Способ определения силы трения твердого тела о жидкость

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

09) Oi) сЮ601И1 02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРИТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ь -1

ar üЧ

Н ABT0PCHGMY СВИДЕТЕПЬСТЖ (21) 34282<4/25-28 (22) 23.04.82 (46) 07.08,,83; Бюл. и 2 (72) Ю.Л. Якимов, Ц.И. Ставский, А.И. Денисов и Е.А; Архангельский (71) Научно-исследовательский институт механики Московского государственного университета им.-И.В. Ломоносова .(53) 620.178(088.8) (56) 1. Патент США И 2414439, кл. 73-7, 1945 (прототип) . .(54}(57) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СИЛЫ ТРЕНИЯ ТВЕРДОГО ТЕЛА О ЖИДКОСТЬ, заключающийся в том, что заливают жидкость в емкость, погружают тело в жидкость, приводят во вращение тело, регистрируют воздействие жидкости на тело, по которому оценивают силу трения, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и зффективности определения силы трения при трении тела о многофазную среду, сообщают телу требуемую скорость вращения в воздухе до достижения указанной скорости, исключают влияние вращающего тела в воздухе на жидкость, постоянно вводят в жидкость пузырьки газа, обеспечивая определенное процентное содержание его в жидкости, регулируют скорость погружения тела в жидкость, регистрируют изменение скорости вращения тела, а силу трения тела о жидкость определяют по формуле

4 м(в„-к )(к„+я ) где зп — йзмененйе числа оборотов тела за время dt;

R,2 - размеры тела;

Y " момент инерции вращающего-ся тела.

4 т и (2 г) (R +R )

1 2 1 2 где dn - изменение числа оборотов тела за время Ж;

R > - размеры тела;

Y - момент инерции вращающегося тела.

1033

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к технике определения сил трения твердого тела о жидкость, и может быть использовано для определения зависимости силы сопротивления трения на единицу площади тела от скорости его движения.

Наиболее близким к предлагаемому является способ определения силы трения твердого тела о жидкость, заклю- 10 чающийся в том, что заливают жидкость в емкость, погружают тело в жидкость, приводят во вращение тело, регистри" руют воздействие жидкости на тело, по которому оценивают силу тренияГ1 ).1

Недостатком известного технического решения являются невысокие точ» ность и эффективность определения силы трения, что обусловлено влиянием трения жидкости о стенки емкости при 20 раскручивании тела в ней, изменением формы поверхности жидкости, невозможностью определения силы трения тела о многофазную среду.

Цель изобретения -. повышение точ- 25 ности и эффективности определения силы трения при трении тела о многофазную среду.

Указанная цель достигается за .счет того, что согласно способу определения силы трения твердого тела о жидкость, заключающемуся в том, что заливают жидкость в емкость, погружают тело в жидкость, приводят во вращение тело, регистрируют воздействие жидкости на тело, по которому оценивают си35 лу трения, сообщают телу требуемую скорость вращения в воздухе до достижения указанной скорости, исключают влияние вращающегося тела в воз" 4 духе на жидкость, постоянно вводят в жидкость пузырьки газа, обеспечивая определенное процентное содержание его в жидкости, регулируют скорость погружения тела в жидкость, ре45 гистрируют изменение скорости вращения тела, а силу трения тела о жидкость определяют по формуле

936 1

На фиг. 1 представлено устройство для осуществления способа определения силы трения твердого .тела о жидкость; на фиг. 2 - график зависимости силы трения от окружной скорости.

Устройство для осуществления способа определения силы трения содержит основание 1, установленную на нем емкость 2 для размещения испытуемой жидкости 3, держатель 4 для размещения тела 5, привод 6 вращения держателя 4, муфту 7, отделяющую держатель

4 от привода 6. Подвод газа 8 в жидкость осуществляется через отверстия

9 и 10. Перегородка 11 служит для исключения влияния вращающегося тела 5 на жидкость 3.

Способ определения силы трения твердого тела о жидкость осуществляется следующим образом.

Заливают жидкость 3 в емкость 2, перед погружением тела 5 в жидкость

3 сообщают ему требуемую скорость вращения в воздухе. При этом перегородка 11. Размещается между телом 5 и жидкостью 3, что исключает влияние вращающегося тела 5 в воздухе на жидкость до момента достижения требуемой скорости вращения его в воздухе. Постоянно вводят в жидкость 3 пузырьки газа 8, обеспечивая определенное процентное содержание его в жидкости.

Затем убирают перегородку 11, с помощью муфты 7 отсоединяют привод 6 и в процессе погружения тела 5 до определенной глубины регулируют скорость его погружения за счет изменения ускорения 9/а (где 9 - вес .Падающих элементов, а - положительное число), регистрируЮт изменение скорости вращения тела 5 и рассчитывают силу трения твердого тела по вышеприведенной формуле.

На фиг. 2 представлены результаты определения силы трения твердого тела 5 из дюраля о воду. Тело 5 выполнено в виде кольца с внешним R и

-внутренним RZ радиусами. При этом расчет скорости vo произведен по формуле ч -" ti(R +R>) n, где и о - число

О 1 Й 0 оборотов держателя 4 с телом 5, которому соот ветс1 вует требуемая с корост ь вращения тела 5 в воздухе.

Положительный эффект обусловлен повышением точности и эффективности определения силы трения твердого тела о многофазную среду.

1033936

ЮОРО

/ГОРО

У.Ем/с1

Тираж 873 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 5614/46

Филиал ППП "Патент", r Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель В. Данилов

Редактор E. flann Техред О.Неце Корректор И. Демчик