Kev sib txhuam yog qhov tshwm sim ntawm lub cev uas ib tus neeg tawm tsam kom txo qis hauv txhua qhov kev sib hloov thiab zawv zawg ntawm cov txheej txheem, tsis muaj qhov twg, txawm li cas los xij, kev txav ntawm ib qho ntawm cov txheej txheem no ua tsis tau. Hauv kab lus no, peb yuav xav txog, los ntawm qhov pom ntawm physics, dab tsi yog lub zog ntawm kev sib txhuam.
Yuav ua li cas muaj kev sib txhuam quab yuam nyob hauv qhov xwm txheej?
Ua ntej ntawm tag nrho, xav txog qhov chaw dov kev sib txhuam siv ntawm lwm qhov kev sib txhuam. Cov rog no tshwm sim los ntawm kev sib cuag ntawm ob lub cev sib txawv. Nws tuaj yeem yog lub cev, kua lossis gaseous. Piv txwv li, lub davhlau ntawm lub dav hlau nyob rau hauv lub troposphere yog nrog los ntawm lub xub ntiag ntawm kev sib txhuam ntawm nws lub cev thiab huab cua molecules.
Xav txog lub cev tshwj xeeb, peb ib leeg tawm ntawm kev sib txhuam ntawm kev so, zawv zawg thiab dov. Peb txhua tus tau pom: txhawm rau txhawm rau txhawm rau txhawm rau txhawm rau txhawm rau txhawm rau txhawm rau txhawm rau txhawm rau txhawm rau txhawm rau txhawm rau txhawm rau txhawm rau txhawm rau txhawm rau txhawm rau txhawm rau txhawm rau txhawm rau txhawm rau txhawm rau txhawm rau txhawm rau txhawm rau txhawm rau txhawm rau txhawm rau txhawm rau txhawm rau txhawm rau txhawm rau txhawm rau txhawm rau txhawm rau txhawm rau txhawm rau txhawm rau txhawm rau txhawm rau txhawm rau txhawm rau txhawm rau txhawm rau txhawm rau txhawm rau txhawm rau txhawm rau txhawm rau txhawm rau txhawm rau txhawm rau txhawm rau txhawm rau txhawm rau txhawm rau txhawm rau txhawm rau txhawm rau txhawm rau txhawm rau txhawm rau txhawm rau txhawm rau txhawm rau txhawm rau txhawm rau txhawm rau txhawm rau txhawm rau txhawm rau txhawm rau txhawm rau txhawm rau txhawm rau txhawm rau txhawm rau txhawm rau txhawm rau txhawm rau txhawm rau txhawm rau txhawm rau txhawm rau txhawm rau txhawm rau txhawm rau txhawm rau txhawm rau txhawm rau txhawm rau txhawm rau txhawm rau txhawm rau txhawm rau txhawm rau txhawm rau txhawm rau txhawm rau txhawm rau txhawm rau txhawm rau txhawm rau nws nws yog ib qho tsim nyog yuav tsum tau siv qee qhov kev quab yuam hauv pem teb. Tus nqi ntawm lub zog uas yuav coj cov thawv tawm ntawm qhov so yuav sib npaug ntawm tus nqi kiag li rau qhov seem kev sib txhuam. Qhov kawg ua rau hauv qab ntawm lub thawv thiab hauv pem teb.
HowThaum lub thawv tau pib nws txoj kev txav mus los, yuav tsum tau siv lub zog tas li txhawm rau ua kom qhov kev txav no tsis sib xws. Qhov tseeb no yog kev cob cog rua nrog lub fact tias nyob nruab nrab ntawm kev sib cuag ntawm lub hauv pem teb thiab lub thawv, zawv zawg kev sib txhuam quab yuam ua nyob rau tom kawg. Raws li txoj cai, nws yog ob peb kaum feem pua tsawg dua qhov kev sib txhuam zoo li qub.
