Способ определения коэффициента трения

 

Изобретение относится к области сельскохозяйственного машиностроения и предназначено для использования при исследовании устройств, транспортирующих сыпучие материалы с помощью вибрации. Наклонную плоскость с исследуемым материалом приводят в колебательное движение с интенсивностью, обеспечивающей равенство сдвигов исследуемого материала вниз и вверх. По шкале установки определяют значение критического угла направленности колебаний β, а с помощью графика или трансцендентного уравнения по углу β определяют коэффициент трения. Технический результат заключается в возможности определения коэффициента трения в условиях движения материала с вибрацией различной интенсивности. 1 ил.

Изобретение относится к области сельскохозяйственного машиностроения, а именно к методам исследования устройств, транспортирующих и сепарирующих сыпучие материалы с помощью вибрации (грохотов): зерновые смеси, удобрения, уголь, щебень и т.д.

Известны способы определения коэффициента трения, основанные на изучении взаимодействия между исследуемыми материалами при их относительном движении. Это взаимодействие оценивается силой трения с появлением сдвига либо ускорением относительного движения, а затем вычисляется коэффициент трения [1 стр. 6, 7] . Известен способ, когда определение коэффициента трения происходит с помощью физического маятника [2].

Наиболее близким техническим решением является способ определения коэффициента трения, предложенный ВИСХОМ, заключающимся в том, что изучаемый материал закрепляют на вращающемся диске и под действием центробежной силы и силы трения происходит отклонение образца, которое затем регистрируется на диаграмме. Окончательно коэффициент трения находят сопоставлением полученной диаграммы и тарировочного графика [3 с. 7...8].

Однако известный способ имеет следующие недостатки. Характер относительного движения остается равномерным, вследствие этого невозможно определить коэффициент трения при вибрации. Работа грохота в значительной мере зависит от коэффициента трения материала по поверхности рабочего органа. Изменение коэффициента трения может привести не только к изменению величины скорости, но и к изменению направления движения. В этом случае машина может оказаться неработоспособной.

Целью настоящего изобретения является определение коэффициента трения в условиях движения материала по грохоту, совершающих колебания различной интенсивности.

Поставленная цель достигается тем, что изучаемый материал закрепляют на плоскости, совершающей колебательное движение, затем, задавая такие режимы относительного движения, при которых происходят равные сдвиги вверх и вниз по плоскости, отсчитывают значение критического угла направленности колебаний β. Окончательно коэффициент трения находится по графику зависимости угла направленности колебаний β от коэффициента трения ϕ или с помощью управления по углу β. На чертеже изображена зависимость коэффициента трения от критического угла направленности колебаний β. Предлагаемый способ определения коэффициента трения при движении материала по грохоту реализован следующим образом.

Испытываемые материалы закрепляют на колеблющейся плоскости и в образце. Устанавливают отрицательный угол направленности колебаний β, ставят образец на плоскость, включают установку и повышают значение показателя кинематического режима до величины, при которой необходимо определить коэффициент трения. Наблюдают и регистрируют его движение с помощью движущего устройства. Затем включают установку и по полученной диаграмме оценивают соотношение между сдвигом вниз и вверх. Если движение происходит с преимуществом вниз, то угол увеличивают. Включают установку, а затем снова оценивают соотношение между сдвигом вниз и вверх. Опыт повторяют до получения равенства сдвигов вниз и вверх. По шкале установки определяют критический угол.

Коэффициент трения находят решением ЭВМ трансцендентного уравнения tgβ = 0,5/ctg(α-ϕ)/-/ctg(α+ϕ)/, (1) где β - критический угол направленности колебаний; α - угол наклона плоскости; ϕ - угол трения, или по графику на чертеже.

Для повышения точности опыта следует повторять его в несколько раз. Обработку результатов ведут методами математической статистики с вычислением среднего значения и его ошибки.

Источники информации 1. Сабликов М. В. Сельскохозяйственные машины. Часть II - М: Изд-во "Колос", 1968, с. 6 ... 7.

2. А.с. СССР N 405056, G 01 N 19/02, 1971.

3. Сабликов М. В. Сельскохозяйственные машины. Часть II - М: Изд-во "Колос", 1968, с. 7 ... 8 - прототип.

Формула изобретения

Способ определения коэффициента трения, заключающийся в регистрации относительного перемещения исследуемых материалов и вычислении коэффициента трения по аналитическим зависимостям, отличающийся тем, что на экспериментальной установке с колеблющейся наклонной плоскостью, задавая амплитуду и частоту, подбирают угол направленности колебаний, который обеспечивает равенство сдвигов вниз и вверх по плоскости, по полученному углу направленности колебаний с помощью трансцендентного уравнения

где β - критический угол направленности колебаний;
α - угол наклона плоскости;
ϕ - угол трения,
или графика зависимости коэффициента трения от угла направленности колебаний находят угол или коэффициент трения.

РИСУНКИ

Рисунок 1