Прибор для определения коэффициента силы трения покоя



Прибор для определения коэффициента силы трения покоя
Прибор для определения коэффициента силы трения покоя

 


Владельцы патента RU 2511615:

Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт использования техники и нефтепродуктов Российской академии сельскохозяйственных наук (ГНУ ВНИИТиН Россельхозакадемии) (RU)

Изобретение относится к измерительным приборам. Прибор для определения коэффициента силы трения покоя содержит опорную платформу 1. Также прибор содержит коробку без днища 2, грузовую чашку 3, шнур 4, блок 5 и нажимную платформу 6 с грузами 7. При этом коробка без днища 2 снабжена винтовыми опорами 8. Техническим результатом является повышение точности измерения коэффициента силы трения покоя. 2 ил.

 

Изобретение относится к измерительным приборам.

Известен прибор для определения коэффициента силы трения покоя, содержащий платформу, шарнирно закрепленную на станине, измерительную шкалу, коробку без днища, заполненную вязкопластичным материалом, тяговое устройство, опорный контур, направляющие, амортизирующее звено (патент РФ №2247360, G01N 19/02, 27.02.2005 г).

Недостатком известного прибора для определения коэффициента силы трения покоя является сложность конструкции и высокая трудоемкость измерений.

Известен прибор (выбран в качестве прототипа) для определения коэффициента силы трения и сопротивления сдвигу (Зенков Р.Л. Механика насыпных грузов. - М.: Машиностроение, 1964, с.39…47), содержащий опорную платформу, коробку без днища, грузовую чашку, шнур, блок, нажимную платформу с грузом.

Недостатком известного прибора для определения коэффициента силы трения и сопротивления сдвигу является низкая точность измерений, так как грузы через нажимную платформу уплотняют исследуемую среду (насыпной материал) в коробке без днища, создают неконтролируемые по величине касательные напряжения на ее стенках, которые искажают исходную настройку условий измерений - составляющая сил перемещения коробки без днища и без насыпного материала в ней по исследуемой поверхности (стальной, дерево, пластмасса и т.д.) становится неконтролируемо завышенной из-за воздействия на стенки коробки касательных напряжений. Вычленить эту составляющую из величины уравновешивающей силы (веса гирь в грузовой чашке) не представляется возможным.

Цель изобретения - повышение точности измерений.

Поставленная цель достигается тем, что в приборе для определения коэффициента силы трения покоя, содержащем опорную платформу, коробку без днища, грузовую чашку, шнур, блок, нажимную платформу с грузами, согласно изобретению коробка без днища снабжена винтовыми опорами.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 показан общий вид прибора для определения коэффициента силы трения покоя, на фиг.2 (узел I на фиг.1) показана конструкция винтовой опоры.

Прибор для определения коэффициента силы трения покоя содержит опорную платформу 1, коробку без днища 2, грузовую чашку 3, шнур 4, блок 5, нажимную платформу 6 с грузами 7, винтовые опоры 8.

Прибор для определения коэффициента силы трения покоя работает следующим образом.

На опорную платформу 1 укладывают исследуемую поверхность. Затем на последнюю устанавливают коробку без днища 2, соединенную с грузовой чашкой 3 шнуром 4 через блок 5. После этого винтовыми опорами 8 поднимают коробку без днища 2 над исследуемой поверхностью на величину Δh, меньшую половины минимального размера сечения (dmin) частиц исследуемой среды (насыпного материала) - Δh<dmin/2. Далее исследуемую среду насыпают в коробку без днища 2, разравнивают, устанавливают на нее нажимную платформу 6 с грузами 7. При этом на стенке коробки без днища 2 начинают воздействовать распирающие усилия. После релаксации распирающих усилий и касательных напряжений винтовые опоры 8 поднимают (отворачивают) относительно коробки без днища 2, которая удерживается исследуемой средой в исходном положении (не касаясь исследуемой поверхности) за счет распирающих усилий. Затем постепенно увеличивают груз в грузовой чашке 3 до момента, когда натянутый шнур 4 начнет смещать коробку без днища 2 с исследуемой средой по исследуемой поверхности. После чего величину коэффициента силы трения покоя (Ктп) рассчитывают по формуле

К т п = [ ( m г + m ч ) ( 1 W 2 ) ] / ( m к + m и с + m н п + m г р ) ,

где mг - масса гирь в грузовой чашке, кг;

mч - масса грузовой чашки, кг;

W - коэффициент сопротивления вращению блока;

mк - масса коробки без днища, кг;

mис - масса исследуемой среды в коробке без днища, кг;

mнп - масса нажимной платформы, кг;

mгр - масса грузов на нажимной платформе, кг.

