Staattinen kitka vs dynaaminen kitka: läpipainopakkauksen muodostuminen

mitä kitka on? Kitkan määritelmiä on useampia. Tämä on sekoittanut käsityksemme siitä, miten se liittyy kitkarakkuloiden muodostumiseen.

Merriam-Webster-sanakirjassa on kaksi kitkan määritelmää:

1. yhden asian hierominen toisiaan vasten
2. voima, joka vastustaa suhteellista liikettä kahden kappaleen välillä kosketuksessa

ymmärtääkseen, miten kitka aiheuttaa rakkuloita, tarvitaan toinen määritelmä. Tässä jutussa mennään vielä vähän tarkemmin. Kitkan osuus kitkarakkuloissa on helpompi ymmärtää, kun puhutaan staattisesta ja dynaamisesta kitkasta.

Staattinen kitka vs dynaaminen kitka

Staattinen kitka on kitkaa, joka syntyy kahden kappaleen välillä, jotka ovat kosketuksissa toisiinsa niiden ollessa levossa. Se on kitkaa, joka estää esinettä liikkumasta liikkumatta.

dynaaminen (tai kineettinen) kitka on kitkaa, joka vastustaa jo liikkeessä olevan kappaleen liikettä. Se on kitkaa, joka hidastaa tai pysäyttää esineen liikkumisen.

miten kitka aiheuttaa rakkuloita?

Staattinen kitka aiheuttaa rakkuloita, koska se aiheuttaa enemmän leikkautumista kuin dynaaminen kitka. Jalan kuvitteleminen huojuvaksi laatikoksi auttaa selittämään:

huojuva laatikko ja kitkan vaikutus

katso tätä huojuvaa laatikkoa. Liikkeen voima yläosassa (punainen nuoli) on peräisin luista, kun ne liikkuvat edestakaisin. Ja kitkan voima pitää laatikon pohjan paikallaan pohjassa-staattisen kitkan tilassa. Kaikki ylä-ja alaosan välillä on tehty venymään ja vääristymään. Tämä on shear. Rakkulat ovat toistuvien leikkausvääristymien aiheuttamia vammoja.

rakkuloiden pysäyttämiseksi voidaan joko tehdä jotain huojuvan laatikon yläosassa – eli vähentää luun liikettä. Tai voimme tehdä jotain huojuvan laatikon pohjalla-vähentää kitkaa-tehdäksemme siitä liukkaamman. .

Staattinen kitka aiheuttaa rakkuloita

staattisen kitkan tila on juuri se, minkä näemme huojuvan laatikon kanssa. Ylhäällä on liikevoima, mutta alhaalla ei liikettä. Paljon leikkaus tapahtuu keskellä.

nyt, jos tuo huojuva laatikko liikkuisi pohjassa (koska liikevoima ylhäällä ylitti kitkavoiman alhaalla) niin sitä voisi kutsua dynaamisen kitkan tilaksi. Järkevää-staattinen tarkoittaa edelleen, dynaaminen tarkoittaa liikettä.

tässä on jotain, jonka luultavasti jo tiedät tajuamatta. Oletko koskaan yrittänyt työntää painavaa laatikkoa pitkin lattiaa ja huomannut, että sen saaminen liikkeelle vaatii suuria ponnistuksia … mutta kun saat sen käyntiin, se on helpompi pitää liikkeessä? Tämä johtuu siitä, että voima, jota tarvitset laatikon irrottautumiseen staattisesta kitkasta, on suurempi kuin se, joka tarvitaan pitämään se dynaamisen kitkan tilassa.

katso alla olevaa taulukkoa. Riippumatta siitä, mikä yhdistelmä materiaaleja, staattinen COF on aina korkeampi kuin dynaaminen (aka kineettinen) COF (paitsi Teflon on Teflon, joka on sama).

joidenkin yleisten materiaalien staattiset ja dynaamiset kitka-arvot. Nämä arvot ovat likimääräisiä. Viittaus: http://ffden-2.phys.uaf.edu/211_fall2002.web.dir/ben_townsend/staticandkineticfriction.htm

sovelletaan tätä kitkarakkuloihin

tällä on erityinen merkitys kuvattaessa rakkuloiden syytä ja ehkäisyä. Koska kun staattinen kitka on korkea ja pitkittynyt, tulee olemaan enemmän shear. Huojuva laatikko joutuu venymään ja vääristymään entisestään. Jos puhumme jalkojen rakkuloista, se tarkoittaa ihokerrosten sisällä.

alla on esitys siitä, miten leikkaus kehittyy (A). Katsotaan, miten se kasvaa maksimiin niin sanotulle leikkuuhuipulle. Shear rakentaa ja rakentaa, kun on staattisen kitkan tila. Nyt, katso dynaaminen osio – heti kun on liikettä, leikkaus välittömästi vähentää! Rakkoja muodostuu siis pitkittyneen staattisen kitkan aikana-mitä kauemmin kaksi pintaa pysyy kiinni yhdessä, sitä suurempi leikkaus on huippunsa. Ja rakkuloita estetään, kun dynaamisen kitkan tila esiintyy aikaisemmin (B) – koska se antaa meille aikaisemman ja siten alemman leikkaushuipun.

