Wrijving betekenis & definitie

Wrijving (frictio) is de weerstand tegen de beweging, zich openbarend bij twee ligchamen, welke met elkander in aanraking zijn. De voornaamste oorzaak der wrijving is gelegen in de oneffenheid der elkander aanrakende oppervlakten, wier hoogten en laagten in elkander grijpen, maar ook in de adhaesie, in de vastheid der kleine verhevenheden, wanneer deze vlak gewreven moeten worden, alsmede in hare veerkrachtigheid, wanneer zij een oogenblik van gedaante moeten veranderen. Men onderscheidt de slepende wrijving, waarbij steeds dezelfde deelen van het bewogen ligchaam met het daaronder gelegene in aanraking blijven, en de rollende wrijving, waarbij telkens nieuwe deelen van het bewogen ligchaam met het daaronder gelegene in aanraking komen. Daar de wrijving afhankelijk is van zoo verschillende oorzaken en vooral van den toestand der wrijvende ligchamen, zoo kan men hare wetten alleen door regtstreeksche proeven opsporen.

Daartoe bediende zich Coulomb van den tribometer; deze bestaat uit een bak, dien men naar believen met gewigten bezwaren kan, en die bak rust op twee horizontale sporen, terwijl een daaraan vastgehecht snoer over eene schijf loopt en aan het uiteinde eene schaal torscht. Nu kan men op deze schaal zoolang gewigten leggen, totdat de bak in beweging komt, en het gezamenlijk gewigt op de schaal wijst alsdan den overwonnen tegenstand aan. Uit die proeven blijkt in de eerste plaats, dat de wrijving onafhankelijk is van de lengte en breedte der wrijvende oppervlakten, wanneer men namelijk de adhaesie niet in rekening behoeft te brengen en de slepende oppervlakte niet zoo smal is, dat zij eene insnijding maakt. Verder blijkt, dat de wrijving evenredig is aan de drukking. Wordt dus de wrijving (het gewigt van bovengenoemde schaal met het daarop geplaatste gewigt) gedeeld door de drukking (het gewigt van den bak met het daarin gelegde), dan verkrijgt men voor dezelfde stof eene standvastige waarde, wrijvingscoëfficiënt genaamd. De wrijving der rust, waarbij een rustend ligchaam in beweging moet worden gebragt, is grooter dan de wrijving der beweging , waarbij deze laatste reeds is ontstaan, hoewel bij metalen het verschil niet groot is. De eerste klimt met den duur der aanraking tot een maximum, doch bij de laatste heeft de snelheid der beweging geen invloed. De wrijving is in den regel sterker tusschen gelijksoortige, dan tusschen ongelijksoortige ligchamen.

Bij metalen neemt zij toe met de warmte en bij houtsoorten met de vochtigheid. Voor houtsoorten is zij geringer bij gekruiste, dan bij evenwijdige vezels. Wij plaatsen achter de volgende zelfstandigheden de wrijvingscoëfficiënten, namelijk eerst die van de wrijving der rust en dan die van de wrijving der beweging: hout op hout, droog 0,50, 0,36, met drooge zeep 0,36, 0,15, met talk 0,19, 0,07, met water 0,68, 0,25, — hout op metaal, droog 0,60 , 0,42, met olijvenolie 0,10, 0,06, met talk 0,12, 0,08, met water 0,65, 0,24, — metaal op metaal, droog 0,18, 0,18, met varkensvet 0,10, 0,09, met olijvenolie 0,12, 0,07, — touw op hout, droog 0,63, 0,45, met water 0,87, 0,33, — lederen riemen op hout, droog 0,47, 0,30, — lederen riemen op vettig gietijzer 0,28, 0,23. Bevindt zich een ligchaam op een hellend vlak, dan ontbindt zich het verticaal naar beneden trekkend gewigt in twee componenten, van welke de eene loodregt staat op het hellend vlak, terwijl de andere hieraan evenwijdig is. De eerste vertegenwoordigt de drukking, waarmede het ligchaam tegen het hellend vlak wordt geperst en de laatste de kracht, die het ligchaam langs het hellend vlak naar beneden stuwt. Groeit de hellingshoek van het hellend vlak, dan vermindert die drukking en dus ook de wrijving, en de naar beneden stuwende kracht neemt toe. Bij een bepaalden hoek, de wrijvingshoek genaamd, is de naar beneden stuwende kracht gelijk aan die der wrijving en het ligchaam begint te glijden. Uit de grootte van dien hoek kan men den wrijvingscoëfficiënt bepalen; deze toch is gelijk aan het quotiënt van de neêrstuwende en drukkende kracht of, wat hetzelfde is, aan den tangens van den wrijvingshoek.

Eene afzonderlijke soort van slepende wrijving is die van assen; zij is geringer dan de wrijving op platte vlakken. Daar de arbeid, die daarbij tot het overwinnen der wrijving vereischt wordt, evenredig is aan den omvang en dus aan de middellijn der assen, maakt men deze zoo klein als mogelijk is. Ligte, snel loopende raderen laat men ook wel loopen tusschen twee kegelvormige uitsteeksels, die in daarvoor bestemde openingen passen. Wij geven hierbij de cijfers voor de wrijving van assen, namelijk het eerste voor het geval, dat deze droog of slechts weinig gesmeerd, en het tweede voor het geval, dat zij met talk of olie goed gesmeerd zijn; klokkenspijs op klokkenspijs, gemiddeld 0,097, — klokkenspijs op gietijzer, goed gesmeerd 0,049, — smeed-ijzer op klokkenspijs 0,215, 0,054, — smeed-ijzer op gietijzer, middelmatig 0,075 en goed gesmeerd 0,054, — giet-ijzer op gietijzer als de voorgaande twee stoffen, — gietijzer op klokkenspijs 0,194, 0,054, — smeedijzer op pokhout 0,188, 0,125, — giet-ijzer op pokhout 0,185, 0,092, — pokhout op gietijzer, middelmatig gesmeerd 0,116, — pokhout op pokhout, goed gesmeerd 0,070.

De rollende wrijving, die bij het voortrollen van cylinders, raderen enz. ontstaat, is veel geringer dan de slepende. Zij is evenredig aan de drukking en omgekeerd evenredig aan den straal van het rollend ligchaam. Het is trouwens algemeen bekend, dat men rijtuigen te gemakkelijker in beweging kan brengen en doen blijven, naarmate hunne raderen grooter zijn. Volgens Morin bedraagt op spoorwegen de wrijving omstreeks ⅟₂₀₀ste van het gewigt, — bij gewone vrachtwagens op een zeer goeden weg ⅟₅₀ste en op een middelmatigen weg ⅟₃₅ste van het gewigt.

Om de wrijving te verminderen, worden de wrijvende ligchamen zorgvuldig gekozen, en is het van belang zooveel mogelijk de slepende wrijving in eene rollende te veranderen. Moet een rad zich zeer gemakkelijk bewegen, dan legt men zijne dunne as of spil niet in vaste openingen, maar in den hoek, gevormd door de omtrekken van twee nevens elkander geplaatste radjes, wrijvingsradjes genaamd. Men heeft alsdan alleen nog wrijving aan de assen van deze vier radjes, en deze is uiterst gering. In vele gevallen komt de wrijving uitstekend te pas. Immers het verbinden van ligchamen door spijkers, schroeven, snoeren enz. berust enkel op de wrijving, voorts het overbrengen der beweging door middel van drijfriemen, alsmede het vertragen der beweging door remtoestellen. Zonder wrijving zou onze voet niet vast staan op den grond en zouden de treintrekkers met omwentelende raden op de sporen blijven staan.