Центробежный прибор для определения коэффициента трения

 

Класс 42 k, 29

АВТОРСНОЕ СВНДETEIlbCTBO НА НЗОБРЕХЕНас

ОПИСАНИЕ центробежного прибора для определения коэфициента трения.

К авторскому свидетельству А. И. Тимофеева, заявленному

20 октября 1933 года (спр. о перв. № 13600).

О выдаче а .торско .о свидетельства опубликовано 31 шола 1934 года. но

P= — о>" r F.

Ы. -(1) Для опытов на скользящее трение обычно применяют приборы типа „Трибометр" с наклонной плоскостью, по которой перемещается испытуемый материал прямолинейно. Предлагаемый прибор имеет целью использовать для определения трения центробежную силу.

На чертеже фиг. 1 изображает боковой вид прибора; фиг. 2 — вид прибора сверху; фиг. 3 и 4 — схемы возможного взаимного положения маятника и указ:-теля прибора.

Диск 1 укреплен на вертикальной оси и вращается при помощи червячной передачи 2, червячная шестерня кото рой закреплена на оси, несущей диск 1.

Червяк приводится во вращение от электромотора 3, В цепь мотора включен реостат. В приборе имеются зеркала 4, 5, 6, установленные под углом 45 к поверхности диска 1; зеркало 6 независимо от диска неподвижно укреплено над центром его; зеркала 4 и 5 связаны с диском, причем зеркало 4 можно перемещать радиально по диску.

На диске 1 установлен маятниковый механизм, состоящий из подвешенного на стержне 8 груза 7, причем стержень 8 в свою очередь подвешен на поворотной оси, помещенной в выточках диска 1.

Испытуемые материалы устанавливаются на диске 1 на заранее выбранном расстоянии (r) от оси вращения диска в пределах длины его радиуса. Один из двух образцов испытуемых материалов закрепляется жестко на диске, а другой лежит свободно на закрепленном. При вращении диска в свободно лежащем образце возникает центробежная сила Р, которая стремится сдвинуть его радиально по диску. Образец начнет двигаться при равенстве центробежной силы Р и силы трения между испытуемыми образцами материала F.

Обозначив массу свободно лежащего образца материала через т.„и центробежное ускорение через/,„будем иметь:

Р=т. j„

,=-o r; я

Ь где 6 — вес свободно лежащего образца материала, g — ускорение силы тяжести. Подставив значение та и j.„„ïîлучим: в то же время сила трения

F=f G где f — коэфициент трения.

Из уравнений (1) и (2) получим

f G= — со- r

Отсюда коэфициент трения

; уравнением получим (О- Рf=

Ч. (2) т (!

f д gtgn

R+lsin s откуда коэфициент трения определяем формулой

rtg а

R+1ssiinn оР

/= — г.

К

Масса т2 груза 7, подвешенная к диску на стержне 8, равном по длине условно 1, вращаясь вместе с диском, вследствие действия центробежной силы P будет отклоняться радиально от своего нормального положения при покое, имея переменный радиус R+x.

При этом

P=G,, tga .. °... (3) где P — центробежная сила массы и„.

6,— вес т„а — переменный угол между, вертикалью и стержнем 8. 1

Подставив значение G,=msg в формулу (3), имеем. но =ms Js и потому щ, /:щ. Д яа или

/2= tg а так как

Ro= co (P+l sin a), то

<о (R+ 1 вщ а) = g tg а.

Определив из последнего уравнения угловую скорость: д tg а (0 - — ——

R+t sin а и сопоставив ее с ранее выведенным

Обозначив + „,.„через С, по

tgа лучим f Сr.

Шкала 10 соответственно проградуирована по величинам С. Произведение двух величин С и r составляет величину коэфициента трения f. Для быстроты отсчета иногда составляют предварительно диаграмму, пользуясь уравнением f C r.

Для наблюдения за моментом сдвига образца установлены под углом в 45 зеркала. Вращающиеся вместе с диском 1 зеркала 4 и 5 отражают расположенные на диске образцы в неподвижном зеркале 6, при помощи которого наблюдатель следит за процессом испытания, отмечая начало сдвига образца материала и соответствующее сдвигу определенное число оборотов диска. При сдвиге материала прибор постепенно останавливают выключением реостата в цепи прибора; при этом стрелка 9 укажет значение С, соответствующее сдвигу материала. Стрелка 9, поворотная на одной и той же оси со стержнем 8, связана с ним односторонним упором, закрепленным на стержне и служащим для перемещения стрелки лишь при отклонениях маятниковогб стержня 8 под действием центробежной силы.

При выключении мотора число оборотов диска падает; стержень 8 с грузом 7 снижается до вертикального своего положения, оставляя стрелку 9 неподвижно удерживаемой на месте ее отклонения трением ее об ось вращения.

Предмет изобретения.

1. Центробежный прибор для определения коэфициента трения, отличак)Фигl.I щийся тем, что в качестве индикатора в нем применен маятник с осью вращения, расположенной на поворотном диске 1 прибора диаметрально противоположно образцу, испытываемому на трение.

Эксперт и редактор П. П. Браияко

2. Применение при приборе по и. 1 оптического визира, состоящего из трех зеркал 4, 5 и 6, из которых два 4 и 5 закреплены на поворотном диске 1 прибора, а третье 6 — неподвижно над центром вращения диска.

Тяп. „Промполыграф", Тамбовская, 12. Зак, 5670.