Устройство для определения коэффициента трения покоя

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано при определении фрикционных свойств образцов с плоской рабочей поверхностью на плоской горизонтальной опорной поверхности с различными типами покрытий. Устройство содержит основание с двумя жестко закрепленными на нем ушками с отверстиями. Основание выполнено в виде тарельчатого диска с полой выемкой цилиндрической формы в нижней части, обращенной к испытуемой опорной поверхности трения, а в выемку основания помещен и зафиксирован в выемке испытуемый образец, имеющий форму и размеры, соответствующие выемке, кроме того. Ушки расположены в вертикальной плоскости параллельно друг другу и в ушках выполнены два отверстия соосно друг другу. В отверстия ушек установлена ось с возможностью вращения и фиксации в осевом направлении, также к оси жестко прикреплен стержень, причем стержень выполнен с возможностью установки и фиксации грузов различной массы, при этом грузы к стержню прикреплены штифтом. К верхней части стержня прикреплена нить, предназначенная для удерживания стержня в наклонном положении при определении коэффициента трения покоя, при этом к нити присоединен динамометр, фиксирующий возникающее продольное усилие, и датчик горизонтального положения. Технический результат: упрощение конструкции и повышение точности измерения коэффициента трения покоя. 1 ил.

 

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано при определении фрикционных свойств образцов с плоской рабочей поверхностью на плоской горизонтальной опорной поверхности с различными типами покрытий.

Известно "Устройство для измерения коэффициента сцепления аэродромного и дорожного покрытий" (RU 2134415 C1, G01N 019/02 (1995.01), 10.08.1999), которое предназначено для оценки состояния дорожного покрытия механическим способом. Устройство содержит измерительное колесо, которое установлено на отдельной раме, соединенной с балкой заднего моста зажимным устройством. На раме установлен шарнир с измерительным датчиком. Измерительное колесо через полуоси соединено с задающим колесом. Для вертикальной нагрузки на измерительное колесо в измерительной системе устройства имеется груз, закрепленный шарнирно. Усилие нагрузки передается пружинным амортизатором.

В известном устройстве значение коэффициента сцепления определяют путем измерения продольной силы сцепления измерительного колеса с поверхностью покрытия при постоянной его пробуксовке.

Недостатком известного устройства является то, что измерительное колесо принуждается к постоянному механическому скольжению по поверхности покрытия, что увеличивает погрешность измерений. При этом измерение коэффициента сцепления осуществляется на заданной скорости - 50 км/час.

Другим известным устройством является "Устройство для определения коэффициента сцепления колеса с аэродромным покрытием" (авторское свидетельство №630982, кл. G01N 19/02, 30.03.1981).

Известное устройство содержит измерительное колесо, блокировочную муфту, редуктор, измерительный элемент, вычислитель, пульт управления, измерительный прибор, раму измерительной тележки, центральную тягу, боковую тягу, направляющую тягу и ведущее колесо.

Определение коэффициента сцепления известным устройством заключается в том, что при движении измерительной тележки из-за разницы в диаметрах ведущего и измерительного колес, соединенных редуктором через блокировочную муфту, осуществляется движение измерительного колеса с заданной пробуксовкой относительно покрытия. Соотношение диаметров ведущего и измерительного колес обеспечивает заданную пробуксовку измерительного колеса. Вследствие пробуксовки измерительного колеса возникает продольная сила сцепления. Недостаток известного устройства заключается в том, что при определении коэффициента сцепления устанавливается скорость движения, равная 40-50 км/час, при этом появляется занос измерительной тележки и возникает поперечная сила торможения, что занижает точность измерения коэффициента сцепления. Занос измерительной тележки обусловлен наличием разных диаметров у измерительного и ведущего колес.

Кроме того, известно «Устройство для определения коэффициента сцепления колеса с аэродромным покрытием» (RU №2259569 C1, G01P 15/08 (2000.01), 27.08.2005). Представленное устройство отличается сложностью конструкции.

В существующих устройствах для определения коэффициента трения необходимо изготавливать сложные дорогостоящие детали.

