Способ измерения коэффициента трения и устройство для его осуществления

 

Оп ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (11} 569911 (61) Дополнительное к авт. свнд-ву (22) Заявленс 24.04.75 (21) 2»29675 28 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опублнковано25.08.77. Бюллетень № 81 (4б) Дата опубликования описания 30.10.77 (51) М. Кл.2

G 01 М 19/02

Государстеенный комитет

Совета Министров СССР по делам изаоретений и открытий (53) УДК 620.178..162 (088.8).

B. Б. Панов (72) Автор изобретения (71) Заявитель (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА ТРЕНИЯ

И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУШЕСТВЛЕНИЯ

Изобретение относится к технике измере-! ний коэффициентов трения и может быть использовано при исследовании коэффициентов трения в контакте заклиниваюшихся тел механизма свободного хода. 5

Известен способ измерения коэффициента трения в механизме свободного хода $1), согласно которому при нагружении механизм ма свободного хода различными по величине крутящими моментами измеряют усилие, 1п необходимое для выталкивания роликов иэ клинового пространства, обраэовываемого обоймой и звездочкой, и затем вычисляют коэффициент трения по известной формуле.

Однако этот способ позволяет определить та коэффициент трения, соответствующий лишь заклиненному состоянию механизма свободного хода, которое: характеризуется высокими удельными нагрузками, и не пригоден для исследования коэффициентов трения сколь-ро жения в начальной стадии заклинивания.

Известно, что именно от трения в начальной стадии заклинивания зависит надежность самоэаклинивания механизма свободного хода. 25

Наиболее близок к изобретению способ измерения коэффициентов трения в механизме свободного хода, соответствующих на- чальным стадиям заклинивания, заключающийся в том, что неподвижный ролик прижимают с различными постоянными усили мии к наружной цилиндрической поверхности вращающейся обоймы с помощью груза 4ереэ промежуточный 1эпемент Я.

Однако этот способ не позволяет исследовать особенности трения и в контакте ролика с обоймой я звездочкой при различных конструкционных параметрах механизма свободного хода в частности при различных углах заклинивания. Кроме того, условия контактирования не имитируют условия реального механизма свободного хода, поскольку процесс заклинивания не имитируется, а коэффициент трения измеряют при скольжении по неподвижному ролику наружной поверхности обоймы.

Цель изобретения - растаирение диапазона изменяемых конструкционных параметров, в частности углов заклинивания, и приближение условий исследования к реальным.

569911

Эта пель достигается тем, что моделируют процесс заклинивания ролика между внутренней поверхностью обоймы и промежуточным элементом имитирующим рабочую плошадку звездочки механизма свободного хода, измеряют величину перемещения промежуточного элемента от положения, при котором угол заклинивания механизма свободного хода равен нулю, до положения, при котором начинается пробуксовывание ролика, и затем вычисляют значение коэффициента трения скольжения по формуле т =tg f 0,5агссаз (1- „)):

10 где Я вЂ” радиус внутренней поверхности 15 обоймы г — радиус ролика;

4. - величина перемещения промежуточного элемента.

Способ осуществляется с помошью устрой-20 ства, в котором промежуточный элемент выполнен в виде штока и закрепленной на одном его конце пластины, а устройство снабжено втулкой с продольными направляющими качения, по которой перемещается 25 шток; кронштейном на котором шарнирно закреплена втулка; шарнирно. установленным на кронштейне рычагом второго рода, один конец которого взаимодействует с торцом штока, а на другом конце закреплены гру- 30 зы.

На фиг. 1 изображено устройство для измерения коэффициента трения, общий вид; на фиг. 2 — разрез А-А на фиг. 1.

Устройство содержит. неподвижно установленный, например, на суппорте токарного станка кронштейн 1, на котором шарнирно на двух полуосях 2 закреплена направляющая втулка 3 с прямоугольным отверстием, в котором помещен скользяший в осевом нап- 40 равлении промежуточный элемент, состоящий из штока 4 прямоугольной формы и закр плвнной на одном торце штока пластины 5.

