Способ определения коэффициента трения сыпучего материала



Способ определения коэффициента трения сыпучего материала
Способ определения коэффициента трения сыпучего материала
Способ определения коэффициента трения сыпучего материала
Способ определения коэффициента трения сыпучего материала
Способ определения коэффициента трения сыпучего материала

 


Владельцы патента RU 2582311:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Донской государственный аграрный университет (ФГБОУ ВПО ДГАУ) (RU)

Изобретение относится к области сельскохозяйственного машиностроения, а именно к методам исследования коэффициентов трения сыпучих материалов. Способ определения коэффициента трения сыпучих материалов заключается в том, что исследуемый материал размещается в цилиндре на вращающейся винтовой поверхности, установленной по оси цилиндра. Причем частота ее вращения определяется по формуле ,

где g - ускорение свободного падения, м/с2; D - диаметр винтовой поверхности, м; kV - коэффициент уменьшения линейной скорости частицы. Затем в процессе определения коэффициента трения определяется объем исследуемого материала, перемещенного за один оборот вращающейся винтовой поверхности, по формуле ,

где Q - объем перемещенного материала, м3; t - продолжительность опыта, с. При этом коэффициент трения определяют по формуле,

где η - отношение шага S к диаметру D винтовой поверхности; λ - отношение диаметра D0 винтовой линии центров давления сыпучего материала на винтовой поверхности к диаметру винтовой поверхности D. Техническим результатом является повышение точности определения коэффициента трения сыпучих материалов. 1 ил.

 

Изобретение относится к области сельскохозяйственного машиностроения, а именно, к методам исследования коэффициентов трения сыпучих материалов.

Известен способ определения коэффициента трения, основанный на размещении исследуемого материала на наклонной плоскости. Угол наклона плоскости к горизонту увеличивают до тех пор, пока не начнется перемещение исследуемого материала. Данный угол является искомым углом трения, соответственно, тангенс этого угла равен коэффициенту трения [Кленин Н.И., Сакун В.А. Сельскохозяйственные и мелиоративные машины. - Москва: Колос, 1994, 751 с.].

Недостатком данного способа является то, что таким образом невозможно проводить исследование коэффициента трения сыпучих материалов без предварительной их фиксации в специальном образце.

Известен способ определения коэффициента трения, включающий трение исследуемого материала о вращающуюся поверхность, выполненную в виде плоского диска, под действием центробежной силы и силы трения происходит отклонение образца, которое затем регистрируется на диаграмме. Окончательно коэффициент трения находят сопоставлением полученной таблицы и тарировочного графика [Сабликов М.В. Сельскохозяйственные машины. Москва: Колос, 1968, 296 с.].

Недостатком данного способа также является невозможность проводить исследование коэффициента трения сыпучих материалов без предварительной их фиксации в специальном образце.

Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является способ определения коэффициента трения [патент РФ №2296314, кл. G01N 19/02, БИ №15, 27.03.2007], включающий трение исследуемого материала о вращающуюся поверхность, выполненную в виде цилиндра, частота вращения которого определяется по формуле

,

где n - частота вращения цилиндра, с-1;

g - ускорение свободного падения, м/с2;

r - внутренний радиус цилиндра, м,

причем исследуемый материал размещается на внутренней поверхности цилиндра, при этом коэффициент трения определяется по формуле

,

где α - угол затаскивания исследуемого материала цилиндром, град.

Недостатком данного способа является то, что точность определения коэффициента трения зависит от частоты вращения цилиндра и квалификации оператора, вручную перемещающего указатель угла затаскивания и определяющего его величину по угловой шкале.

Задачей настоящего изобретения является повышение точности определения коэффициента трения сыпучих материалов.

Поставленная задача достигается тем, что исследуемый материал размещается в неподвижном цилиндре на вращающейся винтовой поверхности, установленной по оси цилиндра, причем частота ее вращения определяется по формуле

,

где g - ускорение свободного падения, м/с2;

D - диаметр винтовой поверхности, м;

kV - коэффициент уменьшения линейной скорости частицы.

В процессе определения коэффициента трения сыпучего материала определяется объем исследуемого материала, перемещенного за один оборот вращающейся винтовой поверхности по формуле

,

где Q - объем перемещенного материала, м3;

t - продолжительность опыта, с.

Величина коэффициента трения определяется по формуле

,

где η - отношение шага S к диаметру D винтовой поверхности;

λ - отношение диаметра D0 винтовой линии центров давления сыпучего материала на винтовой поверхности к диаметру винтовой поверхности D;

q - объем материала, перемещенного за один оборот винтовой поверхности, м3/об.

На чертеже изображена схема установки для определения коэффициента трения.

Устройство включает неподвижный цилиндр 1 с бункером 2, в котором на подшипниках установлен вал 3, с закрепленной на нем винтовой поверхностью 4, имеющей диаметр D и шаг S расположения витков. Устройство содержит механизм привода 5 вала 3, состоящий, например, из электродвигателя, зубчатого цилиндрического редуктора и ременной передачи. Исследуемый сыпучий материал расположен на винтовой поверхности 4 внутри цилиндра 1 так, что центры его давления на винтовую поверхность 4 расположены на винтовой линии диаметром D0. Устройство также содержит мерную емкость 6 со шкалой 7. При этом в установку входит комплект винтовых поверхностей 4, выполненных из различных материалов.

Предлагаемый способ осуществляется следующим образом.

