Прибор для определения коэффициента силы трения покоя

Авторы патента:

Тишанинов Николай Петрович (RU)

G01N19/02 - определение коэффициента трения

Владельцы патента RU 2770414:

Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Всероссийский научно-исследовательский институт использования техники и нефтепродуктов в сельском хозяйстве" (ФГБНУ ВНИИТиН) (RU)

Изобретение относится к измерительным приборам. Прибор для определения коэффициента силы трения покоя содержит платформу, шарнирно закрепленную на станине со шкалой, трехплечий корпус, соединенный с платформой ограничительным поводком, тяговое устройство и прокладки с прорезями. К каждому из трех плеч трехплечего корпуса присоединена вертикальная стойка прямоугольной формы сечения, на двух противоположных сторонах которых закреплены пластинчатые пружины с эластичными накладками, а между ними размещен кулачок овальной формы, закрепленный на одном конце горизонтального валика с поворотным рычагом на другом его конце, валик размещен с фиксацией в осевом направлении в отверстии кронштейна, жестко прикрепленного к вертикальной стойке с перпендикулярной относительно размещенных пластинчатых пружин стороны. Технический результат: возможность снизить трудоемкость измерений. 4 ил.

Изобретение относится к измерительным приборам.

Известен прибор для определения сопротивления сдвигу и коэффициента трения, содержащий платформу, перемещаемый короб без днища и тяговое устройство (Зенков Р.Л. // Механика насыпных грузов. - М.: Машиностроение, 1964. - С. 39-47).

Недостатком известного прибора является невозможность воспроизводить начальные условия замеров, так как частицы исследуемого сыпучего материала в начале движения, находящиеся в нижнем слое, скользят по поверхности, перекатываются или поворачиваются вокруг вертикальной оси. При повторных измерениях размещение частиц исследуемого сыпучего материала в нижнем слое и характер их движения при перемещении полого короба воспроизводиться не могут, так как они не имеют регламентированной фиксации.

Известен прибор для определения коэффициента силы трения покоя, содержащий платформу, станину, шарнир, шкалу, трехплечий корпус, ограничительный поводок, перевернутые чаши с вязкопластичным материалом, тяговое устройство, прокладки с прорезями и опорную поверхность (заявка на изобретение №2020135797/28 от 29.10.2020 г.) - выбран в качестве прототипа.

Недостатком известного прибора является высокая трудоемкость измерений из-за большого числа подготовительных операций перед повторными измерениями: необходимо удалить из вязкоп ластичного материала частицы исследуемого сыпучего материала; подогреть вязкопластичный материал в перевернутых чашах; обеспечить плоскостность поверхности вязкопластичного материала в перевернутых чашах, контактирующей с частицами исследуемого сыпучего материала; отсоединить ограничительный поводок перед подогревом вязкопластичного материала в перевернутых чашах; присоединить ограничительный поводок к трехплечему корпусу после фиксации в подогретом вязкопластичном материале частиц исследуемого сыпучего материала; контролировать остывание вязкопластичного материала, которое снижает надежность фиксации частиц в нем - возможны повторные операции подогрева вязкопластичного материала в перевернутых чашах.

Цель изобретения - снижение трудоемкости измерений.

Поставленная цель достигается тем, что прибор для определения коэффициента силы трения покоя, содержащий платформу, шарнирно закрепленную на станине со шкалой, трехплечий корпус, соединенный с платформой ограничительным поводком, тяговое устройство и прокладки с прорезями, согласно изобретению к каждому из трех плеч трехплечего корпуса присоединена вертикальная стойка прямоугольной формы сечения, на двух противоположных сторонах которых закреплены пластинчатые пружины с эластичными накладками, а между ними размещен кулачок овальной формы, закрепленный на одном конце горизонтального валика с поворотным рычагом на другом его конце, валик размещен с фиксацией в осевом направлении в отверстии кронштейна, жестко прикрепленного к вертикальной стойке с перпендикулярной относительно размещенных пластинчатых пружин стороны.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 показан общий вид прибора для определения коэффициента силы трения покоя, на фиг.2 - вид А на фиг. 1, на фиг. 3 - вид Б на фиг. 2, на фиг. 4 - сечение В-В на фиг. 2.

