Способ определения статического и динамического коэффициентов внешнего трения

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.

 

Изобретение относится к области механических испытаний материалов, в частности, к определению статического и динамического коэффициентов трения.

Известны различные способы определения статического и динамического коэффициентов внешнего трения. В большинстве случаев для определения статического и динамического коэффициентов внешнего трения требуется не только проведение отдельных опытов, но и использование различных устройств. Например, известен способ, применяемый для определения только статического коэффициента внешнего трения, состоящий в изменении угла наклона φ относительно горизонта двух образцов, расположенных один на другом, и измерении угла φ в момент, когда начинается скольжение одного образца относительно другого, с расчетом коэффициента m внешнего трения по формуле m=tgφ [патент США №3020744, кл. 73-9, кл. G01N 19/02, 1962]. Для определения динамического коэффициента внешнего трения используются другие устройства, основанные на непосредственном измерении силы трения при известной или измеряемой силе прижатия образцов друг к другу. Использование таких устройств для определения статического коэффициента внешнего трения, как правило, также невозможно.

Известен способ определения динамического коэффициента внешнего трения скольжения при наклоне двух образцов, нижний из которых, имеющий форму диска, приводят во вращение вокруг своей оси и наклоняют относительно горизонта, удерживая верхний образец в том месте диска, где его линейная скорость направлена вверх по уклону, при этом динамический коэффициент трения определяют по текущему значению угла наклона φ в тот момент, когда верхний образец начинает соскальзывать вниз [патент РФ №2458336, кл. G01N 19/02, опубл. 10.08.2012]. Особенностью рассматриваемого способа, выбранного в качестве прототипа, является его сходство со способом определения статического коэффициента внешнего трения, для нахождения которого требуется лишь отключение вращения нижнего образца. Недостатком способа является необходимость проведения раздельных опытов для определения статического и динамического коэффициентов трения, а также необходимость устройства для вращения нижнего образца при определении динамического коэффициента внешнего трения.

Техническим результатом предлагаемого способа является возможность определения динамического и статического коэффициентов внешнего трения образцов в одном опыте, без измерения сил трения, на основании их взаимосвязи с геометрическими параметрами процесса и равенства работы, совершаемой образцом, соскальзывающим по криволинейной поверхности, уменьшению потенциальной энергии образца вследствие изменения его вертикального положения при соскальзывании.

Технический результат достигается тем, что для определения статического и динамического коэффициентов внешнего трения используют два расположенных друг на друге образца, один из которых, базовый образец, выполняют с вогнутой рабочей поверхностью сферической или цилиндрической формы, имеющей горизонтальную ось, и обеспечивают возможность его поворота относительно этой оси. Опорную поверхность второго, подвижного образца, выполняют плоской или выпуклой, с радиусом, не меньше радиуса рабочей поверхности базового образца. Подвижный образец помещают в нижнюю часть рабочей поверхности базового образца. Поворачивая базовый образец относительно горизонтальной оси, измеряют угол φ, образуемый линией, соединяющей центр опорной поверхности подвижного образца с осью рабочей поверхности базового образца, и вертикалью, проходящей через эту ось. С увеличением угла φ возрастает скатывающая сила, действующая на подвижный образец, удерживаемый силой трения. При достижении некоторого значения угла поворота φ1 под действием скатывающей силы происходит соскальзывание подвижного образца в конечное положение, характеризуемое углом φ2. По значению угла φ1 определяют статический коэффициент трения как mст=tgφ1. Используя значения углов φ1 и φ2, определяют динамический коэффициент внешнего трения по формуле m д и н = k ( cos ϕ 1 cos ϕ 2 ) ( sin ϕ 2 sin ϕ 1 ) , полученной из условия равенства работы, произведенной силой трения при соскальзывании образца, уменьшению потенциальной энергии подвижного образца вследствие изменения его положения по вертикали. Поправочный коэффициент k в формуле компенсирует несовпадение центра тяжести подвижного образца с рабочей поверхностью базового образца.

Для изменения давления между образцами, в общем случае влияющего на величину коэффициентов трения, на подвижный образец устанавливают приставку с уравновешивающим грузом, перемещением которого относительно приставки обеспечивают совмещение центра тяжести системы, включающей подвижный образец, приставку и уравновешивающий груз, с рабочей поверхностью базового образца.

На фиг.1 показана схема реализации предлагаемого способа экспериментального определения статического и динамического коэффициентов внешнего трения;

на фиг.2 показана схема действующих на образец сил;

на фиг.3 показана в сечении А-А, перпендикулярном к направлению перемещения подвижного образца, схема реализации способа с использованием приставки и уравновешивающего груза, где

1 - базовый образец;

2 - подвижный образец;

3 - приставка;

4 - уравновешивающий груз.