Задача изобретения заключается в упрощении конструкции устройства для определения коэффициента трения покоя образца с плоской рабочей поверхностью и повышении точности измерения.

Техническим результатом изобретения является упрощение конструкции устройства для определения коэффициента трения покоя образца с плоской опорной поверхностью и повышение точности измерения.

Устройство для определения коэффициента трения покоя образца с плоской рабочей поверхностью содержит основание 1 с двумя жестко закрепленными на нем ушками 2 с отверстиями (фиг. 1). Основание 1 выполнено в виде тарельчатого диска с полой выемкой цилиндрической формы в нижней части, обращенной к испытуемой плоской горизонтальной опорной поверхности 3. В выемку основания 1 помещен и зафиксирован испытуемый образец, имеющий форму и размеры, соответствующие выемке. Ушки 2 расположены в вертикальной плоскости параллельно друг другу. В ушках 2 выполнены два отверстия соосно друг другу. В отверстия ушек 2 установлена ось 4 с возможностью вращения и фиксации в осевом направлении. К оси 4 жестко прикреплен стержень 5. Причем стержень 5 выполнен с возможностью установки и фиксации грузов 6 различной массы. При этом грузы 6 прикреплены к стержню 5 штифтом 7.

К верхней части стержня 5 прикреплена нить 8, предназначенная для удерживания стержня в наклонном положении при определении коэффициента трения покоя испытуемого образца. К нити 8 присоединен динамометр 9, фиксирующий возникающее продольное усилие, и датчик горизонтального положения 10.

При определении коэффициента трения покоя испытуемого образца нить 8 располагают и поддерживают в горизонтальном положении.

Устройство для определения коэффициента трения покоя образца с плоской рабочей поверхностью работает следующим образом.

На плоскую горизонтальную опорную поверхность устанавливают устройство для определения коэффициента трения покоя испытуемого образца таким образом, чтобы испытуемый образец, зафиксированный в выемке основания 1, находился на плоской горизонтальной опорной поверхности 3, стержень 5 с грузом 6 находился в наклонном неподвижном положении, близком к вертикальному, и обеспечивал минимальное натяжение нити 8, к которой присоединены динамометр 9 и датчик горизонтального положения 10 (фиг. 1), при этом нить 8 с присоединенным к нему динамометром 9 и датчиком горизонтального положения 10 располагают горизонтально.

Для определения коэффициента трения покоя испытуемого образца медленно наклоняют стержень 5 с грузом 6, при этом уменьшают угол<р, и обеспечивают горизонтальное расположение нити 8. Под действием веса груза 6 стержень 5 поворачивают относительно оси 4. При этом горизонтальное усилие на нити 8 возрастает. Испытуемый образец будет находиться в покое относительно плоской горизонтальной опорной поверхности 3 до тех пор, пока горизонтальная сила Р, действующая на него со стороны стержня 5, не превысит силу трения покоя испытуемого образца на плоской горизонтальной опорной поверхности 3. В момент начала микросмещения испытуемого образца по плоской горизонтальной опорной поверхности 3 фиксируют максимальное показание динамометра 9 при горизонтальном положении нити 8. По результатам измерений определяют коэффициент трения покоя испытуемого образца на плоской горизонтальной опорной поверхности 3 как отношение величины максимального горизонтального усилия, соответствующего* максимальному показанию динамометра 9, к весу устройства.

Повышение точности измерений обеспечивают уменьшением инертности испытуемого образца в момент начала его микросмещения по опорной поверхности за счет размещения груза 6 на удалении от испытуемого образца и опорной поверхности.

Предлагаемое устройство для определения коэффициента трения покоя образца с плоской горизонтальной опорной поверхностью 3 обеспечит упрощение конструкции и повысит точность измерения коэффициента трения покоя.

Источники информации

1. RU 2134415 C1, G01N 019/02 (1995.01), 10.08.1999.

2. Авторское свидетельство №630982, кл. G01N 19/02, 30.03.1981.

