物體在另一物體上滾動(或有滾動趨勢)時遭到的制約作用是由物體和支承面接觸處的形變而形成的。通常用滾動磨擦扭矩來量度。滾動磨擦扭矩的大小和支承力Fn成反比。即M=k·Fn,k為比列常數,稱為“滾動摩阻系數”。
列車圓輪和支持面愈堅硬,則滾動磨擦愈小。若二者為絕對質心,則滾動磨擦就為零。此時,輪與支持面間只接觸一條線,支承力N通過圓輪的軸心。滾動磨擦系數具有厚度的量綱,且有力臂的意義,常以毫米估算。其大小主要取決于互相接觸物體的材料性質和表面狀況(粗糙程度,溫度等)有關。
擴充資料:
滾動磨擦系數的檢測
滾動磨擦系數的檢測,早已有一些試驗方式。
林榕提出將一個鐵塊從某一高度落到一塊粘性材料平面上時,或鐵塊沿一傾斜鐵軌滾下時,在鐵軌底端固定一粘性材料,這時球與粘性材料發生完全非彈性碰撞,球的動能與粘性物料的形弄成反比,通過轉換粘性物料的形顯得到了材料間的滾動磨擦系數。
這些檢測方式對粘性物料的材質要求比較高(只能塑性變型,沒有彈性形變),而粘性物料的變型量也較難確切的檢測。
有研究利用高速攝像技術對小麥種子與有機玻璃、鍍鋅厚板與小麥種子間的滾動磨擦特點進行了試驗研究,得到它們之間的滾動磨擦系數,并與離散元軟件的仿真結果進行對比剖析,驗證了這些檢測方式的確切性。
該檢測方式利用了高速攝像機平均摩擦力怎么算平均摩擦力怎么算,并對其結果進行一系列的處理,得到相應的結果。這些方式在實際的工程檢測中過分復雜,對測試人員的試驗能力和數據處理的要求比較高,不利于推廣應用。
滾動磨擦力與滑動磨擦力一樣,與物體對接觸面的正壓力成反比。普遍用的方式是通過物料的安息角來反推滾動磨擦系數,但這樣所得的滾動磨擦系數范圍很廣,很難判定其確切性。有一種簡單、準確的滾動磨擦系數工程化檢測方式,并通過實際安息角與仿真安息角的對比,驗證了檢測的確切性。