увеличивается сопротивление веревки деформациям растяжения и изгиба - то есть жесткость.
Сравнивать спускеры можно лишь по результатам, полученным в одинаковых условиях - нагрузки, веревки (их тип, диаметр, состояние), скорости спуска, влажность, температура и т.д. Иначе может получится реальный конфуз - спускаем 300 кг на рэке с четырмя перекладинами, а удержать не можем - руками надо тормозить с усилием 75 кГ.
Еще критерий сравнения - универсальность. В каком диапазоне условий работоспособно конкретное устройство. Параметр FMF очень нагляден и удобен для сравнения. И формула Эйлера для кабестана очень удобна. Больше всего усилие торможения зависит от угла охвата. Надо "всего лишь" вводить поправки в величину "мю" при изменении одного из дополнительных условий. Закономерность изменения "мю" от величины нагрузки уточнена в работе Мойера.
Зависимость от диаметра веревки - чуть-чуть дается в итальянских работах. Уже есть кое-какие уточнения.
Про испытания и математику. Конечно, полагаться только на математические вычисления - недопустимо, пока испытания не подтвердят достаточную точность математической модели. Но и математика может указать какие собственно испытания надо проводить и как полученные результаты объяснить.
пока все измеряется в статике, которую лишь и позволяют существующие испытательные стенды. Почти все. Пожалуй, Петцль мог бы поставить подобное тестирование...
VL без всякого Петцля проводит динамические испытания. Нехватает только измерительной аппаратуры для строгой фиксации результатов.
Тот же Аттавей иногда выбирается на пленэр чурку побросать. Вполне самодеятельные испытания у него получаются и с интересными результатами.
А все же переводить такие статьи и презентации надо и полезно - где бы еще время взять

Нда, коэффициент трения покоя больше, чем движения :cry: . И 16 страниц технического текста - довольно много. Может на такие работы наваливаться большой командой? В качестве жеста доброй воли - "черновой" перевод первой страницы сабжа. Критические замечания и поправки приветствуются. Кто следующий? Если есть желающие продолжить, есть смысл в предварительной заявке на перевод N страниц, чтобы не делать лишней работы.

Механизм трения в практике спасработ с использованием веревок.
Стивен Аттавэй, (доктор наук)
Доклад на международном спасательном симпозиуме 1999 года.

Силы трения играют огромную роль при работе с веревками при проведении спасательных работ. Трение помогает нам при спуске спасателя и мешает при подъеме груза. Сила трения экспотенциально зависит от коэффициента трения и от геометрии пути прохождения веревки. Понимание этого факта очень важно для практики.
Применяя простейшую формулу кабестана, мы можем лучше понять поведение таких тормозных устройств как "туба", "рэк" или "восьмерка". Не противореча установившимся взглядам и приемам работы спасательного сообщества, в этой статье объясняется, почему одни устройства работают лучше других.
Те же закономерности можно исползовать и для того, чтобы понять поведение веревки, лежащей на поверхности скалы. Различием величины статического и динамического коэффициента трения можно объяснить эффект уменьшения сопротивления который спасатель иногда замечает при начале подъма груза на длинной веревке.
Динамические свойства веревки можно оценить длиной веревки, величиной нагрузки, модулем ее упругости и силой трения.


Закон трения.

Тангенциальные силы, возникающие между контактирующими поверхностями, известны как силы трения. Это силы сопротивления взаимному движению соприкасающихся тел. Как показали эксперименты , сила трения пропорциональна силе нормального давления по поверхности контакта. Математически эту зависимость можно выразить формулой:
Ff=m*Fn, где
Ff - сила трения,
m (мю) - так называемый коэффициент трения
Fn - сила нормального давления.
Когда приложенная сила будет больше максимальной силы трения (покоя), начнется движение - скольжение одного тела по другому. При этом сила трения (динамическая) останется пропорциональной нормальному давлению, но уменьшится по величине. Отношение максимальной силы трения, когда проскальзывания еще не происходит к нормальной силе называют статическим коэффициентом трения. Аналогично, для движущихся поверхностей используется динамический коэффициент трения. Переход от статического коэффициента трения к динамическому показан на рис.1.

