Способ определения коэффициента трения твердых материалов

 

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА ТРЕНИЯ ТВЕРДЫХ МАТЕРИАЛОВ, заключающийся в том, что образец перемещают по поверхности неподвижного контробразца, наклоненной к горизонтальной плоскости, с помощью гравитационных и инерционных сил, регистрируют скорости и компоненты вектора полного ускорения образца, по которым определяют коэффициент трения, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, непрерывно измеряют углы наклона плоскости контакта между образцом и контробразг цом и првекцию вектора ускоренияв направлении, перпендикулярном скоросI ти Неремещения обраэц)а, а коэффициент f трения определяют с учетом полученных мгновенных значений по формуле . 4(g 5inot+a)4

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (i9) (И) р(д) С 01 N 19/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCKOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

> ти перемещения .образца, а коэффициент f трения определяют с учетом полученных мгновенных значений по формуле

Мп (,iа„) (фМi Рсоа«a„)(Ф где ф., P—

0„,а,а —

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬП)Ф (21) 3285540/25-28 (22) 04.05 ° 81 (46) 15.05.84. Бюл. М 18 (72) А.П. Рамзаев (71) Саратовский политехнический институт (53) 620.178.162.4(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Ь - 337699, кл. С 01 М 19/02, 1972 (прототип)., (54) (57) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА ТРЕНИЯ ТВЕРДЫХ МАТЕРИАЛОВ заключающийся в том, что образец перемещают по поверхности неподвижного контробразца, наклоненной к горизонтальной плоскости, с помощью гравитационных и инерционных сил, регистрируют скорости и компоненты вектора полного ускорения образца, по которым определяют коэффициент трения, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, непрерывно измеряют углы наклона плоскости контакта между образцом и контробраз-, цом и првекцию вектора ускорения в направлении, перпендикулярном скоросуглы наклона плоскости контакта между образцом и контробраэцом по отношению к горизонтальной плоскости; компоненты вектора ускорения образца в переносном движении на оси подвижной декартовой системы координат, связанной с образцом, одна из которых ориентирована под углом 90 к поверхности трения, а две другие оси совпадают с этой поверхностью; ускорение силы тяжести.

Изобретение относится к методам определения коэффициента трения твердых материалов и может быть использовано при исследованиях трибологических свойств пар трения, ра- 5 ботающнх в динамическом режиме.

Лзвестен способ определения коэффициента трения твердых материалов, заключающейся в том, что образец перемещают по поверхности неподвижного контробразца с помощью гравитацио11ных и инерционных сил, например, сообщают ему ударный импульс, приводящий в движение по контро6разцу, выполненному в ниде наклонной плос- 15 кости. В процессе движения регистрируют скорости и компоненты вектора полного ускорения образца, по которым определяют коэффициент трения (1) .

Недостатком известного способа является то, что он не позволяет точно определить коэффициент трения, так как при испытаниях пар трения возникает погрешность, обусловленная перемещением образца в направлении, перпендикулярном его скорости, в случае произвольных углов наклона поверхности трения контробраэца к . горизонту или когда поверхность трения является волнистой и шероховатой 30 поверхностью.

Цель изобретения - повышение точности определения коэффициента трения.

Цель достигается тем, что согласно способу определения коэффициента трения твердых материалов, заключающемуся в том, что образец перемещают по поверхности неподвижного контробраэца, наклоненной к горизонтальной плоскости, с помощью гравитационных 1О и инерционных сил, регистрируют скорости и компоненты вектора полного, ускорения образца, по которым определяют коэффициент трения, непрерывНо измеряют углы HBKIIoHB плОскОсти A(5 контакта между образцом и контробразцом и проекцию вектора ускорения в направлении, перпендикулярном скорости перемещения образца, а коэффициент -Грения определяют с учетом

Хполученных мгновенных значений по формуле

sin 9 СОМ+а )

g cosa -cosp +а

ГДе ф р Углы наклона плоскос Ги контакта. между образцом и контробразцом по отношению к горизонтальной плоскости; а ра ра КОМПОНЕНТЫ ВЕКТОРа УСКО

Ч рения образца в переносном движении на ocè подвижной декартовой системы координат, связанной с образцом, одна из которых ориентирована под углом о

90 к поверхности трения, а две другие оси совпадают с этой поверхностью;

g — ускорение силы тяк:ести.

На чертеже приведена схема реализации одного из вариантов предлагаемого 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 06 и (3 по отношению к горизонтальной плоскости. На образце 1 по линии его центра тяжести Р укрепляют три ньютонометра типа Д142М (не показаны), оси чувствительности которых ориентируют вдоль осей Х, Y Z. Ocu

Х и У лежат в плоскости контакта между образцом 1 и контробразцом 2, а ось Е перпендикулярна к осям Х и 7. Задавая углы поворота К и,ф, например, с помощью поворотной платформы КПА-5, изменяют положение образца 1 на поверхности трения контр образца 2 и одновременно с помощью ньютонометров измеряют проекции а>, а и а вектора полного ускорения на оси Х, Y Z и проекции скоростей на оси Х и Y.

При скольжении образца 1 весом Р возникает нормальная реакция Н. Сила трения F согласно принципу Даламбера определяется как

F = I = T + T (р

Ф. где TI; max + Px

T =NB) + P

Р е shing

Р = Р ° sin (cos<

m — масса образца 1.

По закону Амонтона (2}

С учетом (1) и (2) формула для расчета имеет внд!

092386

Составитель Н. Кудрявцев

Редактор А. Гулько Техред А. Кикемезей Корректор И. Эрдейи

Заказ 3246/27 Тираж 823 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 (sq +s<)a+(g sinP coset+a>)

g cosg соя 1+ а

Повышение точности определения коэффициента трения в предлагаемом способе достигается тем, что при скольжении образца 1 по поверхности контробразца 2 произвольной формы учитывается ускорение, возрастающее эа счет фрикционных колебаний в направлении, перпендикулярном скорости из"

5 мерения образца,а также тем,что фикси- руются мгновенные значения углов поворота и компонент вектора полного ускорения обраэцае