摩擦力与惯性力在起重作业中的应用标准版.docx
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摩擦力与惯性力在起重作业中的应用标准版
摩擦力与惯性力在起重作业中的应用（标准版）
Whenthelivesofemployeesornationalpropertyareendangered,productionactivitiesarestoppedtorectifyandeliminatedangerousfactors.
（安全管理）
单位：
___________________
姓名：
___________________
日期：
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摩擦力与惯性力在起重作业中的应用（标准版）
导语：
生产有了安全保障，才能持续、稳定发展。
生产活动中事故层出不穷，生产势必陷于混乱、甚至瘫痪状态。
当生产与安全发生矛盾、危及职工生命或国家财产时，生产活动停下来整治、消除危险因素以后，生产形势会变得更好。
"安全第一"的提法，决非把安全摆到生产之上;忽视安全自然是一种错误。
摩擦力分为滑动摩擦与滚动摩擦两种。
如果一物体沿着另一物体滑动时所产生的摩擦，叫做滑动摩擦；如果一物体沿着另一物体滚动时所产生的摩擦，叫做滚动摩擦。
一、滑动摩擦力的计算：
滑动摩擦力＝垂直正压力×滑动摩擦系数
当平地搬运物体时，物体析重量就等于垂直正压力，当在斜坡上搬运物体时，其垂直正压力可按下式计算。
垂直正压力＝重量×cosa
也可用图解法按比例求出垂直正压力和斜面分力。
滑动摩擦系数（单位：
厘米）
摩擦材料
摩擦系数
摩擦材料
摩擦系数
硬木与钢
0.6（干燥的）
0.15（润滑油）
硬木与卵石
0.6
钢与卵石
0.42～0.49
钢与钢（压力小时取小值，反之取大值）
0.12～0.25（干燥）
0.08～0.10（润滑油）
钢与花岗石路面
0.27～0.35
钢与碎石路面
0.36～0.39
[例题]有一钢质物体在铁轨上滑动，假设物体重为10吨，求需多大力才能使物体移动？
解：
查表得摩擦系数0.25
滑动摩擦力＝10吨×0.25＝2.5吨
拉力需大于2.5吨，克服摩擦力后才能使物体移动。
[例题]有一钢质物体重为20吨，在坡度为150
的铁轨上滑动。
求需多大力才能使物体向上滑动？
解：
拉力＝垂直正压力×滑动摩擦系数＋斜面分力
垂直正压力＝重量×cosa＝20×cos150
＝20×0.9639＝19.278吨
斜面分力＝重量×sin150
＝20×0.2588＝5.176吨
拉力＝19.278×0.25＋5.176≈10吨
所以接力需大于10吨，才能使物体向上移动。
二、滚动摩擦力的计算
滚动摩擦力下可按下面公式计算：
（N＋g）×μʺ
＋Nμʻ
F＝——————————×2
D
式中：
N――垂直正压力（公斤）；
G――滚杠重量（公斤）；
D――滚杠直径（厘米）；
μʺ
――滚杠与排子面的滚动摩擦系数；
μʻ――滚杠与地面的摩擦系数。
滚动摩擦系数表
摩擦物体
滚动摩擦系数（厘米）
木头与木头
木头与钢
铸铁与铸铁
钢与钢
钢球与钢
0.05～0.06
0.03～0.04
0.005
0.005
0.001
[例题]在坡度100
的路面上移动20吨重的物体，物体放在木排子上，排子下面垫滚杠，滚杠为108毫米的钢管，钢管下面铺枕木，试求移动该物体所需要的拉力。
解：
垂直正压力N＝20×cos100
＝20×0.985＝19.7吨
斜面分力H＝20×sin100
＝20×0.174＝3.48吨
（N＋g）μʺ
＋N×μʺ
摩擦力F＝——————————×2
D
19.7×0.04＋19.7×0.04
＝————————————×2≈0.3
10.8
拉力：
P＝F＋H＝0.3＋3.48＝3.78吨
由于滚杠重量G，与物体重量相比很小，故忽略不计。
为了省略计算，可从表中直接查出所需拉力。
平地搬运载荷所需拉力表
载
荷
重
（吨）
拉力（吨）
负在排子上搬运（滑动）
负在滚杠上搬运
在铁路上搬运
在地面上摩擦系数考虑为0.42厘米
雪地上摩擦系数考虑为0.10厘米
在地面上
μʻ＝0.1厘米
μʺ
＝0.15厘米
在地面上
μʻ＝0.1厘米
μʺ
＝0.1厘米
在铁路小平车上μ＝0.015
3
5
10
15
20
30
40
50
1.3
2.1
4.2
6.2
8.4
－
－
－
0.3
0.5
1.0
1.5
2.0
3.0
4.0
5.0
0.03
0.13
0.25
0.38
0.50
－
－
－
0.06
0.10
0.20
0.30
0.40
0.60
0.80
1.00
－
－
0.20
0.35
0.44
0.75
0.90
1.05
注：
滚杠系指ϕ108毫米的钢管
二、惯性力
任何一个物体都且有保持原有状态的性质，即静者恒静，动者恒动，这种性质，叫做惯性。
惯性力的计算：
Q×μ
F惯
＝————
g×T
式中：
Q――载荷（公斤）；
μ――直线运动速度（米/秒）；
g――重力加速度（9.81米/秒2
）；
T――制动加速度的时间（秒）。
斜坡上搬运载荷所需的拉力
载
荷
重
（吨）
接力（吨）
负在滚杠上，斜坡斜度为
装在货车或小平车内，斜坡斜度为
50
100
150
50
100
150
3
5
10
15
20
30
40
50
0.3
0.5
1.1
1.6
2.1
3.2
4.3
5.4
0.6
1.0
1.9
2.8
3.8
5.7
7.6
9.5
0.8
1.4
2.8
4.2
5.6
9.4
11.2
14.0
0.3
0.5
1.1
1.7
2.2
3.4
4.4
5.4
0.6
0.9
1.9
2.9
3.8
5.9
7.7
9.6
0.8
1.4
2.8
4.3
5.6
9.6
11.3
14.1
[例题]有一个20吨重的物体，从静止时起动，经过2秒钟后的速度达到1米/秒，求它的惯性力。
解：
Q×μ20000×1
F惯
＝————＝——————＝1020公斤
g×T9.81×2
（注：
红色的字是有错误的，因为查找不到相应的符号）
土壤允许压力
载荷＝土壤允许压力×面积
[例题]在土壤上有一枕木堆，尺寸为250厘米×250厘米，土壤允许压力为2公斤/厘米2
.假设枕木受均布载荷，试求该枕木堆所能承受的载荷。
解：
载荷＝土壤允许压力×面积
面积＝250×250＝62500厘米2
载荷＝2×62500＝125000公斤
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