Способ определения коэффициента трения твердых материалов

 

СПСХЗОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЭФ ЙИ ЦИЕНТА ТРЕНИЯ ТВЕРДЫХ МАТЕРИАЛОВ , заключающийся в том, что о&разец перемепшют по поверхности неподвижного контробрааца, наклоненной к горизонтальной плоскости, с помощью гравитационнь1х и инерционных сил, регистрируют скорости и компоненты вектора полного ускорения образца, по которым определяют коэффициент трения, отличающийся тем, что, с целью повыщения точности, непре{л 1вно измеряют углы наклона плоскости контакта между образцом к контробразцом и проекцию вектора ускорения, в направлении, перпендикулярном к скорости перемещения образца, а коэффициент f iрения определяют с учетом полученных мгновенных значений по р V(QSinoC- -q.)4(q.siii() {JCOStJLCOSjb+Q. где oi , р) - углы наклона плоскости контакта между образцом и контробразцом по отношению к горизонтальной плоскости; QVJ Qv QT. компоненты вектора ускорения образца в переносном движении на оси подвижной декартовой систе- kn мы координат, связанной с образцом, одна из KOTojHiix ориентирована под углом 90 к поверхности трения, а две другие оси совпадают с этой поверхностью; 9- ускорение силы тяжести.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

09) (11) З(51) 5 01N 19

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ т (Ий +Чъ) т-(М))P+aq) фС.Овй Сова +а

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTHA

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21 ) 3285540/25-28 (22) 04.05.81 (46) 30.04.83. Бюл. № 16 (72) А. П. Рамзаев (71) Саратовский политехнический институт (53) 620.178.162.4 (088.8} (56} 1. Авторское свидетельство СССР. № 337699, кл., б 01N 19/02, 1972 (прототип) . (54) (57) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА ТРЕНИЯ ТВЕРДЫХ МАТЕРИАЛОВ, заключающийся в том, что образец перемешают по поверхности неподвижного контробразца, наклоненной к горизонтальной плоскости, с помощью гравитационных и инерционных сил, регист.рируют скорости и компоненты вектора полного ускорения образца, по которым определяют коэффициент трещи, о тл и ч а ю ш и и с я тем, что, с целью повышения точности, непрерывно измеряют углы наклона плоскости контакта между образцом к контробразцом и проекцию вектора ускорения. в направлении, перпендикулярном к скорости перемещения

- образца, а коэфрициент Х трения определяют с учетом полученных мгновенных значений по формуле где of., p — углы наклона плоскости контакта между образцом и контробрязцом по отношещпо к горизонтальной плоскости;

Q, ц, О, — компоненты вектора ускорения образца в переносном движе- O о . Щ нии на оси подвижной декартовой систе- " мы координат, связанной с образцом, одна из которых ориентирована под углом 90 к поверхности трения, а две другие оси совпадают с этой поверхностью.

| ф- ускорение силы тяжести.

1 10152

Изобретение относится к методам определения коэффициента трения твердых материалов и может быть использовано при исследованиях трибологических свойств пар трения, работающих в динамическом режиме.

Известен способ определения коэффициента трения скольжения твердых материалов, заключающийся в том, что образец перемещают по поверхности не подвижного контробразца с помощью гравитационных и инерционных сил, например, сообщают ему ударный импульс, приводящйй в движение по контрообразцу, выполненному в виде наклонной плоскости. В процессе движения регистрируют скорости и компоненты вектора полного ускорения образца, по которым определяют коэффициент трения скольжения 1 ).

Недостатком известного способа является то, что он не позволяет точно определить коэффициент трения, так как при испытаниях пар трения возникают погрешности, обусловленные перемещением образца.

Цель изобретения - повышение точности определения коэффициента трения скольжения.

Поставленная цель достигается тем, что в способе определения коэффициента

30 трения твердых тел, заключающемся в том, что образец перемешают по поверхности неподвижного контробраэца, наклоsemoR к горизонтальной плоскости, с помощью гравитационных и инерционных сил, регистрируют скорости и компоненты З5 вектора полного ускорения образца, дополнительно непрерывно измеряют углы наклона плоскости контакта между образом и контробразцом и проекцию вектора ускорения в направлении, перпендикуляр 40 ном скорости перемещения образца, а коэффициент трения 1 определяют с учетом полученных мгновенных значений по формуле (%Вчем +С х) + (ФМи 5 а ) с сов Сcosp ц где g P - углы наклона плоскости контакта между образцом и контробразцом, по отношению к горизонтальной плоскос 50 тн;

0 Cló Q - компоненты вектора ус«орения образца в переносном движении на осн подвижной декартовой системы координат, связанной с образцом, одна 55 из которых ориентирована под углом 90

83 к поверхности трения, а две другие оси совпадают с этой поверхностьк ; ф — ускорение силы тяжести.

На чертеже приведена схема реализации одного из вариантов способа.

Способ осуществляют следующим образом.

Подвижный образец 1 устанавливают на поверхности неподвижного контробразца 2, выполненного, например, в виде наклонной плоскости, которая может поворачиваться под углом K и Р по отношению к горизонтальной плоскости. На образце 1 по линии его центра тяжести

P укрепляют три ньютонометра типа

Д142М (не показаны), оси чувствителен ности которых ориентируют вдоль осей

Х, g, g . Оси X и лежат в плоскости контакта между образцом 1 и контрообразцом 2, ось Z перпендикулярна осям

Х и У . Задавая углы поворота с и например с помощью поворотной плагформы КПА-5, изменяют положение образ ца 1 на поверхности трения контробразца 2 и одновременно с помощью ньютонометров измеряют проекции Q, g . и Q вектора полного ускорения на оси Х, 3

2. и проекции скоростей на оси Х и 3 .

При скольжении образца 1 весом P возникает нормальная реакция Й . Сила трения 1 согласно принципу Даламбера определяется как г=т=ф1, <1>

3( где T> = ФОу, + Рх, Т = yna> + Р5, P =.Р. 518 d-

Р - = Р 5 и Р СоЬ ; тл - масса обра;ща 1.

По закону Амонтона (2)

С учетом (1) и (2) формула для раочета будет иметь вид

- (с риА -Ох +(Щ иР та„) З)

Q с05d.cosf6+Q х

Повышение точности определения коэф фициента трения в предлагаемом способе достигается тем, что при скольжении образца 1 по поверхности контробразца 2 произвольной формы учитывается ускоре" ние, возрастающее за счет фрикционных колебаний в направлении, перпендикулярном скорости измерения образца, а также тем, что фиксируются мгновенные значения углов поворота и компонент вектора полного ускорения образца.

1015283

Составитель Н. Кудравпев

Редактор Е. Папп Техррд М.Гергель Корректор И. Шулла

Заказ 3199/41 Тираж 873 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР йо делам, изобретений и открытий

: 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная,4