3. RU №2259569 C1, G01P 15/08 (2000.01), 27.08.2005.

Устройство для определения коэффициента трения покоя образца с плоской рабочей поверхностью, состоящее из основания с двумя жестко закрепленными на нем ушками с отверстиями, при этом основание выполнено в виде тарельчатого диска с полой выемкой цилиндрической формы в нижней части, обращенной к испытуемой горизонтальной опорной поверхности, а в выемку основания помещен и зафиксирован испытуемый образец, имеющий форму и размеры, соответствующие выемке, кроме того, ушки расположены в вертикальной плоскости параллельно друг другу и в ушках выполнены два отверстия соосно друг другу, при этом в отверстия ушек установлена ось с возможностью вращения и фиксации в осевом направлении, также к оси жестко прикреплен стержень, причем стержень выполнен с возможностью установки и фиксации грузов различной массы, при этом грузы к стержню прикреплены штифтом, также к верхней части стержня прикреплена нить, предназначенная для удерживания стержня в наклонном положении при определении коэффициента трения покоя, при этом к нити присоединен динамометр, фиксирующий возникающее продольное горизонтальное усилие, и датчик горизонтального положения.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к методам исследования коэффициента трения различных по составу смазочных материалов. Устройство содержит подвижный вал, на котором расположены направляющая втулка, направляющая коническая втулка, контртело в виде конической втулки, направляющая цилиндрическая втулка, индентор, линейные подшипники, направляющие винты.

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к методам исследования коэффициента трения различных по составу смазочных материалов. Способ определения коэффициента трения смазочных материалов содержит подвижный вал, на котором расположены направляющая втулка, направляющая коническая втулка, контртело в виде конической втулки, направляющая цилиндрическая втулка, индентор, линейные подшипники, направляющие винты, при этом на подвижном валу расположено кольцо подачи смазывающей технологической среды (СТС) с установленным в нем соплом для возможности подачи СТС в контактную зону индентора и контртела в распыленном состоянии, при этом в подвижном валу выполнен канал для подачи СТС в контактную зону.

Описаны способ и устройство для испытания колец, вырезанных из труб для применения при строительстве подводных трубопроводов. Способ определения правильности монтажа испытываемого кольца в испытательной камере для испытания труб для применения при изготовлении подводных трубопроводов включает: установку испытываемого кольца в камере давления таким образом, чтобы торцы испытываемого кольца образовывали уплотнения с противоположными поверхностями камеры для изоляции внутренней части испытываемого кольца от внешней; обеспечение средства для измерения перемещения испытываемого кольца; обеспечение средства для измерения силы, прикладываемой к внутренней поверхности испытываемого кольца; приложение силы к внутренней поверхности испытываемого кольца; и использование измерений перемещения и измерений силы для определения правильности установки испытываемого кольца в камере давления.

Изобретение относится к области триботехнических испытаний материалов, в частности к определению коэффициентов внешнего трения покоя и скольжения при взаимном перемещении образцов из токсичных материалов в вакууме при повышенных температурах. Установка содержит базовый и подвижный образцы, при этом последний выполнен с плоской или выпуклой опорной поверхностью и установлен на базовом образце с возможностью перемещения по нему.

Изобретение относится к области механических испытаний материалов. Сущность: нижний образец изготавливают с прямолинейной рабочей поверхностью, перпендикулярно рабочей поверхности нижнего образца устанавливают плоский упор, верхний образец изготавливают в виде цилиндрического стержня, обеспечивают ему возможность вращения вокруг оси и горизонтально устанавливают на рабочую поверхность нижнего образца перпендикулярно его оси.

Изобретение относится к измерительным приборам, а именно к приборам измерения коэффициента трения. Прибор для определения коэффициента силы трения покоя содержит платформу, шарнирно закрепленную на станине со шкалой, емкость без днища для размещения в ней вязкопластичного материала, ограничительный поводок, тяговое устройство, опорный контур с возможностью его регулирования по высоте относительно плиты посредством прокладок, направляющие, при этом вязкопластичный материал размещен в перевернутых чашах с фланцами, прикрепленных к концам трехплечего корпуса в одной горизонтальной плоскости, а опорный контур выполнен по форме и размерам фланцев перевернутых чаш.

