Способ определения коэффициента трения в скользящем электроконтакте без смазки и устройство для его осуществления



Способ определения коэффициента трения в скользящем электроконтакте без смазки и устройство для его осуществления
Способ определения коэффициента трения в скользящем электроконтакте без смазки и устройство для его осуществления
Способ определения коэффициента трения в скользящем электроконтакте без смазки и устройство для его осуществления
Способ определения коэффициента трения в скользящем электроконтакте без смазки и устройство для его осуществления
Способ определения коэффициента трения в скользящем электроконтакте без смазки и устройство для его осуществления

 


Владельцы патента RU 2536107:

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт физики прочности и материаловедения Сибирского отделения Российской академии наук (ИФПМ СО РАН) (RU)

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.

 

Предлагаемое изобретение относится к области испытаний конструкционных материалов на трение и износ по стандартным схемам нагружения «вал-колодка» и «диск-палец», которые имитируют скольжение, например, в узлах трения щетка-коллектор (кольцо) 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.

Известен способ измерения среднего коэффициента трения (словарь-справочник по трению, износу и смазке деталей машин. / В.Д. Зозуля и др.; отв. ред. И.М. Федорченко. АН УССР. Ин-т проблем материаловедения. - Киев: Наук. думка, 1990. - 264 с.) [1], когда применяются:

- индуктивный датчик и торсионная деформации вала, связанного с контртелом;

- маятник или маятниковое устройство;

- двуплечий рычаг;

- гидродатчики и тензодатчики, которые принимают усилие от образца.

Торсионная деформация, индуктивный датчик, гидродатчик, маятник и маятниковое устройство, двуплечий рычаг и гидродатчики не могут применяться эффективно для измерения малой силы трения, т.к. предназначены для работы при нормальных нагрузках более 20 Н и давлении более 2 МПа. Другим недостатком известного способа измерения силы трения является невозможность проводить испытания материалов при протекании электрического тока через контактную поверхность. Применение тензодатчиков позволяет измерять малую силу трения.

Известны способ и устройство (микротрибометр) (Н.К. Мышкин. Трибология электрических контактов. / Трибология: Исследования и приложения: опыт стран США и СНГ. Под ред. В.А. Белого и др. -М.: Машиностроение, 1993. - 454 с.) [2], позволяющие измерять силу трения при нормальной нагрузке около 0,1 Н, скорости скольжения менее 5 мкм/с и при протекании электрического тока около 2 А через поверхность контакта с номинальной (геометрической) площадью в пределах (3-30)·10-6 см2.

Недостатками этого способа и устройства являются достижение давления в контакте более 2 МПа, невозможность проведения испытаний при скорости скольжения более 1 м/с и при токе более 5 А с применением образца, формирующего площадь контакта более 5·10-2 см2.

Известны способ и устройство (П.С. Лившиц. Справочник по щеткам электрических машин. -М: Энергоатомиздат, 1983. - 216 с.) [3], применяемые для измерения силы трения токосъемных материалов при низкой нормальной нагрузке и низком давлении в контакте.

Известные способ и устройство имеют недостаток, который заключается в невозможности реализации длительного скользящего контакта при плотности тока более 100 А/см2 вследствие недостаточного теплоотвода из зоны трения через место крепления образца.

Наиболее удачное техническое решение реализовано в устройстве для определения износостойкости наклонных токосъемных щеток при высокой контактной плотности тока (RU 2483293, G01N 19/02, 27.05.2013) [4], основанном на способе крепления образца, позволяющем реализовать трение без смазки с высокой плотностью тока при низкой механической нагрузке на контакт и при давлении менее 0,5 МПа. Устройство имеет корпус, в котором расположен подвижный элемент с закрепленным образцом испытуемого материала, причем корпус расположен на оси вращения с возможностью фиксации его наклона. Недостатком устройства является невозможность определения коэффициента трения.

Задачей изобретения является разработка способа и устройства, позволяющих определять коэффициент трения в скользящем электроконтакте без смазки 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.

Указанный технический результат достигается тем, что способ определения коэффициента трения в скользящем электроконтакте без смазки основан на том, что силу трения образца испытуемого материала определяют по схеме уравновешенного одноплечего рычага, при этом равновесие одноплечего рычага с образцом испытуемого материала обеспечивают упором в упругую пластину, снабженной тензодатчиками, одновременно измеряют момент силы воздействия на упругую пластину, а коэффициент трения рассчитывают на основе равенства момента силы трения и момента силы воздействия на упругую пластину.