Yog tias koj muab lub tog raj kheej puag ncig ntawm cov khoom tawv hauv qab lub thawv, nws yuav yooj yim dua rau txav nws. Lub dov kev sib txhuam quab yuam yuav ua rau lub tog raj kheej rotating nyob rau hauv tus txheej txheem ntawm txav nyob rau hauv lub thawv. Nws feem ntau me dua li ob lub zog dhau los. Tias yog vim li cas lub invention ntawm lub log los ntawm noob neej yog ib tug loj leap mus rau kev vam meej, vim hais tias tib neeg muaj peev xwm txav tau ntau dua loads nrog me me quab yuam.
Lub cev ntawm kev sib txhuam dov
Vim li cas dov kev sib txhuam tshwm sim? Lo lus nug no tsis yooj yim. Txhawm rau teb nws, ib tus yuav tsum xav txog qhov nthuav dav dab tsi tshwm sim rau lub log thiab qhov chaw thaum lub sij hawm dov. Ua ntej ntawm tag nrho cov, lawv tsis zoo kawg nkaus du - tsis yog lub nto ntawm lub log, los yog nto ntawm nws yob. Txawm li cas los xij, qhov no tsis yog qhov tseem ceeb ntawm kev sib txhuam. Qhov laj thawj tseem ceeb yog deformation ntawm ib lossis ob lub cev.
Txhua lub cev, txawm tias cov khoom siv zoo li cas los ntawm, yog deformed. Qhov hnyav ntawm lub cev ntau dua, qhov siab dua nws tawm ntawm qhov chaw, uas txhais tau hais tias nws deforms nws tus kheej ntawm qhov chaw ntawm kev sib cuag thiab deforms saum npoo. Qhov no deformation nyob rau hauv qee kis yog me me uas nws tsis tshaj qhov elastic txwv.
BThaum lub sij hawm dov ntawm lub log, qhov chaw deformed tom qab qhov kev txiav tawm ntawm kev sib cuag nrog lub npoo rov qab los ntawm lawv qhov qub. Txawm li cas los xij, cov deformations no tau rov ua dua tshiab nrog kev hloov pauv tshiab ntawm lub log. Txhua lub voj voog deformation, txawm tias nws nyob hauv qhov txwv elastic, yog nrog hysteresis. Hauv lwm lo lus, ntawm qib microscopic, cov duab ntawm lub cev ua ntej thiab tom qab deformation txawv. Lub hysteresis ntawm deformation cycles thaum lub sij hawm dov ntawm lub log ua rau "dispersion" ntawm lub zog, uas manifests nws tus kheej nyob rau hauv kev xyaum nyob rau hauv daim ntawv ntawm cov tsos ntawm ib tug dov kev sib txhuam quab yuam.
Lub cev zoo meej dov
Hauv qab lub cev zoo tshaj plaws hauv qhov no peb txhais tau tias nws tsis yog deformable. Nyob rau hauv cov ntaub ntawv ntawm lub log zoo tagnrho, nws qhov chaw sib cuag nrog qhov chaw yog xoom (nws kov lub npoo raws kab).
Cia peb ua tus yam ntxwv ntawm lub zog uas ua rau lub log tsis muaj zog. Ua ntej, cov no yog ob lub zog ntsug: lub cev qhov hnyav P thiab kev txhawb nqa cov tshuaj tiv thaiv N. Ob lub zog dhau los ntawm qhov nruab nrab ntawm qhov loj (log axis), yog li lawv tsis koom nrog hauv kev tsim lub zog. Rau lawv, koj tuaj yeem sau:
P=N
Thib ob, cov no yog ob txoj kab rov tav: lub zog sab nraud F uas thawb lub log mus rau pem hauv ntej (nws dhau los ntawm qhov nruab nrab ntawm pawg), thiab lub zog sib txhuam fr. Lub tom kawg tsim ib lub zog M. Rau lawv, koj tuaj yeem sau qhov sib npaug hauv qab no:
M=frr;
F=fr
Ntawm no yog lub vojvoog ntawm lub log. Cov kev sib npaug no muaj cov lus xaus tseem ceeb heev. Yog hais tias qhov kev sib txhuam quab yuam fr yog infinitely me, ces nwstseem yuav tsim lub torque uas yuav ua rau lub log txav. Txij li thaum lub zog sab nraud F yog sib npaug rau fr, ces ib qho nqi me me ntawm F yuav ua rau lub log yob. Qhov no txhais tau hais tias yog tias lub cev dov yog qhov zoo tagnrho thiab tsis muaj kev hloov pauv thaum lub sijhawm txav mus los, ces tsis tas yuav tham txog kev sib txhuam quab yuam.
