Tímto videem začínáme probírat koncept vazeb zahrnující třecí efekty - NNTP (Neprostupné, Neproměnné, Tlakové, Pasivní). Tento koncept se snaží aproximovat reálné vazby s nedokonale hladkými povrchy. Na rozdíl od NNTN vazeb zde poprvé uvažujeme tělesa a jejich soustavy v pohybu

Chování tělesa vázaného pasivní posuvnou vazbou

Uvažujme experiment, kdy kvádr na nedokonale hladké rovině postupně roztlačujeme silou F2 . Do určité hodnoty této síly těleso stále zůstává v klidu. Po překročení určité síly, kterou si označíme jako třecí sílu statickou FTSse těleso začne pohybovat.

Velikost tohoto brzdného účinku se po nestacionárním ději, který můžeme aproximovat skokovou změnou, se sníží na hodnotu třecí síly dynamické FTD. Velikost této síly už zůstává stálá bez ohledu na to, jak zvyšujeme tlačnou sílu F2.

Velikosti třecích sil se vždy vypočítají jako součin normálové síly N v pasivní vazbě a koeficientu tření (statického fs, popř. dynamického fd).

Třecí síla statická a dynamická

Možné pohybové stavy

Na základě geometrie úlohy a zatížení se může dostávat do různých pohybových stavů. Statika pracuje s konceptem statické rovnováhy (s nulovou silovou a momentovou rovnováhou) a podle zákona setrvačnosti toho může být dosaženo pouze v klidu nebo rovnoměrném pohybu. 

Klid

Pokud je těleso v klidu tak posuvnou vazbu začneme uvolňovat stejným způsobem jako u konceptu NNTN - normálovou silou na neznámém rameni. U konceptu NNTP však vzniká síla, která působí proti směru pohybu. Tu si označíme jako tečnou sílu F. Ve statickém rozboru tyto tři veličiny figurují jako neznámé parametry.

Zde si musíme uvést rozdíl mezi silou třecí a tečnou. Tečnou silou uvolňujeme ve chvíli, kdy nedochází ke smýkání mezi tělesy. Tato síla je ve statických rovnicích neznámou a pouze z těchto rovnic můžeme vyjádřit její velikost.

Třecí síla naopak vzniká tam, kde dochází ke smýkání (relativnímu translačnímu pohybu dvou ploch). Její velikost je přesně daná vzorcem na třecí sílu a ve statických rovnicích není neznámou.

Z rovnic statické rovnováhy zjistíme hodnoty neznámých parametrů. Pokud je vazba funkční (nositelka normálové plochy prochází styčnou plochou a má směr do tělesa), ještě musím zkontrolovat předpokládaný pohybový stav, tedy klid. V klidu bude těleso tehdy, pokud je tečná síla menší než síla třecí. Pokud by nebyla, znamená to, že vazba nedokáže těleso udržet v klidu a těleso se pohybuje.

Podmínka klidu u posuvné pasivní vazby

Rovnoměrný pohyb

Uvolnění tělesa v rovnoměrném pohybu funguje jinak než u tělesa v klidu. Posuvnou vazbu stále uvolňujeme normálovou silou na neznámém rameni, ale proti pohybu působí už třecí síla FTD, protože dochází k relativnímu pohybu mezi plochami. Tento pohybový stav nazýváme smýkání.

Nově se neznámým parametrem stává tlačná síla F2, protože musíme přesně navrhnout její hodnotu tak, aby došlo k rovnoměrnému pohybu a ne např. ke zrychlenému.