Исключение контакта коробки без днища 2 с исследуемой поверхностью за счет ее предварительного подъема посредством винтовых опор 8 и последующего удерживания в исходном положении за счет распирающих усилий обеспечивает повышение точности замеров, так как с исследуемой поверхностью контактируют только нижние слои исследуемой среды, что не требует вычленения из уравновешивающей силы F неопределенной составляющей от контактного перемещения коробки без днища 2 по исследуемой поверхности.

Прибор для определения коэффициента силы трения покоя, содержащий опорную платформу, коробку без днища, грузовую чашку, шнур, блок, нажимную платформу с грузами, отличающийся тем, что коробка без днища снабжена винтовыми опорами.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области изучения трения при обработке металлов давлением, предпочтительно в технологиях ковки. Сущность: осуществляют изготовление испытуемого образца, фиксацию его начальных геометрических параметров, осадку с уменьшением толщины образца, фиксацию геометрических параметров после осадки и установление по изменению этих параметров коэффициента трения.

Изобретение относится к материаловедению производств текстильной и легкой промышленности и предназначено для объективной оценки определения силы трения текстильных полотен.

Изобретение относится к области исследований и физических измерений. .

Изобретение относится к измерительным приборам. .

Изобретение относится к трибометрии, а именно к устройствам для определения механических характеристик трения фрикционных гибких тел (нить, ремень, лента, канат и др.), применяемых в различных фрикционных передачах разных областей назначения (ременные передачи, текстильные и швейные машины, ленточные транспортеры и пилорамы, кабельное производство и др.).

Изобретение относится к технологическому оборудованию, которое применяется в стекольной промышленности для косвенного определения толщины защитного покрытия. .

Изобретение относится к измерительным устройствам, в частности для определения коэффициента трения скольжения при различных скоростях скольжения. .

Изобретение относится к техническим устройствам для определения параметров трения качения колес, а именно для определения коэффициентов сцепления и трения качения.

Изобретение относится к технике и способам определения параметров трения, а именно к способам определения коэффициентов трения качения. .

Изобретение относится к области измерительной техники, в частности к определению коэффициента трения покоя. Способ определения коэффициента трения покоя поверхностного слоя электропроводящего материала включает установку образца с возможностью поступательного перемещения в горизонтальной плоскости. Также способ включает установку измерительного щупа, контактирующего с поверхностью образца в одной точке, с возможностью углового перемещения в вертикальной плоскости на гибких связях. Кроме того, способ включает нагружение измерительного щупа и перемещение образца в паре со щупом до их взаимного сдвига. При этом сдвиг фиксируют по скачку электрического напряжения в контакте измерительного щупа с поверхностью образца, а коэффициент трения покоя электропроводящего материала рассчитывают по формуле: f = P G ⋅ S L ⋅ t 2 t 1 , где S - первоначальное расстояние между держателем образца и движителем, задаваемое по эталону концевой мере длины; t1 - время прохождения движителем расстояния S; t2 - время движения образца в паре со щупом до фиксации момента скачка электрического контактного напряжения; Р - вес измерительного щупа; G - дополнительная нагрузка на измерительный щуп; L - длина гибких связей. Техническим результатом является повышение точности определения коэффициента трения покоя при малых нагрузках на поверхностях трения электропроводящих материалов. 1 ил., 3 табл.

Изобретение относится к измерительной и испытательной технике и предназначено для использования при исследовании сил трения в металлургическом производстве, а именно при прокатке металлов. Для определения силы трения при прокатке металлов измеряют токи якорной обмотки двигателя при различных скоростях при холостом ходе. Измеряют ток двигателя и угловую скорость при нагруженном состоянии. Дополнительно формируют зависимость тока холостого хода от угловой скорости двигателя в виде эмпирической формулы I 0 ( Ω ) и хранят ее в памяти вычислительного устройства. Измеряют угловую скорость Ω ( t ) двигателя и зависимость тока якорной обмотки I ( t ) и угловой скорости Ω ( t ) от времени в процессе прокатки и вычисляют силу трения по формуле F ( t ) = c I ( t ) − c I 0 [ Ω ( t ) ] 2 R , где c - конструктивная постоянная двигателя; R - радиус валка. Технический результат заключается в повышении точности измерения силы трения при прокатке металлов. 4 ил.