Tag nrho lub cev uas twb muaj lawm yog tiag, uas yog, lawv muaj deformation.
Lub cev dov
Tam sim no xav txog qhov xwm txheej tau piav qhia saum toj no tsuas yog rau rooj plaub ntawm lub cev tiag tiag (deformable). Qhov chaw ntawm kev sib cuag ntawm lub log thiab qhov chaw yuav tsis yog xoom, nws yuav muaj qee tus nqi finite.
Cia peb tsom xam cov rog. Cia peb pib nrog qhov kev txiav txim ntawm lub zog ntsug, uas yog, qhov hnyav thiab cov tshuaj tiv thaiv ntawm kev txhawb nqa. Lawv tseem sib npaug, i.e.:
N=P
Txawm li cas los xij, lub zog N tam sim no ua vertically upwards tsis yog los ntawm lub log qag, tab sis yog me ntsis hloov ntawm nws los ntawm qhov deb d. Yog tias peb xav txog thaj tsam ntawm kev sib cuag ntawm lub log nrog qhov chaw raws li thaj tsam ntawm ib lub duab plaub, ces qhov ntev ntawm cov duab plaub no yuav yog lub thickness ntawm lub log, thiab qhov dav yuav sib npaug rau 2d.
Tam sim no cia peb mus rau qhov kev txiav txim siab ntawm cov kab rov tav. Lub zog sab nraud F tseem tsis tsim lub torque thiab sib npaug rau qhov sib txhuam quab yuam fr hauv tus nqi kiag, uas yog:
F=fr.
Lub sijhawm ntawm lub zog ua rau kev sib hloov yuav tsim kev sib txhuam fr thiab cov tshuaj tiv thaiv ntawm kev txhawb nqa N. Ntxiv mus, cov sijhawm no yuav raug coj mus rau ntau qhov kev taw qhia. Cov lus qhia yoghom:
M=Nd - frr
Nyob rau hauv rooj plaub ntawm kev txav tsis sib xws, lub sijhawm M yuav sib npaug rau xoom, yog li peb tau txais:
Nd - frr=0=>
fr=d/rN
Qhov kev sib npaug kawg, suav nrog cov qauv sau saum toj no, tuaj yeem sau rov qab raws li hauv qab no:
F=d/rP
Qhov tseeb, peb tau txais cov qauv tseem ceeb rau kev nkag siab txog kev sib txhuam quab yuam. Ntxiv rau hauv tsab xov xwm peb yuav txheeb xyuas nws.
Rolling resistance coefficient
Cov coefficient no twb tau qhia saum toj no. Ib qho kev piav qhia geometric kuj tau muab. Peb tab tom tham txog tus nqi ntawm d. Pom tseeb, qhov loj dua tus nqi no, lub sijhawm ntau dua tsim cov tshuaj tiv thaiv kev txhawb nqa, uas tiv thaiv kev txav ntawm lub log.
Lub dov kuj coefficient d, nyob rau hauv sib piv rau cov coefficients zoo li qub thiab zawv zawg kev sib txhuam, yog ib tug dimensional nqi. Nws yog ntsuas nyob rau hauv units ntawm qhov ntev. Nyob rau hauv cov rooj, nws yog feem ntau muab nyob rau hauv millimeters. Piv txwv li, rau lub tsheb ciav hlau log dov ntawm steel rails, d=0.5 mm. Tus nqi ntawm d nyob ntawm qhov hardness ntawm ob cov ntaub ntawv, lub load ntawm lub log, qhov kub thiab txias thiab lwm yam.
Rolling kev sib txhuam coefficient
Tsis txhob nkim nws nrog cov coefficient yav dhau los d. Lub dov kev sib txhuam coefficient yog denoted los ntawm lub cim Cr thiab suav nrog cov qauv hauv qab no:
Cr=d/r
Qhov kev sib npaug no txhais tau tias Cr yog dimensionless. Nws yog nws uas tau muab nyob rau hauv ib tug xov tooj ntawm cov ntxhuav uas muaj cov ntaub ntawv nyob rau hauv lub txiav txim siab hom kev sib txhuam. Qhov coefficient no yooj yim siv rau kev suav cov tswv yim,vim nws tsis koom nrog kev paub lub vojvoog ntawm lub log.
