Rapporto tra attrito statico e dinamico

[noise0]

Sono un hobbista

A volte mi sono chiesto come ridurre l'attrito statico senza alterare quello dinamico.

Faccio un esempio pratico:
nella foto si vede il retro di uno stick di un radiocomando.

il movimento dello stick è frenato da una staffa metallica che preme contro un profilo curvo in plastica solidale allo stick.

registrando una vite si puo aumentare o diminuire la pressione della staffa sulla sezione mobile in plastica per avere piu o meno resistenza al movimento.

Idealmente desidero ridurre al minimo l'attrito statico in modo da non avvertire quella forza di primo distacco che rende imprecisi i movimenti fini. Tuttavia l'attrito dinamico non vorrei alterarlo perché è adeguato.

posto che la situazione ideale non è realizzabile, vorrei capire come agisce la lubrificazione sul rapporto tra i due tipi di attrito. e se vi sono lubrificanti piu indicati di altri al mio scopo.

il contatto è plastica/metallo, esistono materiali piu favorevoli al fine di minimizzare la forza di primo distacco?

grazie e scusate se eventualmente mi sono espresso in modo improprio.

[claudiocedrone]

Se lubrifichi riduci l'attrito, punto.

[DrCox]

L'attrito alla fine della fiera è determinato da due cose: componente della forza normale alla superficie e coefficiente di attrito. La prima è comune ai due casi. La domanda dunque è: dato un materiale, i cui coefficienti di attrito statico e di attrito dinamico sono determinati, come modificarne uno dei due?

L'attrito statico in genere è maggiore del dinamico, anche se non è SEMPRE così (ci sono certi rari casi in cui l'attrito dinamico è maggiore di quello statico).

Anzitutto, cosa determina questi coefficienti?
Il coefficiente di attrito dinamico è solitamente ben determinato (benchè esso dipenda dal materiale, condizioni di interfaccia, velocità di scivolamento, temperatura, umidità, ...). Il coefficiente di attrito statico dipende invece anche dalla storia del contatto tra i due materiali (proprietà geometriche/elastiche dei materiali, tempo di contatto stazionario).
Un modo per ridurre l'attrito statico è di far si che parti diverse dell'oggetto che vuoi spostare inizino a spostarsi in tempi diversi. Leggi questo articolo. Ciò non altera in alcun modo l'attrito dinamico. Ti richiede comunque di modificare la struttura attorno all'oggetto per poter gestire come viene applicata la forza di spostamento.
Difficile da fare per applicazioni hobbistiche.

Anche applicare delle vibrazioni consente di ridurre l'attrito statico. Come implementarlo nel tuo sistema non saprei.

In alternativa, come già menzioni, lubrificare riduce l'attrito.
Certi lubrificanti impattano in modo diverso su attrito statico e dinamico. Ad esempio, gli oli minerali hanno un impatto modesto sull'attrito statico, riducendo invece in modo più significativo l'attrito dinamico. Tu però vuoi l'effetto opposto...

[elfo]

Alcuni anni fa avevo letto una nota di applicazione (della National Semiconductor?) sui trasduttori di pressione e l'applicazione nei joystick negli aerei da combattimento.

L'ho ricercata varie volte nel corso degli anni ma non l'ho mai ritrovata.

If my memory serves me right diceva che in condizioni di "crociera" il joystick era del tipo a "spostamento" mentre in situazioni di "combattimento" diventava a "forza".

Nel primo caso l'azione desiderata era proporzionale allo spostamento della leva del joystick mentre nel secondo caso era proporzionale alla forza applicata sulla leva (con spostamento "nullo").

Non so se nel tuo caso puo' aiutare pensare ad un joystick tipo "forza"

[noise0]

Grazie per le istruttive risposte!

Alla fine ho risolto inserendo un tubicino di silicone sulla staffa metallica, ora il contatto è silicone/plastica.
Perfetto: non si avverte minimamente la forza di primo distacco!

[DrCox]

Sei passato da un contatto plastica-metallo ad un contatto plastica-silicone, quindi

l'attrito dinamico non vorrei alterarlo

l'hai alterato.

Se però sei soddisfatto del risultato, tanto bene

[noise0]

Si ma vedi quelle vitine in fondo alla staffa? permettono di registrare la pressione.
Quindi ho ripristinato l'attrito dinamico desiderato. ;)