Указанный технический результат также достигается с помощью устройства для определения коэффициента трения в скользящем электроконтакте без смазки, при работе которого реализуется вышеуказанный способ, и состоит оно из корпуса-подвеса, содержащего подвижный элемент, с закрепленным в последнем образца испытуемого материала с помощью прижимной пластины, при этом оно содержит Г-образную пластину, установленную на корпусе машины трения, и образующее с корпусом-подвесом, подвижным элементом и образцом одноплечий рычаг, при этом корпус-подвес имеет упор, соединенный с упругой пластиной, снабженной тензодатчиками.

Сущность предлагаемого изобретения основана на определении численного значения силы F, приложенной перпендикулярно одному из концов жесткого стержня длиной l, причем другой конец стержня закреплен на оси вращения. Сформированный таким образом одноплечий рычаг является теоретической моделью при разработке способа определения силы F, когда ее прямое измерение связано с техническими трудностями. Наиболее простым является определение механического момента M=F·l, откуда можно рассчитать F при заданном l. Предлагаемый способ заключается в создании и измерении компенсирующего механического момента Mu=Fu·lu, обеспечивающего равновесие одноплечего рычага. Точка приложения компенсирующей силы Fu находится на некоторой промежуточной длине lu<l одноплечего рычага. Момент Mu создается любым датчиком или измерителем, позволяющим измерить его (Mu) или измерить Fu и одновременно обеспечить равновесие одноплечего рычага. Условие равновесия можно записать в виде равенства моментов F·lт=Fu·lu. Отсюда F=Fu·lu/lт=f·N или

f=Fu·lu/lт·N,

где N - нормальная нагрузка [Н], f - коэффициент трения.

На фиг.1 представлена принципиальная схема определения коэффициента трения в скользящем электроконтакте без смазки: 9 - образец (испытуемый материал), 18 - источник тока, 7 - корпус-подвес, 6а - ось вращения, 10 - контртело.

В представленном устройстве (фиг.1) образец 9 свободно перемещается внутри полого корпуса-подвеса 7. Корпус-подвес 7 имеет ось вращения 6а, которая направлена перпендикулярно плоскости чертежа. Образец 9 своей массой m создает нагрузку N=mg на контртело 10. Вращение контртела 10 создает силу F, которая равна силе трения Fт=f·N. Сила F стремится отклонить корпус-подвес 7 вокруг оси вращения 6а, и направлена перпендикулярно продольной оси корпуса-подвеса 7 и создает механический момент M=F·lт. Видно, что устройство имеет основой одноплечий рычаг, роль которого выполняет корпус-подвес 7, способный поворачиваться вокруг оси вращения 6а. Поворот корпуса-подвеса 7 может быть блокирован силой Fu, приложенной к любой удобной точке корпуса-подвеса 7 на расстоянии lu от оси вращения 6а. Сила Fu создается исполнительным элементом какого-либо измерителя, способного измерить силу Fu или момент Mu=Fu·lu. Корпус-подвес 7 соединен с одним из токоподводов источника питания 18. Другой токоподвод источника питания 18 соединен с корпусом машины трения, к которой крепится контртело 10. Таким образом, электрический ток может протекать по цепи в направлении: верхний токоподвод - корпус-подвес 7 - образец 9 - зона трения - контртело 10 - нижний токоподвод. Направление протекания тока и его частота задаются задачами измерения.

В известных машинах трения одноплечий рычаг не применяется. Один из вариантов его рабочего исполнения и достижения технического результата поставленной задачи реализуется путем создания устройства, прикрепленного к корпусу машины трения СМТ-1.

На фиг.2а-б представлен общий вид устройства, позволяющего более детально реализовать способ для измерение коэффициента трения в скользящем электроконтакте без смазки по схеме «вал-колодка» с применением одноплечего рычага: 1 - корпус машины трения СМТ-1, 2 - Г-образная пластина, 2а - электроизолирующие прокладки, 3 - болт крепления Г-образной пластины, 4 - болт крепления обоймы подшипника, 5 - обойма, 6 - подшипник качения, 6а - ось, 7 - корпус-подвес, 7а - прорезь, 8 - подвижный элемент, 9 - образец испытуемого материала (колодка), 9а - прижимная пластина, 10 - контртело (вал), 11 - упор, 12 - упругая пластина (балка), 13 - U-образная вилка, 14 - тензодатчики, 17а и 17б - токоподводы источника электрического питания.