Аватара пользователя
GamoveR
Сообщения: 527
Зарегистрирован: Сб сен 26, 2009 6:51 am
Откуда: Майкоп

Сообщение GamoveR » Ср янв 06, 2010 4:25 pm

Без сомнения, теория не может считаться достоверной без эксперимента. С другой стороны эксперимент без теории бессмысленен...

Зависимость коэффициента трения от скорости движения довольно слабая. Если уж движения началось, то до тех пор пока не начнется плавление оплетки, коэффициент трения приближенно можно считать независимым от скорости.

Я говорил про отношение поперечной жесткости к силе натяжения. А это оно снижается, даже если поперечная жесткость остается неизменной. Хотя она даже снижается, за счет снижения диаметра веревки при растяжении (эффект Пуассона). Ведь поперечная жесткость зависит не только от модуля упругости, но и от момента инерции, а он зависит от четвертой степени диаметра веревки.

Прошу прощения за математический флуд - больше не буду грузить вас ненужной информацией. Я понимаю, что проще и надежнее всего провести эксперимент.

VGR
Сообщения: 41
Зарегистрирован: Вс мар 23, 2008 7:53 am
Откуда: Н.Новгород

Сообщение VGR » Пт янв 08, 2010 12:52 pm

Прошу прощения за математический флуд...
Не за что извиняться - очень интересный обмен мнениями.
Насчет эффекта Пуассона, - возможно, Вы правы. Я не учел, что Мойер показал результаты динамического теста. Зависимость силы трения от диаметра веревки в динамических итальянских тестах качественно очень похожа, на зависимость FMF от нагрузки (разультаты Мойера).
Можно предположить, что в статике FMF от нагрузки практически не зависит, что просто проверить экспериментально.
Вообще, с коэффициентом трения - дело темное. Цитата из Артоболевского - "Теория машин и механизмов.":
"..Опыты также показывают, что коэффициент трения изменяется при изменении нагрузки на единицу площади касания...
...с возрастанием удельного давления, сила трения в большинстве случаев увеличивается."

Аватара пользователя
GamoveR
Сообщения: 527
Зарегистрирован: Сб сен 26, 2009 6:51 am
Откуда: Майкоп

Сообщение GamoveR » Чт янв 14, 2010 2:27 pm

"..Опыты также показывают, что коэффициент трения изменяется при изменении нагрузки на единицу площади касания...
...с возрастанием удельного давления, сила трения в большинстве случаев увеличивается."

Это вполне возможно для трения ровных металлических поверхностей за счет взаимной притирки.

Вообще, трение - это весьма сложная тема, и экспериментальные данные здесь имеют очень большое значение. Но для систематизации необходима хоть какая-то теоретическая основа. Возьмем, к примеру уравнение кабестана и будем учитывать все поправки в виде коэффициента трения. Сразу возникает вопрос - какой вид будет иметь такая функция? Т. е. каким образов в нее будут входить диаметры веревки, фрикциона, нагрузка и другие влияющие факторы. Имеется ли такая формула?

С другой стороны, нам это не сильно-то и важно. Для имеющихся спусковых устройств все более-менее известно (по крайней мере должно быть), а новых довольно мало.