Предлагаемое изобретение относится к области испытаний конструкционных материалов на трение и износ в узлах трения щетка-коллектор электродвигателя или электрогенератора, а также в узлах токосъемная вставка-троллей, вставка-токоподводящая шина, башмак-рельс, т.е. при низком давлении (менее 1 МПа) в контакте. Устройство для определения коэффициента трения в скользящем электроконтакте без смазки состоит из корпуса-подвеса, содержащего подвижный элементс закрепленным в последнем образцом испытуемого материала с помощью прижимной пластины. Устройство содержит Г-образную пластину, установленную на корпусе машины трения и образующую с корпусом-подвесом, подвижным элементом и образцом одноплечий рычаг. Корпус-подвес имеет упор, соединенный с упругой пластиной, снабженной тензодатчиками. Силу трения образца испытуемого материала определяют по схеме уравновешенного одноплечего рычага. Равновесие одноплечего рычага с образцом испытуемого материала обеспечивают упором в упругую пластину, одновременно измеряя момент силы воздействия на упругую пластину. Коэффициент трения рассчитывают на основе равенства момента силы трения и момента силы воздействия на упругую пластину. Технический результат - возможность определения коэффициента трения при нормальной нагрузке 0,5-2 Н, давлении в контакте менее 0,5 МПа, скорости скольжения более 1 м/с при протекании электрического тока через контакт плотностью 0-450 А/см2. 2 н.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к устройствам определения физико-механических свойств транспортируемых грузов. Устройство для определения величины коэффициента трения сыпучего груза о грузонесущий орган транспортной машины содержит размещенную на опорной раме съемную пластину из материала грузонесущего органа транспортной машины с размещенной на пластине пробой транспортируемого груза. Пластина выполнена с боковыми стенками и закреплена внутри плиты с боковыми стенками, один конец которой шарнирно связан с опорной рамой при горизонтальном расположении плиты в исходном положении и с возможностью поворота плиты с закрепленной на ней пластиной в вертикальной плоскости относительно горизонтального шарнирного узла. На опорной раме закреплена плоская вертикальная стойка, размещенная с минимальным зазором относительно одной из боковых стенок плиты в зоне размещения пробы транспортируемого груза на пластине. Нижняя поверхность плиты размещена на уровне оси шарнирного узла. На наружной поверхности верхней половины вертикальной стойки закреплены горизонтальные поперечины с числами, определяющими величину коэффициента трения пробы сыпучего груза о пластину. Технический результат − упрощение конструкции устройства, расширение возможностей определения показателей трения за счет дополнительной возможности определения приведенного коэффициента трения, учитывающего боковое давление транспортируемого груза о борта грузонесущего желоба транспортной машины. 3 ил.

Изобретение относится к области механических испытаний материалов. Для определения статического и динамического коэффициентов внешнего трения используют два образца: базовый и подвижный. Базовый образец выполняют с вогнутой сферической или цилиндрической рабочей поверхностью, имеющей горизонтальную ось, и обеспечивают возможность его поворота относительно этой оси. Подвижный образец выполняют с плоской или выпуклой опорной поверхностью с радиусом не меньше радиуса рабочей поверхности базового образца, устанавливают его в нижнюю часть рабочей поверхности базового образца и поворачивают базовый образец относительно оси, измеряя угол между линией, соединяющей центр опорной поверхности подвижного образца с осью поворота рабочей поверхности и вертикалью, проходящей через ось поворота, измеряют угол φ1, при котором подвижный образец соскальзывает, и угол φ2, при котором соскальзывание заканчивается, определяют статический коэффициент внешнего трения mст=tgφ1 и динамический коэффициент внешнего трения m д и н = k ( cos ϕ 1 − cos ϕ 2 ) ( sin ϕ 2 − sin ϕ 1 ) , где k = ( R − l ) R , R - радиус рабочей поверхности базового образца, l - расстояние между центром тяжести подвижного образца и рабочей поверхностью базового образца. Технический результат - возможность определения в одном опыте статического и динамического коэффициентов внешнего трения. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Группа изобретений относится к обработке металлов давлением, а именно к оценке силы и коэффициента трения при холодной обработке металлов давлением. Представлен способ оценки параметров трения при холодной обработке металлов давлением, по которому протягивают через валки с заданным обжатием образцов с коническим участком с одного конца, длина которого позволяет обеспечивать прирост степени обжатия при протягивании образцов, визуально определяют место образования задиров на образцах, составляют для всех образцов график зависимости сила деформирования - перемещение, с помощью которого для места образования задиров определяют степень обжатия и напряжение сдвига второго образца и образцов с нанесенными смазочными материалами или покрытиями при их протягивании через жестко закрепленные валки, при этом определяют момент сопротивления вращению валков при их торможении и нормальную силу, действующую на валки со стороны образцов при их деформировании, посредством датчиков силы и устройства торможения валков, а из этих, фиксируемых датчиками силы, величин определяют силу трения по формуле: Tтр.=Pдат.×L/R, где Ттр. - сила трения, R - радиус валка, Рдат. - сила торможения, фиксируемая датчиком, L - длина рычага тормозящего приспособления, и коэффициент трения по формуле: f=Tтр./2N=Pдат.×L/R×2N, где f - коэффициент трения, N - нормальная нагрузка, т.е. сила, действующая на валки со стороны образцов при их деформировании, определяемая датчиками силы. Также описано устройство для реализации указанного способа. Достигается расширение функциональных возможностей и повышение надежности оценки. 2 н.п. ф-лы, 1 пр., 1 табл., 5 ил.