Устройство подвешено на Г-образную пластину 2, которая крепится на корпусе 1 болтами 3 через электроизолирующие прокладки 2а. Болты 3 расположены на своих штатных местах. На горизонтальную часть Г-образной пластины 2 болтами 4 прикреплены обоймы 5, содержащие подшипники качения 6. В подшипники 6 свободно посажена ось 6а, к которой прикреплен полый корпус-подвес 7. Внутри корпуса-подвеса 7 расположен подвижный элемент 8 с посадочным местом для образца 9. Образец 9 фиксируется прижимной металлической пластиной 9а. При скольжении образца 9 по контртелу 10 возникает сила трения Fт, которая стремится сдвинуть корпус-подвес 7 влево (фиг.2а). Одновременно упор 11, прикрепленный к корпусу-подвесу 7, изгибает упругую прямоугольную пластину 12, оба конца которой установлены в U-образные вилки 13. Вилки 13 жестко связаны с корпусом 1. На упругую пластину 12 наклеены тензодатчики 14, включенные в электрическую цепь измерения момента силы Fи lи, изгибающего пластину 12, где lи - плечо силы Fи (фиг.2б). Считая, что корпус-подвес 7 сдвигается незначительно (находится в равновесии) под действием силы F=Fт, действующей на плече lт (lт - расстояние от центра оси 6а до поверхности контакта, фиг.2б), можно записать условие равновесия в виде равенства моментов Fиlи=Fтlт. Отсюда Fт=fN=Fиlи/lт, или

f=Fиlи/lтN,

где N - нормальная нагрузка [Н], f - коэффициент трения. Видно, что в предлагаемом изобретении применяется одноплечий рычаг, роль которого играет полый корпус-подвес 7.

Изменяя нормальную нагрузку N или скорость скольжения v, можно получить зависимости f=f(N) и f=f(v). Скорость скольжения изменяется за счет изменения скорости вращения контртела. Нормальная нагрузка равна весу подвижного элемента 8, который можно сделать относительно легким (вес около 0,5 Н). Изменение давления р можно реализовать за счет изменения веса (т.е. нагрузки N) подвижного элемента 8 или за счет изменения номинальной площади Аа контакта.

На фиг.3а-б-в представлена схема крепления образца и токоподвода в подвижном элементе: 8 - подвижный элемент, 9 - образец, 9а - прижимная металлическая пластина, 9б - винты, 15 - винт крепления токоподводящего гибкого провода, 16 - токоподводящий гибкий провод.

Образец 9 помещается в посадочное место, выполненное в подвижном элементе 8, и фиксируется прижимной пластиной 9а и винтами 96. Подвижный элемент 8 в сборе представлен на фиг.3а и фиг.3в.

На фиг.4а-б-в представлена схема расположения образца, подвижного элемента и токоподвода в подвесе: 2 - Г-образная пластина, 2а - прокладки, 5 - обойма подшипника, 7 - подвес, 7а - прорезь, 8 - подвижный элемент, 9 - образец, 10 - контртело, 16 - гибкий токоподводящий провод, 17а и 17б - токоподводящие концы источника электропитания.

Подвижный элемент 8 в сборе помещается внутрь корпуса-подвеса 7. При этом пластина 9а (фиг.4в) расположена в прорези 7а (фиг.4а-б). Образец 9 приводится в контакт с контртелом 10, как показано на фиг.4а-в и производится притирание его поверхности контакта. Далее производится трение в пределах заданного пути трения L. Во время трения регистрируется момент силы Fи по способу, представленному выше.

Одновременно с измерением коэффициента трения представляется целесообразным измерить линейную интенсивность изнашивания Ih по известной методике [4]. Для этого перед трением на пути L (т.е. после притирания) измеряется расстояние h1 между точкой А (винт 15) и контактной поверхностью (фиг.3а). После окончания трения вновь измеряется расстояние h2 между точкой А и поверхностью контакта. Отсюда можно рассчитать линейную интенсивность изнашивания Ih=(h1-h2)/L, соответствующую заданной нормальной нагрузке N или давлению p=N/Aa, где Аа - номинальная (геометрическая) площадь контакта.

