邊坡摩擦

在自重作用下的塊裂巖體穩(wěn)定性主要決定予結(jié)構(gòu)面及結(jié)構(gòu)面組合交線產(chǎn)狀和結(jié)構(gòu)面的摩擦阻力．如圖3所示，在自重作用下的塊裂體(重為礦)沿ab面下滑力為：

我們知道巖體的抗滑力不是向量，它的作用方向決定于滑動作用方向，即它與滑動力方向相反。因?yàn)?section class="formula-container formula-container__inline"> 角常以摩擦錐表示，在赤平投影圖上則表現(xiàn)為

土工包在水中的受力情況有兩種：一為岸坡滾落或滑落；二為水中沉落。當(dāng)大土工包進(jìn)入水中時，土工包內(nèi)的空氣會聚集在土工包的上方，形成氣囊(見圖6，圖7)，其所產(chǎn)生的浮力是必須考慮的因素，它對大土工包沉落過程和穩(wěn)定影響很大。大土工包在沉落過程中，主要受到重力、浮力、邊坡的摩擦阻力、水的繞流阻力、水流對包的動壓力，這些力的合力決定包的下沉過程的時間和位移。耿明全曾進(jìn)行過土工包的水槽試驗(yàn)和穩(wěn)定性分析。大河流速和水深對土工包沉落偏移量影響也很大，大河流速越高土工包偏移量越大，大河水深越深土工包偏移量越大。

船舶拋投大土工包沉降及受力過程見圖8。

邊坡是自然或人工形成的斜坡，是人類工程活動中最基本的地質(zhì)環(huán)境之一，也是工程建設(shè)中最常見的工程形式。邊坡摩擦是指物體和邊坡因?yàn)槲矬w重力等作用而形成的摩擦力。邊坡摩擦力阻滯物體在邊坡上的運(yùn)動。

邊坡是自然或人工形成的斜坡，是人類工程活動中最基本的地質(zhì)環(huán)境之一，也是工程建設(shè)中最常見的工程形式。

露天礦開挖形成的斜坡構(gòu)成了采礦區(qū)的邊界，因此稱為邊坡；在鐵路、公路建筑施工中，所形成的路基斜坡稱為路基邊坡；開挖路塹所形成的斜坡稱為路塹邊坡；在水利建設(shè)中開挖形成的斜坡也稱為邊坡。圖1為各類工程邊坡現(xiàn)場圖。

典型的邊坡（斜坡）如圖2所示。邊坡與坡頂相交的部位稱為坡肩，與坡底面相交的部位稱為坡趾或坡腳，坡面與水平面的夾角稱為坡面角或坡傾角，坡肩與坡腳間的高差為坡高。

明渠流中，作為第一級近似，一個短的過渡段內(nèi)河底與邊坡的摩擦阻力可忽略不計。但是，對于長渠，不能再看做理想流體?？紤]延伸數(shù)公里長的供水渠道，其底面與邊坡的摩擦阻滯了流體運(yùn)動，在平衡狀態(tài)，摩擦力與沿水流方向的重力分量恰好抵消。

明渠內(nèi)水流阻力的方程實(shí)質(zhì)上與封閉管道內(nèi)的情況是相同的。距離△s(沿水流方向)上的水頭損失△H由Darcy公式給出：

在明渠中，假定為靜水壓力分布，可將能量方程改寫為：

摩擦輪摩擦輪傳動的工作原理

摩擦輪傳動是由兩個相互壓緊的摩擦輪組成，利用兩輪直接接觸產(chǎn)生的摩擦力來傳遞運(yùn)動和動力。分為外接圓柱式和內(nèi)接圓柱式兩種。

摩擦輪摩擦輪傳動的傳動比

主動輪1與從動輪2相互壓緊后，在接觸處P點(diǎn)產(chǎn)生壓緊力，當(dāng)主動輪1逆時針方向回轉(zhuǎn)時，摩擦力即帶動從動輪2順時針方向回轉(zhuǎn)。如果沒有出現(xiàn)打滑現(xiàn)象，那么兩輪在P點(diǎn)的圓周速度應(yīng)相等，即v₁=v₂（m/s）。如圖《摩擦輪傳動比》所示。