Для определения статического и динамического коэффициентов внешнего трения используют базовый образец 1, выполненный с вогнутой рабочей поверхностью сферической или цилиндрической формы, и подвижный образец 2. Опорной поверхности подвижного образца 2 также придают соответственно сферическую или цилиндрическую, но выпуклую форму, ее радиус принимают не менее радиуса рабочей поверхности базового образца 1, чтобы исключить даже кратковременное движение подвижного образца 2 по принципу трения качения. Как частный случай, опорная поверхность подвижного образца 2 может быть исполнена плоской, радиус которой в таком случае может рассматриваться как бесконечно большой.

Ось рабочей поверхности базового образца 1 располагают горизонтально и обеспечивают возможность поворота относительно нее базового образца 1.

При проведении опыта подвижный образец 2 помещают в нижнюю часть рабочей поверхности базового образца 1, где на него не воздействует скатывающая сила. Для определения коэффициентов трения базовый образец 1 вместе с подвижным образцом 2 поворачивают относительно горизонтальной оси О (фиг.1), измеряя меняющийся угол φ между линией, проходящей через центр опорной поверхности подвижного образца и ось поворота рабочей поверхности О (фиг.1), и вертикалью, проходящей через ось поворота О рабочей поверхности.

Смещение подвижного образца 2 на угол φ соответствует размещению подвижного образца 2 на уклоне с таким же углом, с учетом того, что габариты подвижного образца 2 многократно меньше размеров базового образца 1, уклон на всей опорной поверхности подвижного образца 2 можно считать приближенно одинаковым, погрешность определения коэффициента трения вследствие этого практически несущественна.

Сила тяжести G находящегося на уклоне с углом φ подвижного образца 2 раскладывается на две составляющие (фиг.2): нормальную к поверхности GN=G·cosφ и скатывающую Gск=G·sinφ. Между подвижным образцом 2 и базовым образцом 1 в равновесном состоянии системы возникают соответствующие реакции: нормальная N=GN и сила трения Fтр=Gскат. Пока равновесие сохраняется, подвижный образец 2 остается в состоянии покоя относительно базового образца 1. В некоторый момент подвижный образец 2 достигнет такого положения с углом φ1, при котором сила трения станет предельной Fтр=GN·mстат, при этом условие равновесия примет вид

G·cosφ1·mстат=G·sinφ1,

где mстат - статический коэффициент трения.

В этот момент произойдет соскальзывание подвижного образца 2 вниз по уклону. Измеренный в момент соскальзывания угол φ1 представляет собой угол статического трения, по величине которого определяют статический коэффициента трения mст=tgφ1.

Величину динамического коэффициента внешнего трения mдин определяют в зависимости от пути, пройденного подвижным образцом 2 после соскальзывания из положения с углом φ1 в положение с углом φ2, при котором соскальзывание завершится. Полная работа, которую совершает сила трения при изменении угловой координаты подвижного образца 2 от φ1 до φ2, определяется интегрированием элементарной работы, совершаемой изменяющейся силойы трения при соскальзывании подвижного образца 2 вдоль дуги ab (фиг.1). Элементарная работа, совершаемая силой трения при текущем значении угла φ и смещении подвижного образца 2 на некоторый бесконечно малый угол dφ (фиг.2), пропорциональна силе трения Fтр=G·cosφ·mдин и пройденному подвижным образцом 2 пути dS=Rdφ, где R - радиус рабочей поверхности базового образца 1:

dA=G·cosφ·fдинRdφ.

Полная работа силы трения на пути ab определяется интегрированием

.

Уменьшение потенциальной энергии подвижного образца 2 при изменении его угловой координаты от φ1 до φ2 определяется как

W=G(R-1)(cosφ1-cosφ2),

где l - расстояние центра тяжести с подвижного образца 2 (фиг.1) от рабочей поверхности базового образца 1, зависящее от формы подвижного образца 2; при малых габаритах и пластинчатой форме подвижного образца l с достаточной точностью можно считать равным половине его толщины.

Из условия равенства работы силы трения изменению потенциальной энергии получим

G·mдин·R(sinφ2-sinφ1)=G·(R-c)(cosφ1-cosφ2),

откуда следует

m д и н = k ( cos ϕ 1 cos ϕ 2 ) ( sin ϕ 2 sin ϕ 1 ) ,

где k - поправочный коэффициент, компенсирующий расстояние центра тяжести подвижного образца 2 от его опорной поверхности,

k = ( R l ) R .

Для исследования коэффициентов трения при повышенных контактных давления на подвижный образец 2 устанавливают выполненную со сквозным отверстием приставку 3 с уравновешивающим грузом 4 (фиг.3), отсутствующие в общем случае и не показанные на фиг.1 и фиг.2. Для этого ширину базового образца 1 принимают меньше соответствующего размера отверстия в приставке 2. Уравновешивающий груз 4 устанавливают на приставке 3 с возможностью перемещения в радиальном направлении и обеспечивают такое его положение, при котором центр тяжести системы, включающей подвижный образец 2, приставку 3 и уравновешивающий груз 4, совпадает с рабочей поверхностью базового образца 1. В этом случае в выражении для определения динамического коэффициента внешнего трения принимают k=1.