Из вышеизложенного видно, что предлагаемые способ и устройство для его реализации позволяют определить взаимосвязь входных параметров (N, v, c) и выходных параметров трибосистемы (f и Ih) в виде функций f=f(N, v, c) и Ih=Ih(N, v, c), где N - нормальная нагрузка, v - скорость скольжения, с - состав окружающей среды (т.е. наличие или отсутствие смазки, газообразные вещества, вакуум и т.п.). Обычно при отсутствии смазки средой является воздух.

Измерение f и Ih в условиях протекания электрического тока через контактную поверхность осуществляется при включении подвижного элемента 8 в электрическую цепь источника питания. Источником питания может служить аккумуляторная батарея напряжением не более 15 В или трансформатор с напряжением не более 15 В на выходной силовой обмотке. Для этого к подвижному элементу 8 присоединяется один конец гибкого провода 16 винтом 15 (фиг.3а-б-в). Другой конец провода 16 закреплен болтом 4, к которому подводится токоподвод 17а источника питания (фиг.4, в). Провод 16 находится внутри подвеса 7 (фиг.4в). Второй токоподвод 17б от источника питания закреплен болтом 3, поэтому связан через корпус 1 с контртелом 10. Таким образом, при подаче напряжения на токоподводы 17а и 17б в зоне контакта образца с контртелом протекает электрический ток. Контактная плотность тока j=i/Aa является входным параметром трибосистемы, задается номинальной площадью Аа контакта, силой тока i или выходным напряжением источника питания. Задавая необходимую комбинацию этих параметров, можно обеспечить значения j>100 А/см2. В результате можно получить зависимости f=f(p, N, v, c, j) и Ih=Ih(p, N, v, c, j) от пяти входных параметров трибосистемы.

Предлагаемые способ и устройство могут применяться также в случае нагружения материала по схеме «диск-палец» (фиг.5а-б). В этом случае Г-образная пластина крепится к корпусу машины трения через изолирующий кронштейн.

На фиг.5а-б представлен общий вид расположения элементов устройства, реализующего способ измерения коэффициента трения в скользящем контакте без смазки по схеме «диск-палец»: 1 - корпус машины трения, 1а - электроизолирующий кронштейн, 2 - Г-образная пластина, 3 - болт крепления Г-образной пластины, 4 - болт крепления обоймы подшипника, 5 - обойма, 6 - подшипник качения, 7 - корпус-подвес, 7а - прорезь, 8 - подвижный элемент, 9 - образец испытуемого материала (палец), 9а - прижимная пластина, 10 - контртело (диск), 11 - упор, 12 - упругая пластина (балка), 13 - U-образная вилка, 14 - тензодатчики, 17а и 17б - токоподводы источника электрического питания.

Остальные элементы расположены, в основном, как представлено на фиг.2а-б. Но имеются непринципиальные конструктивные различия, т.е. токоподвод 17б крепится болтом 3а к корпусу 1, болт 3 не находится на штатном месте и т.п.

1. Способ определения коэффициента трения в скользящем электроконтакте без смазки, заключающийся в том, что силу трения образца испытуемого материала определяют по схеме уравновешенного одноплечего рычага, отличающийся тем, что равновесие одноплечего рычага с образцом испытуемого материала обеспечивают упором в упругую пластину, снабженную тензодатчиками, одновременно измеряют момент силы воздействия на упругую пластину, а коэффициент трения рассчитывают на основе равенства момента силы трения и момента силы воздействия на упругую пластину.

2. Устройство для определения коэффициента трения в скользящем электроконтакте без смазки по способу п.1, состоящее из корпуса-подвеса, содержащего подвижный элемент, с закрепленным в последнем образец испытуемого материала с помощью прижимной пластины, отличающееся тем, что оно содержит Г-образную пластину, установленную на корпусе машины трения и образующую с корпусом-подвесом, подвижным элементом и образцом одноплечий рычаг, при этом корпус-подвес имеет упор, соединенный с упругой пластиной, снабженной тензодатчиками.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к измерительной и испытательной технике и предназначено для использования при исследовании сил трения в металлургическом производстве, а именно при прокатке металлов.

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.

Изобретение относится к измерительным приборам. Прибор для определения коэффициента силы трения покоя содержит опорную платформу 1.

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 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.