Шток и пластина имитируют рабочую плошадку звездочки механизма свободного хо- 45 да. Втулка 3 закреплена шарнирно для обеспечения равномерного распределения нагрузки по длине ролика 6 в местах контакта с обоймой 7 и пластиной 5.- Полуоси 2 шарни ра лежат в плоскости, перепендикулярной 50 оси ролика 6 и проходящей через его центр, Пластина 5 имеет буртики 8 для удержания и направления ролика. На кронштейне 1 шарнирно на двух полуосях 9 установлен рычаг 10 второго рода, один конец которого взаимодействует через точечную опору

11 (фиг. 2) с торцом штока, а на другом конце закреплен груз 12. Для уменьшения паразитного трения шток 4 перемешается во втулке 3 по роликовым направлнюшим 13 качения (фиг. 2). Перемещение штока измеряется любым известным способом, например с помошью индикатора 14 часового типа.

Обойму 7 приводят во врашение с помощью любого привода, например путем установки в шпинделе токарного станка.

Ролик 6 через пластину 5, шток 4, точечную опору l l, рычаг 10 прижимают к обойме грузом 12. Обойма 7 при своем движении увлекает ролик 6 и перемещает промежуточный элемент до того момента, при котором начинается проскальзывание обоймы по ролику. Угол между касательной к внутренней поверхности обоймы и плоскостью образца и является характеристикой коэффициента трения.

Способ измерения коэффициента трения при заклинивании механизма свободного хода заключается в том, что ролик 6 через промежуточный элемент последовательно прижимают с различными постоянными усилиями к цилиндрической поверхности вращающейся обоймы 7 с помошью сменного груза 12, Затем измеряют величину перемеше ния промежуточного элемента от положения, при котором угол заклинивания равен нулю, до положения, при котором начинается пробуксовывание ролика. Значение коэффициента трения скольжения вычисляют по формуле, выведенной из условия равновесия ролика 6 в заклиненном состоянии между обоймой 7 и промежуточным элементом

f 1ц (0.5 arccos (1- „„) где К вЂ” радиус внутренней поверхности обоймы; т — радиус ролика;

h, — величина перемещения промежуточноГо элемента.

Формула изобретения

1. Способ измерения коэффициента трения при заклинивании механизма свободного ход&, заключающийся в том, что ролик прижимают с различными постоянными усилиями к цилиндрической поверхности врашаюшейся обоймы с помощью груза через промежуточный элемент, о т л и ч а ю ш и йс я тем, что, с целью измерения при различных углах заклинивания, используют промежуточный элемент, имитируюший рабочую площадку звездочки механизма свободного . хода, измеряют величину перемешения промежуточного элемента от положения, при котором угол заклинивания механизма свободного хода равен нулю, до положения, при котором начинается пробуксовывание ролика, 569911 и затем вычисляют значение коэффициента трения скольжения по формуле

f = tg (0,5orccos (4,.)) > где Р - радиус внутренней поверхности обоймы; - радиус ролика;

h- величина перемещения промежуточного элемента.

2. Устройство для осушествления способа по и. 1, о т л и ч а ю ш е е с я тем, что промежуточный элемент выполнен в виде штока и закрепленной на одном его конце пластины, а устройство снабжено втулкой с продольными направляющими качения, по которой перемещается шток, кронштейном, на котором шарнирно закреплена втулка, шарнирно установленным на кронштейне рычагом второго рода, один конец которого взаимодействует с торцом штока, а на другом конце закреплен груз.

Источники информации принятые во внимание при экспертизе:

1. Гонский Г. В., Самарчанц Б. Ф., Об определении усилий выталкивания роликов при расклинивапин механизмов свободщ ного хода с:поводковой вилкой., - Пере. даточные механизмы, М., 1971, 215-220.

2. Балжи М. Ф. и др., Исследование коэффициента трения в механизмах свободного хода, соответствуюшего начальным стад дням заклинивания. — Конструирование и расчет гусеничных машин. челябинский политехнический институт, 1963, 54-59.

569911

A-A Ðèã. 2

Составитель В. Петрова

Редактор В. Дибобес Техред Н. ндрейчук Корректор П. Макаревич

Заказ 3281/34 Тираж 1101 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4