(A) pitkittyneen staattisen fiktion tila

(B) aikaisempi dynaamisen kitkan alkaminen aiheuttaa pienemmän leikkaushuipun

you must be thinking …

” Wait a minute, I thought rubbing causes rakkuloita? Tarkoitatko, että jos annan hankauksen jatkua kengissäni, voin pysäyttää rakkoja?”

tämä hierominen harhaluulo on laajalle levinnyt ja ymmärrettävä. Koska se keskittyy ensimmäiseen kitkan määritelmään, joka mainitaan tämän artikkelin alussa (että kitka on yhden asian hankaamista toista vastaan). Hankaus ei aiheuta rakkoja.

hankaus ei aiheuta kitkarakkuloita

itse asiassa hankauksen edistäminen on useimpien rakkuloiden ehkäisystrategioiden lähtökohta.

se ei ole dynaaminen kitka (hankaus), joka aiheuttaa suurimman leikkautumisen. Se staattinen kitka (ennen hieroa), joka aiheuttaa sen huippu korkein ja todennäköisemmin saavuttaa rakkuloita aiheuttavia tasoja. Se ei kuitenkaan tarkoita, etteikö hankaaminen olisi vahingollista iholle. Kaikki riippuu kitkan tasosta. Anna kun selitän.:

• jos ihon ja sukan välinen COF on korkea, kun on dynaamisen kitkan tila, että suhteellinen liike tulee olemaan hankaavaa iholle. Ihosolut hankautuvat pois päältä. Jos tämä jatkuu, päädyt punainen raaka kipeä kutsutaan hankausta (chafing muilla kehon alueilla). Tai jos sinulla on jo rakkula siellä, että hankaava liike helposti repiä ja irrottaa hauras rakkula katto ja sinulle jää punainen raaka kipeä jalka. Mutta prosessin dynaaminen osa ei ole ollut vastuussa läpipainopakkauksen muodostamisesta. Se oli jo olemassa staattisesta kitkasta aiheutuneen leikkurin takia.
• jos ihon ja sukan välillä olisi yhtä paljon liikettä, mutta tällä kertaa COF on alhainen, se ei tule olemaan yhtä hankaavaa iholle. Olet vähemmän todennäköisesti kärsivät hankausta rakko katto.

tämä on avain ymmärrykseesi kitkarakkuloista!

tämä staattisen ja dynaamisen kitkan sekä korkean ja matalan COF: n erottelu on tärkeää, koska kummankin vaikutus on erilainen. Alla on yhteenveto ihon ja sukan permutaatioista ja niiden vaikutuksesta ihoon:

• staattisen kitkan Tila + Suuri COF = läpipainopakkausta aiheuttava
• dynaamisen kitkan Tila + Suuri COF = hankausvamma
• dynaamisen kitkan tila + Alhainen COF = läpipainopakkauksen ehkäisy
• staattisen kitkan tila + Alhainen COF = ei vaaraa iholle

edellä mainitut seikat koskevat ihoa-sukkaliittymä. Se on samanlainen Kenkä-Sukka käyttöliittymä, että:

• matala COF mahdollistaa varhaisen suhteellisen liikkeen kengän ja sukan välillä leikkautumisen minimoimiseksi ts.: läpipainopakkausten ehkäisy
• ero on siinä, että hankausriskiä ei ole. Koska tässä tapauksessa dynaamisen kitkan tila on ihon ja sukan välillä. Sukka jää kiinni ihoon suojaten sitä.

leikkaushuipun pienentäminen

kun on kyse rakkuloista, leikin kitkavoimia kuvaa teknisesti “kuiva kitka”. Tämä tarkoittaa vain sitä, missä kaksi esinettä on kosketuksissa toisiinsa. Kuiva kitka jaetaan “staattiseen kitkaan”ja” dynaamiseen kitkaan”.

tämä käsite soveltuu erinomaisesti kuvaamaan sitä, miten leikkaus saavuttaa maksiminsa (huippusakselin). Ja miten tuo maksimi voi aiheuttaa rakkuloita. Se jopa osoittaa, mitä sinun täytyy tehdä onnistuneesti estää rakkuloita.

kun leikkaushuippu aiheuttaa rakkuloita

rakkuloita muodostuu, kun leikkaus on liiallinen ja toistuva. Oletettavasti on kynnys, jonka yläpuolella leikkaus tulee rakkoja aiheuttava. Se kynnys tulee olemaan erilainen jokaisella yksilöllä. Meillä ei ole mitään mittaa siitä, vaikka tiedämme, että on olemassa sellainen asia kuin rakkuloille altis.

staattisen tai kineettisen kitkan tila?