Таким образом, предлагаемый способ является универсальным и позволяет определять в одном опыте статический и динамический коэффициенты внешнего трения, с переменным давлением между образцами.

1. Способ определения статического и динамического коэффициентов внешнего трения между двумя расположенными друг на друге базовом и подвижном образцами, отличающийся тем, что базовый образец выполняют с вогнутой рабочей поверхностью сферической или цилиндрической формы, ось которой располагают горизонтально, и обеспечивают возможность поворота базового образца относительно этой оси, подвижный образец выполняют с плоской или выпуклой опорной поверхностью, радиусом не менее радиуса рабочей поверхности базового образца, затем помещают подвижный образец в нижнюю часть рабочей поверхности базового образца; поворачивают базовый образец вокруг оси, измеряя угол между линией, соединяющей центр опорной поверхности подвижного образца с осью поворота рабочей поверхности, и вертикалью, проходящей через эту ось, по значениям угла φ1, при котором происходит соскальзывание подвижного образца под действием силы тяжести, определяют статический коэффициент внешнего трения mст=tgφ1, а с учетом значения угла φ2, при котором соскальзывание подвижного образца прекращается, определяют динамический коэффициент внешнего трения по формуле 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.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что на подвижный образец устанавливают приставку со сквозным отверстием, помещают подвижный образец с приставкой на базовый образец, ширину которого выполняют менее ширины отверстия в приставке, на приставку устанавливают уравновешивающий груз, перемещением которого совмещают центр тяжести системы, включающей подвижный образец, приставку и уравновешивающий груз, с рабочей поверхностью базового образца, а значение k для определения динамического коэффициента внешнего трения принимают равным единице.



 

Похожие патенты:

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.

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.

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.).

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.

Изобретение относится к экспериментально-теоретическому определению фрикционных характеристик пары трения, а именно установлению в паре трения соотношения между коэффициентами трения покоя и трения скольжения. Способ экспериментально-теоретического определения соотношения между коэффициентами fmpП трения покоя и fmpСK трения скольжения заключается в том, что брус прямоугольного сечения, изготовленный из материала А, устанавливают на две подвижные опоры, изготовленные из материала Б. С помощью блочно-тросовой системы обеспечивают сближение этих опор, предварительно на одной из них искусственно вызывают срыв контакта с брусом и переход в состояние скольжения, в то время как на второй опоре сохраняется неподвижная связь между контактирующими поверхностями, и данная опора совместно с брусом как единая система перемещается относительно первой опоры. При этом сближение опор приводит к изменению величины сил реакции на опорах, а следовательно, и возникающих на них сил трения. Причем на первой опоре сила трения скольжения по мере движения системы растет, в то время как на второй опоре сила трения покоя пропорционально уменьшается. Как только величина обеих сил сравняется, движение бруса относительно первой опоры прекращается. В этот момент систему останавливают и фиксируют величину перемещения бруса относительно данной опоры. Затем вычисляют величину реакции на опорах и определяют искомое соотношение между коэффициентами трения покоя и трения скольжения. Техническим результатом является установление соотношения С коэффициентов трения фрикционной пары, состоящей из материалов А и Б, в процессе одного эксперимента. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к области механических испытаний материалов, в частности к определению динамического коэффициента трения при взаимном перемещении образцов. В способе для определения динамического коэффициента внешнего трения используются два образца. Нижний образец выполняют с выпуклой сферической поверхностью и приводят во вращение вокруг вертикально расположенной оси этой поверхности. Верхний образец выполняют тонкостенным, в виде правильной геометрической фигуры, с рабочей поверхностью вогнутой формы, чтобы обеспечить контакт с нижним образцом по всему периметру верхнего. Верхний образец при помощи шарнирной связи, имеющей возможность поворота в любом угловом направлении, соединяют с опорой, имеющей возможность перемещения в любом направлении. Для определения динамического коэффициента внешнего трения изменением координат опоры или длины шарнирной связи приводят верхний образец в положение, при котором линия, проходящая через центр сферической поверхности и центр площадки контакта верхнего образца с нижним, перпендикулярна шарнирной связи. Затем выявляют плоскость, касательную к сферической поверхности в центре контакта верхнего образца с нижним, определяют линию наибольшего ската в этой плоскости, находят угол ее откоса φ относительно горизонта, определяют угол β между линией наибольшего ската и направлением шарнирной связи, после чего динамический коэффициент внешнего трения определяют по формуле m д и н = t g ϕ c t g β . Технический результат − возможность определения динамического коэффициента внешнего трения на деталях со сферическими поверхностями в ответственных узлах длительного пользования, простота реализации и возможность ограничиться определением только геометрических параметров. 2 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 mстtgφ1 и динамический коэффициент внешнего трения mдинk, где kR, 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.

Наверх