Исследуемый сыпучий материал засыпается в бункер 2. Механизм привода 5 вращает вал 3 на подшипниках в цилиндре 1 с частотой n, определяемой по формуле

,

где g - ускорение свободного падения, м/с2;

D - диаметр винтовой поверхности, м;

kV - коэффициент уменьшения линейной скорости частицы.

В результате этого винтовая поверхность 4, вращаясь, создает давление на сыпучий материал так, что линия центров этого давления имеет диаметр D0. Исследуемый сыпучий материал, двигаясь по винтовой поверхности 4 вдоль оси цилиндра 1, попадает в мерную емкость 6. Объем Q перемещенного за время t сыпучего материала измеряется по шкале 7 мерной емкости 6 при установившемся режиме движения, после чего вычисляется объем исследуемого материала, перемещенного за один оборот . Затем определяется коэффициент трения по формуле

,

где η - отношение шага S к диаметру D винтовой поверхности;

λ - отношение диаметра D0 винтовой линии центров давления сыпучего материала на винтовой поверхности к диаметру винтовой поверхности D.

Способ определения коэффициента трения сыпучего материала, включающий размещение исследуемого материала в цилиндре на вращающейся поверхности, отличающийся тем, что по оси неподвижного цилиндра установлена вращающаяся поверхность, выполненная винтовой, причем частота ее вращения определяется по формуле
,
где g - ускорение свободного падения, м/с2;
D - диаметр винтовой поверхности, м;
kV - коэффициент уменьшения линейной скорости частицы,
при этом определяется объем исследуемого материала, перемещенного за один оборот вращающейся винтовой поверхности, по формуле

где Q - объем перемещенного материала, м3;
t - продолжительность опыта, с,
а коэффициент трения определяют по формуле

где η - отношение шага S к диаметру D винтовой поверхности;
λ - отношение диаметра D0 винтовой линии центров давления сыпучего материала на винтовой поверхности к диаметру винтовой поверхности D.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к мясной промышленности, к устройствам для определения коэффициента трения мясного и рыбного сырья. Устройство состоит из диска, закрепленного на вертикальной оси, шкалы, расположенной по радиусу диска.

Изобретение относится к области трибологии и триботехники и может использоваться для качественной оценки фрикционного взаимодействия при изучении трибологических свойств свитых изделий типа стальных канатов, тросов и других подобных изделий.

Изобретение относится к испытательной технике для трибологических исследований. Прибор для одновременной оценки оптических и трибологических характеристик смазочного материала позволяет измерить их при заданных значениях скорости сдвига и толщины смазочного слоя.
Изобретение относится к способу предотвращения задиров в парах трения. Перед работой к образцу и контробразцу из материалов пары прикладывают точечную нагрузку Р при использовании смазочной композиции без антифрикционных добавок и определяют силу трения Fтр при возникновении задира, затем в смазочную композицию добавляют антифрикционные добавки и измеряют нагрузку Рд, при которой происходит задир, после чего рассчитывают коэффициент трения по формуле Fтр/Рд, где Fтр - сила трения при задире с использованием смазочной композиции без добавок, и пару трения перед работой смазывают композициями при значениях этого коэффициента не более 0,05.

Группа изобретений относится к области оперативного контроля коэффициента сцепления колеса с дорожным покрытием. Способ определения коэффициента сцепления колеса с дорожным покрытием заключается в определении величины силового вращающего момента, приложенного к ступице или к диску тестируемого колеса.

Изобретение относится к области механических испытаний материалов, в частности к определению динамического коэффициента трения при взаимном перемещении образцов.

Изобретение относится к экспериментально-теоретическому определению фрикционных характеристик пары трения, а именно установлению в паре трения соотношения между коэффициентами трения покоя и трения скольжения.

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.

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.

Изобретение относится к области метрологии и может быть использовано при определения физико-механических свойств материалов и, в частности, коэффициента гистерезисных потерь материала.

Группа изобретений относится к способам измерения и используется для определения коэффициента сцепления аэродромного покрытия. Технической задачей изобретения является разработка способа и устройства, позволяющие определять коэффициент сцепления покрытия непосредственно при движении самолета по аэродрому. Технический результат по способу достигается тем, что в способе определения коэффициента сцепления аэродромного покрытия, включающем измерение динамических характеристик колес средства при его движении по аэродромному покрытию, дополнительно определяют динамические характеристики корпуса средства, за счет установки на объекте устройств, а сцепные качества аэродромного покрытия определяют по величине разности величин скорости перемещения корпуса объекта и скорости перемещения корпуса объекта, определяемой по скорости вращения колес объекта. При нулевой разности коэффициент сцепления аэродромного покрытия - максимален, при достижении разности скоростей величины порога формируется оповещающий сигнал и осуществляется запись сигналов, пропорциональных скоростям и разностного сигнала. Устройство для измерения коэффициента сцепления аэродромного покрытия содержит датчик 1 измерения частоты вращения колеса, блок 2 определения скорости корпуса объекта по частоте вращения колеса, блок 3 измерения скорости корпуса объекта, блок 4 вычитания, пороговое устройство 5, блок 6 оповещения и регистрирующую аппаратуру 7, причем выход датчика 1 измерения частоты вращения колеса через блок 2 определения скорости корпуса объекта по частоте вращения колеса соединен с первыми входами соответственно блока 4 вычитания и регистрирующей аппаратуры 7, выход блока 4 вычитания через пороговое устройство 5 соединен с входом блока 6 оповещения и третьим входом регистрирующей аппаратуры 7. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.
Наверх