Изобретение относится к способам для определения коэффициента сцепления на искусственных поверхностях, преимущественно взлетно-посадочных полос аэродромов, а также дорожных покрытий. Способ осуществляют методом торможения, когда по поверхности искусственного покрытия катят измерительное колесо, которое тормозят в соответствии с состоянием поверхности покрытия. При этом определяют нормальную силу P нагрузки измерительного колеса на поверхность покрытия. Определяют момент силы M сцепления измерительного колеса с поверхностью покрытия, и в соответствии с полученным значением момента силы M сцепления измерительного колеса увеличивают или уменьшают момент силы Mg торможения электромагнитного тормоза или другого устройства торможения. При этом получают и поддерживают максимальное тормозное усилие Ртор.макс измерительного колеса с поверхностью искусственного покрытия, которое равно силе сцепления F измерительного колеса с поверхность покрытия (Ртор.макс=F). Коэффициент сцепления Ксцп вычисляют по формуле Ксцп=M/PR, R - радиус измерительного колеса. Технический результат - повышение точности измерений коэффициента сцепления. 3 ил.

Изобретение относится к области механических испытаний материалов, в частности к определению динамического коэффициента трения при взаимном перемещении образцов. Сущность: нижний образец наклоняют относительно горизонта с некоторым углом φ, верхний образец устанавливают на рабочую поверхность нижнего, удерживают при помощи шарнирной связи, имеющей возможность свободного поворота относительно точки подвески в плоскости, параллельной поверхности нижнего образца, организуют относительное перемещение образцов в горизонтальном направлении, измеряют установившийся при этом угол α поворота шарнирной связи и определяют динамический внешний коэффициент трения по формуле m = t g ϕ t g α . Нижний образец выполняют в виде диска, приводят во вращение вокруг оси, перпендикулярной его плоской рабочей поверхности. Перемещением точки подвески шарнирной связи или изменением ее длины приводят верхний образец в положение, при котором проходящий через его центр массы вектор силы тяжести пересекает линию наибольшего ската на поверхности нижнего образца, проходящую через ось его вращения. Технический результат: возможность непрерывного и точного определения динамического коэффициента внешнего трения, а также оценки его вариации при изменении скорости относительного перемещения образцов, с измерением только геометрических параметров системы, без определения силы трения. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области сельского хозяйства и может быть использовано для исследования физико-механических свойств корнеклубнеплодов. Устройство для исследования физико-механических свойств корнеклубнеплодов содержит раму (1) с прикрепленными к ней электродвигателем (2), на валу которого установлен сменный диск (3) с исследуемой поверхностью, и направляющей (4), на которой установлена подвижная тележка (5). Подвижная тележка (5) связана с одной стороны с винтовым механизмом (7) через пружину (6), а с другой стороны с грузом (8) через блок (9). Устройство снабжено частотным преобразователем (13), позволяющим плавно регулировать частоту вращения сменного диска (3), а также винтовым механизмом (15) с направляющей, с помощью которого осуществляется зазор между тележкой (5) и сменным диском (3). Изобретение обеспечивает повышение точности результатов исследований процесса трения покоя и движения корнеклубнеплодов о различные поверхности. 1 ил.

Устройство для измерения переходного сопротивления, износостойкости и антифрикционных свойств гальванических покрытий, выполненное в одном блоке с комплектом сменных принадлежностей, позволяет проводить исследования вышеперечисленных свойств в соответствии с требованиями ГОСТ 9.302-88. Техническим результатом реализации предлагаемого устройства является возможность на одном приборе проводить исследования переходного электросопротивления, износостойкости и антифрикционных свойств гальванических покрытий. Устройство для исследования свойств гальванических покрытий состоит из основания, на котором закрепляется коромысло с противовесом и индентором, двигатель и граммометр. При этом на валу двигателя закреплен шкив с кривошипом, вставленный в направляющую планку, прикрепленную к нижней поверхности горизонтальной платформы, расположенной в направляющих стойках. 3 ил.
Наверх