VGR
Сообщения: 41
Зарегистрирован: Вс мар 23, 2008 7:53 am
Откуда: Н.Новгород

Сообщение VGR » Вт сен 28, 2010 6:41 pm

Что-то некоторое затишье на форуме, попробую немного расшевелить :)
По обсуждаемой теме попалась очень интересная статья Джима Титта: "Belay Device Theory, Testing and Practice"
http://www.paci.com.au/downloads_public ... Theory.pdf
Статью почти полностью "уестествил" на русский, но пока не получил согласие Джима на публикацию перевода, поэтому, изложу здесь только ее основные тезисы. Учтите, что Джим исследовал альпинистские железки, и основное внимание уделено проблемам нижней страховки. так что для рэков надо делать некоторые числовые поправки.
Итак:
1. Основную роль в работе ФСУ играет работа по изгибу веревки. Примерно 60% всей энергии, выделяющейся при спуске уходит на деформацию веревки и приводит к нагреву самой веревки. Остальные 40% греют спускер.Это справедливо для небольших радиусов изгиба - до 6мм.
2. Динамический коэффициент трения гораздо меньше статического, так что статейки, основанные на результатах только статических испытаний можно повесить на гвоздик в туалете (или по крайней мере, критически их переосмыслить).
3. Коэффициент трения линейно уменьшается с ростом давления (силы прижатия веревки к корпусу спускера).
4. Коэффициент трения нейлона по углеродистой стали, нержавейке и алюминию практически одинаков.
5. Коэффициент трения практически не зависит от скорости движения (лишь бы двигалось, а не стояло на месте - см. п.2).
6. Из-за низкой теплопроводности нержавейки, опасность локального перегрева, особенно при длинных скоростных спусках актуальна, но, по сравнению с алюминием, при контакте с нержавейкой несколько бОльшая часть тепла отводится веревкой.
7. Пользуйтесь перчатками.

От себя - пара мыслей:
1. В принципе, можно сконструировать безфрикционную спускалку, которая не будет греться вообще, правда, не представляю на кой черт такой монстр нужен.
2. Какие супер-подшипники ни суй, миниатюрный ролик хорошим не станет.

С альпинистским приветом подземным жителям :) - Владимир.

P.S. (некоторый оффтопик) доктор Сторрик прекратил поддержку своего сайта и не собирался возобновлять ее. Величайшая в мире он-лайн коллекция железа чуть было не накрылась медным тазом. :shock: По многочисленным просьбам публики http://www.forums.caves.org/viewtopic.php?f=5&t=10140,
Гарри сменил гнев на милость и сайт заработал, переехав на новое место - http://storrick.cnc.net/. Ура, товарищи! :D

Аватара пользователя
KBS
Site Admin
Сообщения: 4170
Зарегистрирован: Сб июл 01, 2006 1:07 am
Контактная информация:

Сообщение KBS » Ср сен 29, 2010 6:39 pm

Затишье - у людей лето, а я добиваю французов и буквально не могу поднять головы на другие тексты ))

Спасибо за интересные тезисы! И за статью - оччччень интересно помыслить :)

Отдельное спасибище за добрую весть о сайте Гари Сторрика!!!!!!!!!
Вот уж была бы невосполнимая потеря...
То то я смотрю, что он уже сколько времени не открывается...

УРА!
Борисыч

Аватара пользователя
Андрей К
Сообщения: 199
Зарегистрирован: Вс апр 25, 2010 3:19 pm

Сообщение Андрей К » Ср ноя 03, 2010 11:03 am

Насчет изгибания и деформирования веревки- поддерживаю полностью.
В свое время при изготовлении каталок аля Petzl cтолкнулись с промблемой - едут менее предсказуемо и надо больше усилий для удержания скорости спуска рукой и приглядевшесь к Симплу - заметили что канавки имеют не радиус, а скругленный конус.Веревка там как бы заклинивается и принимает условно форму треугольника.
При изготовлении треугольника Косорукова (или МГРИ или модернизированного Дюсейкина) тоже начали делать канавки в виде усеченного треугольника ( с радиусами) и они стали более управляемые.
Почему-то на Стопе нижний ролик Petzl стал делать литой-стальной с радиусом - непонятно.....Старинный дюралевый был с конусообразной конавкой.

Аватара пользователя
KBS
Site Admin
Сообщения: 4170
Зарегистрирован: Сб июл 01, 2006 1:07 am
Контактная информация:

Re: О трении?

Сообщение KBS » Вт янв 15, 2019 9:13 pm

Ну, вот, сегодня Сергей Оттович порадовал:
Ну, так статью перевели. И вам благодарность высказывают. Вот тут

https://vk.com/doc185854265_486853991?h ... d987ef8cde
Спасибо Роману Паршинцеву за это большую работу!
Борисыч

Ответить

Вернуться в «Литература по SRT и вертикальной технике на русском»