Изобретение относится к области метрологии и может быть использовано при определения физико-механических свойств материалов и, в частности, коэффициента гистерезисных потерь материала. По коэффициентам гистерезисных потерь и радиусам пятен контакта шаровых опор маятникового трибометра с испытуемыми образцами рассчитываются коэффициенты трения качения. Способ определения гистерезисных потерь маятниковым трибометром заключается в том, что после обезжиривания поверхностей контактирующих тел сопрягают плоскую рабочую поверхность образцов с шаровыми опорами физического маятника, которому задают начальную амплитуду колебаний и регистрируют амплитуды затухающих колебаний маятника. Причем начальную амплитуду колебаний маятника γ0 выбирают из условия γ0≤0.4a/R, где а - радиус пятна контакта, R - радиус шаровых опор маятника, совмещают центр тяжести маятника с его опорами, по амплитудам колебаний маятника определяют добротность системы Q=πn/ln(γ0/γn), где γn - амплитуда после n полных колебаний, и коэффициент гистерезисных потерь материала образцов C=π/Q. Технический результат - уменьшение погрешности измерений за счет исключения вязкого трения о воздух и адгезионного взаимодействия контактирующих тел. 1 табл., 1 ил.

Изобретение относится к способам измерения и используется для оценки состояния поверхности взлетно-посадочной полосы аэродрома. В способе определения коэффициента сцепления аэродромного покрытия, включающем измерение динамических характеристик колес самолета при его движении по аэродромному покрытию, осуществляют формирование ведущего (переднего) и ведомого (заднего) колес шасси, ведомое (заднее) колесо формируют путем создания постоянного динамического торможения колесу шасси, колесо без динамического торможения считается ведущим, при этом динамическое торможение формируется с помощью тормозной системы колеса шасси, которое может отключаться при разбеге самолета, измеряют частоты вращения ведущего (переднего) и ведомого (заднего) колес шасси, устанавливают зависимость разницы вращения ведущего (переднего) и ведомого (заднего) колес от сцепных качеств аэродромного покрытия, а сцепные качества аэродромного покрытия определяют по установленной зависимости после проезда по нему самолета и измерения частот вращения ведущего (переднего) и ведомого (заднего) колес шасси. Устройство определения коэффициента сцепления аэродромного покрытия содержит переднее (ведущее) 1 и заднее (ведомое) 2 колеса шасси самолета, датчик 3 числа оборотов переднего (ведущего) колеса, датчик 4 числа оборотов заднего (ведомого) колеса, тормозную систему 10 заднего (ведомого) колеса и блок 6 оценки, содержащий первый 7 ключ, вход которого соединен с выходом датчика 3 числа оборотов переднего (ведущего) колеса, а выход - с входом сдвига «вправо» сдвигового регистра 5, второй 8 ключ, вход которого соединен с выходом датчика 4 числа оборотов заднего (ведомого) колеса, а выход - с входом сдвига «влево» сдвигового регистра 5, третий и большие выходы сдвигового регистра 5 соединены со входами элемента 9 ИЛИ, выход которого является выходом блока 6 оценки, управляющие входы первого 7 и второго 8 ключей и вход тормозной системы 10 заднего (ведомого) колеса, соединены с выходом датчика нагрузки. Технический результат - создание способа и устройства позволяющего осуществлять измерение коэффициента сцепления непосредственно на борту самолета при его посадке. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.

Использование относится к области механических испытаний материалов, в частности к определению динамического коэффициента трения. Способ определения динамического коэффициента внешнего трения заключатся в том, что используют два образца, верхний из которых помещают на плоской рабочей поверхности нижнего. Образцам обеспечивают возможность совместного наклона относительно горизонтальной плоскости. В исходном положении верхний образец прикрепляют к находящемуся в разгруженном состоянии упругому элементу, обладающему постоянной жесткостью в направлении соскальзывания верхнего образца по наклонной поверхности нижнего. Для определения динамического коэффициента внешнего трения образцы наклоняют до соскальзывания верхнего из них по уклону, измеряют угол наклона φ образцов в момент соскальзывания и путь l. пройденный верхним образцом по рабочей поверхности нижнего относительно исходного положения. Динамический коэффициент внешнего трения рассчитывают по формуле m д и н = t g ϕ − l 2 L ⋅ cos ϕ , где L - определяемая в калибровочном опыте деформация вертикально расположенного упругого элемента при свободном подвешивании к нему верхнего образца. Техническим результатом изобретения является простота определения динамического коэффициента внешнего трения, сводящегося только к экспериментальному установлению геометрических параметров без измерения усилий. 3 ил.
Наверх