Изобретение относится к железнодорожному транспорту и предназначено для определения коэффициента трения груза, размещенного на железнодорожном вагоне, путем измерения ускорений при испытаниях на столкновение и в процессе перевозок. Предлагается способ определения коэффициента трения на основе анализа информации об ускорении груза при проведении испытаний на столкновение.

Изобретение относится к механическим испытаниям материалов, в частности для определения коэффициента трения скольжения при взаимном перемещении образцов. Сущность: один из образцов изготавливают с прямолинейной рабочей поверхностью и закрепляют неподвижно, подвижный образец устанавливают на рабочую поверхность неподвижного образца с возможностью скольжения вдоль нее, к подвижному образцу шарнирно присоединяют тягу, второй конец которой также шарнирно соединяют с тяговым механизмом, способным с необходимым усилием перемещать присоединенный к нему конец тяги в направлении, перпендикулярном направлению относительного перемещения подвижного образца.

Изобретение относится к оценке массового износа при трибологических испытаниях покрытий, слоев, включений малой толщины и может быть использовано для оценки износостойкости тонких покрытий. Способ включает использование группы не менее чем из двух идентичных образцов с нанесенным покрытием, один из которых изнашивают на глубину, превышающую толщину покрытия, с измерением параметров образца до и после испытаний, испытанию подвергают все образцы группы, у которых производят одновременное измерение массы до испытаний, затем осуществляют последовательное раздельное изнашивание образцов в идентичных условиях и повторяют одновременное взвешивание образцов группы, а величину относительной износостойкости материала покрытия определяют из заданного соотношения.

Изобретение относится к испытательной технике. Устройство содержит станину с размещенным на ней электродвигателем, приводящим во вращение вал с устанавливаемым на его конце контробразцом в виде кольца, к которому за счет радиального усилия, создаваемого рычажной системой нагружения, прижимается своей боковой поверхностью размещенный на конце одного из рычагов нагружающего устройства образец, выполненный в виде цилиндрического ролика или параллелепипеда и имеющий возможность осевого перемещения в направлении и под действием приложенной к нему со стороны контробразца силы трения, величина которой измеряется силоизмерительным датчиком, размещенным в теле содержащего образец рычага и жестко связанным с образцом в направлении действия приложенной к образцу со стороны контробразца силы трения, при этом между торцовой поверхностью образца и телом рычага, в котором размещен образец, на стороне, противоположной направлению действия приложенной к образцу силы трения, выполнен зазор, компенсирующий вызванное трением тепловое расширение образца.

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к устройствам для исследования коэффициента трения различных по составу смазочных материалов. Устройство содержит подвижный вал, на котором расположены направляющая втулка, направляющая коническая втулка, контртело в виде конической втулки, направляющая цилиндрическая втулка, индентор, линейные подшипники, направляющие винты. Измерение значений крутящего момента осуществляется при помощи электронного динамометра, кинематически связанного с направляющей втулкой. Также на подвижном валу расположено кольцо подачи смазывающей технологической среды (СТС), содержащее сопло для подачи СТС в контактную зону индентора и контртела, а также канал для подачи СТС в сопло. Устройство снабжено соединенным с каналом для подачи СТС и расположенным в корпусе с огнеупорным теплоизолирующим материалом тиглем для размещения СТС, на внешней стороне которого установлены теплоэлектронагреватели, каналом для подачи сжатого газа, соединенным с соплом, выполненным с возможностью смешивания сжатого газа с нагретой СТС и образованием воздушно-масляной смеси. Устройство дополнительно содержит сервоприводы, контактирующие через зубчатую передачу с краном для регулировки подачи сжатого газа и краном для регулировки подачи СТС, соединенные соответствующими электропроводами с блоком управления сервоприводом, содержащим управляющую программу, выполненную с возможностью обеспечения необходимых параметров воздушно-масляной смеси. Технический результат: высокая точность определения коэффициента трения смазочных материалов и универсальность замены испытуемых образцов, а также возможность подавать в контактную зону индентора и конической втулки (контртело) СТС животного происхождения свободно падающей струей, струей под давлением, а также в распыленном состоянии. 1 ил.
Наверх