Tus nqi ntawm Cr feem ntau yog tsawg dua qhov coefficients ntawm kev sib txhuam thiab so. Piv txwv li, rau lub tsheb log tsheb txav ntawm asph alt, tus nqi ntawm Cr yog nyob rau hauv ob peb puas (0.01 - 0.06). Txawm li cas los xij, nws nce ntxiv thaum khiav cov log tsheb tiaj tus ntawm cov nyom thiab xuab zeb (≈0.4).
Tshaj tawm cov qauv tsim rau lub zog fr
Cia rov sau cov qauv saum toj no rau kev sib txhuam quab yuam:
F=d/rP=fr
Los ntawm kev sib npaug nws ua raws li qhov loj ntawm txoj kab uas hla ntawm lub log, qhov tsawg zog F yuav tsum tau siv kom nws pib txav mus. Tam sim no peb sau qhov sib npaug ntawm qhov coefficient Cr, peb muaj:
fr=CrP
Raws li koj tuaj yeem pom, lub zog ntawm kev sib txhuam yog ncaj qha proportional rau qhov hnyav ntawm lub cev. Tsis tas li ntawd, nrog kev nce ntxiv hauv qhov hnyav P, coefficient C rnws tus kheej hloov (nws nce vim qhov nce hauv d). Hauv feem ntau cov xwm txheej Cr nyob hauv ob peb puas. Nyob rau hauv lem, tus nqi ntawm cov coefficient ntawm zawv zawg kev sib txhuam nyob rau hauv ob peb feem kaum. Txij li cov qauv rau dov thiab zawv zawg kev sib txhuam quab yuam yog tib yam, dov hloov tau zoo los ntawm lub zog ntawm qhov pom (qhov quab yuam f ryog qhov kev txiav txim ntawm qhov loj dua li qhov zawv zawg quab yuam hauv Cov xwm txheej ua tau zoo tshaj plaws).
Rolling condition
Peb coob leej tau ntsib teeb meem ntawm lub tsheb lub log ntog thaum tsav tsheb hauv dej khov lossis av nkos. Vim li cas qhov notshwm sim? Lub ntsiab lus teb rau lo lus nug no yog nyob rau hauv qhov piv ntawm qhov tseeb qhov tseem ceeb ntawm dov thiab so kev sib txhuam rog. Wb sau tawm cov qauv dov dua:
F ≧ CrP
Thaum lub zog F siab dua lossis sib npaug ntawm kev sib txhuam, ces lub log yuav pib dov. Txawm li cas los xij, yog tias qhov quab yuam no dhau qhov nqi ntawm kev sib txhuam zoo li qub, ces lub log yuav plam ua ntej nws dov.
Yog li, cov nyhuv plam yog txiav txim siab los ntawm qhov piv ntawm cov coefficients ntawm kev sib txhuam zoo li qub thiab kev sib txhuam dov.
Txoj kev tiv thaiv tsheb log plam
Qhov kev sib txhuam ntawm lub tsheb log ntawm qhov chaw nplua (piv txwv li, ntawm cov dej khov) yog tus cwj pwm los ntawm cov coefficient Cr=0.01-0.06. Txawm li cas los xij, qhov tseem ceeb ntawm tib qhov kev txiav txim yog raug rau cov coefficient static kev sib txhuam.
Kom tsis txhob muaj kev pheej hmoo ntawm lub log slippage, tshwj xeeb "lub caij ntuj no" log tsheb yog siv, rau hauv cov hlau spikes yog screwed. Qhov kawg, tsoo rau hauv cov dej khov, ua kom cov coefficient ntawm kev sib txhuam zoo li qub.
Lwm txoj hauv kev kom muaj kev sib txhuam zoo li qub yog hloov kho qhov chaw uas lub log txav mus. Piv txwv li, yog nchuav nrog xuab zeb lossis ntsev.
