"Stick-slip effect"

ปรากฏการณ์สติ๊ก-สลิป (Stick-Slip Effect) หมายถึงการเลื่อนแบบกระตุกของวัตถุแข็งที่เคลื่อนที่สัมผัสกัน ปรากฏการณ์นี้เกิดขึ้นเมื่อวัตถุที่เคลื่อนที่มีแรงเสียดทานสถิตมากกว่าแรงเสียดทานจลน์อย่างมีนัยสำคัญ

ลองนึกภาพกล่องกระดาษหนักที่คุณต้องการผลักไปบนพื้นเรียบ กล่องมีน้ำหนักมาก ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมเราต้องใช้แรงมากเพื่อเอาชนะแรงเสียดทานสถิต เช่น แรงต้านของกล่องต่อการเคลื่อนที่ กล่องกระดาษเลื่อน เนื่องจากพื้นผิวเรียบและแรงเสียดทานจลน์ที่ต่ำ ทำให้กล่องกระดาษเคลื่อนที่เร็วขึ้น อย่างไรก็ตาม การเคลื่อนที่เลื่อนอย่างรวดเร็วของกล่องกระดาษหมายความว่าเราสามารถส่งถ่ายแรงได้น้อยลง ในที่สุด แรงที่กระทำต่อกล่องกระดาษก็ไม่เพียงพอที่จะเอาชนะแรงเสียดทานสถิต กล่องกระดาษหยุดนิ่ง ซึ่งหมายความว่าเราต้องใช้แรงมากอีกครั้งเพื่อเอาชนะแรงเสียดทานนั้น และกระบวนการจะเกิดขึ้นซ้ำ ติด – ปล่อย – เลื่อน – เบรก – ติด – ปล่อย... ในความเป็นจริง ปรากฏการณ์นี้เกิดขึ้นเร็วกว่ามากและแสดงออกมาในลักษณะการติดขัด

แผนภาพ

ปรากฏการณ์นี้เกิดขึ้นในหลากหลายสาขา ที่ปัดน้ำฝนสั่นกระตุกบนกระจกหน้ารถ ชอล์กมีเสียงดังเอี๊ยดเมื่อเขียนบนกระดาษหากถือในมุมที่ไม่ถูกต้อง บานพับประตูมีเสียงดังเอี๊ยด และเครื่องสายเช่นไวโอลินหรือเชลโลจะไม่ทำงานเนื่องจากเสียงของเครื่องดนตรีเหล่านี้เกิดจากการสั่นสะเทือนและการแกว่งระหว่างสายและส่วนรองรับสาย

อย่างไรก็ตาม ปรากฏการณ์นี้ไม่เป็นที่ต้องการสำหรับวัสดุที่ได้รับการปรับปรุงทางไตรโบโลยี การสั่นสะเทือนที่เกิดขึ้นจะถูกส่งไปยังโครงสร้างโดยรวมและทำให้เกิดเสียงดังที่มักถูกมองว่าเป็นการเอี๊ยดหรือเสียงลั่นที่ไม่น่าพอใจ การเคลื่อนที่เลื่อนที่ต้องการกลายเป็นการติดขัดที่ไม่สม่ำเสมอและเพิ่มการสึกหรอของตลับลูกปืน ผลกระทบเหล่านี้สามารถแก้ไขได้โดยการลดความแตกต่างระหว่างแรงเสียดทานจลน์และแรงเสียดทานสถิต การใช้วัสดุลดการสั่นสะเทือน การปรับปรุงความแข็งแกร่งของโครงสร้างโดยรวม (ดูตลับลูกปืนแบบพรีโหลด) หรือการแยกคู่สัมผัสที่เกี่ยวข้อง (เช่น โดยการหล่อลื่น)