kitkakantavuus

Kitkakantavuus on kahden kosketuspinnan välisen kitkan kyky siirtää tangentin suuntainen voima ilman liukumista. Se määritellään usein siten, että tangential voima F_t, jonka yhteydessä liukuminen alkaa, on suurin mahdollinen. Käytännössä kitkakantavuus liittyy Coulombin kitkaversioon: F_t,max = μ N, missä μ on kitkakerroin ja N on kosketuspintojen välinen normaalivoima. Erotettuna ovat joskus staytisen kitkan kerroin μ_s (ennen liukumaa) ja liikkeessä syntyvän kitkan kerroin μ_k (liukuma).

Käytännössä kitkakantavuus ei aina ole yksiselitteinen arvo, vaan riippuu useista olosuhteista. Kitkan arvo voi muuttua riippuen pinta-alueesta, paineesta, lämpötilasta, kosteudesta, voitelusta sekä käyttäytyvästä pinnan mikrorakenteesta. Myös nopeus, rakenteen sallima kulmanpoikkeama sekä kuluminen voivat vaikuttaa μ-arvoon. Siksi suunnittelussa kitkakantavuutta arvioidaan usein sekä statisen että dynaamisen kitkan perusteella ja mallinnetaan tapauskohtaisesti.

Ominaisuuksia arvioidaan mittauksissa, kuten pin-on-disk tai kappale-kappale -testausta, joilla mitataan sekä tangentialia voimaa että normaalivoimaa. Tuloksena saadaan kitkakertoimet ja siitä johdettu F_t,max, jota voidaan käyttää yhteisten rajojen määrittämiseen jarruissa, kytkimissä, liitoksissa sekä geoteknisissä rakenteissa.

Esimerkki: jos N = 2000 N ja μ_s = 0.3, F_t,max ≈ 600 N. Tämä on suurin voima, joka voidaan siirtää ilman liukumaa ideaalissa Coulombin kuvauksessa. Realistisissa tilanteissa arvoa voidaan joutua säätämään ottaen huomioon olosuhteiden muutokset.