Kuvittele huojuva laatikko istumassa pöydällä (sanotaan, että se on tehty hyytelöstä). Jos painat huojuvaa laatikkoa yrittääksesi liu ‘ uttaa sitä pöydän yli, pieni määrä voimaa ei aiheuta liikettä pöydän yli. Tämä johtuu siitä, että kitkan voima hyytelörasian pohjan ja pöydän välillä on suurempi kuin työntövoima. Tämä on staattisen kitkan tila. Työnnä kovemmin ja hyytelölaatikko alkaa liukua pöydän yli (Kyllä, Tämä on erittäin paksu ja tukeva hyytelö). Tämä on dynaamisen kitkan tila. Nämä kaksi valtiota kuvaavat, mitä laatikon ja pöydän välissä tapahtuu.

nyt ennen kuin huojuva hyytelölaatikko liukuu, työntö saa sen vääristymään. Tämä vääristymä on leikkaus ja leikkaus on se, mikä aiheuttaa rakkuloita. Leikkaus kasvaa yhä enemmän, kunnes Laatikon pohja ‘murtuu vapaaksi’ja liukuu. Seuraavaksi tapahtuvalla on erityistä merkitystä läpipainopakkausten ehkäisyssä. Näet heti, kun laatikko “murtuu vapaaksi” ja liukuu, tutkimus osoittaa leikkaus välittömästi saa vähemmän – katso alla.

Staattinen kitka vs dynaaminen kitka

tarkastellaan tämän kaavion staattisia ja dynaamisia alueita. Katso, missä leikkaus on korkein. Se on staattisen alueen päässä, juuri ennen liukumista. Tärkeä asia tässä on tämä:: Staattisen kitkan tila johtaa leikkaushuippuun (Naylor, 1955). Jos staattinen kitka pitkittyy, leikkaus on todennäköisemmin huippunsa rakkulakynnyksen yläpuolella. Vastaavasti dynaamisen kitkan tila vähentää leikkaamista. Mitä aikaisemmin liuku, sitä todennäköisemmin leikkaus on huipussaan läpipainopakkauksen kynnyksen alapuolella. Mielenkiintoista!

pitkäaikainen staattisen kitkan tila johtaa korkeampaan leikkaushuippuun

läpipainopakkausten ehkäisy ja leikkaushuiput

läpipainopakkausten ehkäisyssä on kyse leikkaushuippujen amplitudin pienentämisestä niin, että ne jäävät läpipainopakkauksen kynnysarvon alapuolelle. Yksi tapa tehdä tämä on vähentää kitkatasoja. Toisin sanoen vähentää kitkakerrointa (COF), mikä tekee siitä liukkaamman. Palatakseni huojuvan laatikon analogiaan, tämä tarkoittaa sitä, että se on liukkaampi pöydän ja laatikon välillä. Kun työnnetään, laatikko liukuu nopeammin ja leikkaushuippu on pienempi (KS.alla).

Rakkulakynnyksen alapuolella olevat Leikkaushuiput, jotka johtuvat dynaamisen kitkan varhaisemmasta alkamisesta.

mitä aikaisempi liuku, sitä matalampi leikkaushuippu. Tämä on juuri vaikutus, kun käytät voiteluaineita, ENGO laastareita, kosteutta siirtäviä sukkia ja muita kitkaa vähentäviä rakkuloita ehkäiseviä strategioita.

vähentämällä kitkaa kannustat varhaiseen liukumiseen

tehdäänpä selväksi, mitä toivomme saavuttavamme vähentämällä kitkaa rakkuloiden ehkäisemiseksi. Vähentämällä kitkaa kannustat aikaisempaan liukuliikkeeseen. Sen sinä toivot saavuttavasi. Tämä saattaa olla erilaista kuin olet aiemmin kuvitellut. Mutta vähentämällä kitkaa kannustat aikaisempaa liukumista kahden pinnan välillä.

staattisen kitkan ylläpitäminen (jalan pitäminen edelleen kengässä) ei ole rakkuloiden ehkäisyn yleinen tavoite. Ja se ei todellakaan ole sitä, mitä yrität saavuttaa vähentämällä kitkaa. Itse asiassa asia on päinvastoin. Leikkausvamma vältetään sallimalla varhainen liuku. Liukumäen luonne on kuitenkin kriittinen . Tämä erottaa keskimääräisen läpipainopakkauksen ehkäisystrategian ja erinomaisen.

PS: staattisen ja dynaamisen kitkan käsitettä on käytetty kuvaamaan läpipainopakkausten syy-yhteyttä Naylorin varhaisista läpipainopakkaustutkimuksista lähtien vuonna 1955. Ei mitään uutta! Katso, kuinka pitkälle tutkimus ulottuu.