因?yàn)関₁=πD₁n₁/1000×60、v₂=πD₂n₂/1000×60

所以 i₁₂=n₁/n₂=D₂/D₁

式中 i₁₂——兩摩擦輪的傳動比；

n₁——主、從動輪的轉(zhuǎn)速（r/min）；

n₂——主、從動輪的直徑（mm）。

摩擦輪摩擦輪傳動的類型

根據(jù)兩摩擦輪軸線的相對位置不同，摩擦輪可分為兩軸平行和兩軸相交兩種類型。

（1）兩軸平行有圓柱摩擦輪和槽形摩擦輪。

1）圓柱摩擦輪。結(jié)構(gòu)簡單，制造方便，壓緊力大，分為外接式和內(nèi)接式。用于小功率傳動，如儀表調(diào)節(jié)裝置等。

2）槽形摩擦輪。因帶有角度為2β的槽，側(cè)面接觸，在同樣壓緊力的條件下，可以增大切向摩擦力，提高傳動功率。但易發(fā)熱與磨損，傳動效率較低，對加工和安裝要求較高。適用于鉸車驅(qū)動裝置等機(jī)械中。

（2）兩軸相交有圓錐摩擦輪和端面摩檫輪。

1）圓錐摩擦輪。設(shè)計安裝時應(yīng)保證軸線的相對位置正確，錐頂應(yīng)重合，分兩軸垂直與不垂直兩種。常用于大功率摩擦壓力機(jī)。

2）端面摩擦輪。結(jié)構(gòu)簡單，制造方便，壓緊力大；易發(fā)熱與磨損，效率低；對加工、安裝要求高。分圓柱摩擦輪與圓錐摩擦輪兩種。用于摩擦壓力機(jī)等。

摩擦輪摩擦輪傳動的特點(diǎn)

1）結(jié)構(gòu)簡單、制造容易。

2）過載時打滑，能夠保護(hù)零件。

3）易于連續(xù)平緩地?zé)o級變速，具有較大的應(yīng)用范圍。

4）在運(yùn)轉(zhuǎn)中存在滑動、傳動效率低、傳動比不能保持準(zhǔn)確。

5）結(jié)構(gòu)尺寸較大，作用于軸和軸承上的載荷大，承受過載和沖擊能力差等，因而只適用于傳遞動力不大的場合。

摩擦輪摩擦輪傳動優(yōu)缺點(diǎn)

由于摩擦傳動是在摩擦力的作用下工作的，所以保持兩路案件相互壓緊，由壓緊力在接觸面間產(chǎn)生足夠的法向力是摩擦傳送的最基本條件。

優(yōu)點(diǎn)：（1）制造簡單、運(yùn)行平穩(wěn)、噪聲很小。（2）過載時發(fā)生打滑，故能防止機(jī)器中重要的零件損壞。（3）能無極的改變傳動比。

缺點(diǎn)：（1）效率低。（2）當(dāng)傳遞同樣大的功率時，輪廓尺寸和作用在軸與軸承上的荷載都比齒輪傳動大。（3）不宜傳遞很大功率。（4）不能保持準(zhǔn)確的傳動比。（5）干摩擦?xí)r磨損快、壽命低。（6）必須采用壓緊裝置。

摩擦副可分為高副和低副傳動。摩擦輪（四柱輪、圈錐輪、圓盤、圈環(huán)、四球、弧錐輪）傳動、金屬帶傳動。鍵傳動是高副傳動，服帶傳動是低副傳動。

摩擦傳動由于其結(jié)構(gòu)簡單，制造容易、運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，噪聲低、過載保護(hù)，以及能連續(xù)平滑地調(diào)節(jié)其傳動比，因而有較大的應(yīng)用范圍，成為無級變速傳動的主要元件。但由于摩擦傳動在運(yùn)動中有滑動（彈性滑動、幾何滑動與打滑）。影響傳動精度，傳動效率較低，結(jié)構(gòu)尺寸較大，作用在軸和軸承上的載荷大，多用于中小功率傳動。