Прибор для определения силы трения покоя содержит платформу 1, соединенную со станиной 2 шарниром 3, шкалу 4, трехплечий корпус 5, соединенный ограничительным поводком 6 с платформой 1, тяговое устройство 7, вертикальные стойки 8 прямоугольной формы сечения с кронштейном 9 и пластинчатыми пружинами 10 с эластичными накладками 11, кулачок 12 овальной формы, горизонтальный валик 13, поворотный рычаг 14, прокладки 15 с прорезями 16, частицу 17 исследуемого сыпучего материала.

Прибор для определения коэффициента силы трения покоя работает следующим образом. Предварительно платформу 1 опускают на станину 2, соединенную с платформой 1 шарниром 3, посредством тягового устройства 7. Затем поочередно около каждой из трех вертикальных стоек 8 трехплечего корпуса 5 размещают прокладки 15 с прорезями 16, в которых размещают частицы 17 исследуемого сыпучего материала. Далее поворотным рычагом 14, закрепленном на горизонтальном валике 13, размещенном с фиксацией в осевом направлении в отверстии кронштейна 9, поворачивают кулачок 12 овальной формы, который размещен между пластинчатыми пружинами 10 с эластичными накладками 11. При этом пластинчатые пружины 10 разжимаются и зазор между эластичными накладками 11 увеличивается до размера, необходимого для охвата частицы 17 исследуемого сыпучего материала. В этом положении пластинчатые пружины 10 с вертикальной стойкой 8 опускают на прокладку 15 с прорезями 16 так, что эластичные накладки 11 охватывают частицу 17 исследуемого сыпучего материала. Затем кулачок 12 овальной формы посредством поворотного рычага 14 и горизонтального валика 13 поворачивают в обратном направлении. При этом частица 17 исследуемого сыпучего материала зажимается усилием пластинчатых пружин 10 между эластичными накладками 11. Толщина прокладок 15 с прорезями 16 выбирается такой, чтобы центр сечения частицы 17 находился выше их верхней плоскости, что повышает надежность фиксации частиц 17 между эластичными накладками 11. После фиксации частиц 17 исследуемого сыпучего материала под каждой из трех вертикальных стоек 8 трехплечего корпуса 5 последний устанавливают на платформе 1 в положение, когда ограничительный поводок 6 ослаблен. Далее платформу 1 посредством тягового устройства 7 медленно поднимают до момента, когда трехплечий корпус 5 начинает перемещаться по платформе 1. В этот момент угловое положение платформы 1 контролируют по шкале 4. По величине угла наклона платформы 1 к горизонту (α) рассчитывают коэффициент силы трения покоя - k=tqα. При повторных измерениях частицы 17 исследуемого сыпучего материала освобождают поворотным рычагом 14 и зажимают новые, проводя подготовительные операции в аналогичной последовательности. Выполнение вертикальных стоек 8 с прямоугольной формой сечения позволяет рационально разместить относительно друг друга пластинчатые пружины 10 и кулачок 12 овальной формы с горизонтальным валиком 13 и поворотным рычагом 14. Эластичные накладки 11 пластинчатых пружин 10 обеспечивают увеличение площади их контакта с частицами 17 исследуемого сыпучего материала и, как следствие, надежности их фиксации. Овальная форма кулачка 12 обеспечивает плавность разжатия пластичных пружин 10. Фиксация горизонтального валика 13 в осевом направлении обеспечивает кинематические ограничения и работоспособность прибора. Исключение трудоемких операций в предлагаемом изобретении, которые требуют ожидания (в прототипе - нагрев вязкопластичного материала, его выравнивание и др.) позволяет снизить трудоемкость измерений.

Прибор для определения коэффициента силы трения покоя, содержащий платформу, шарнирно закрепленную на станине со шкалой, трехплечий корпус, соединенный с платформой ограничительным поводком, тяговое устройство и прокладки с прорезями, отличающийся тем, что к каждому из трех плеч трехплечего корпуса присоединена вертикальная стойка прямоугольной формы, на двух противоположных сторонах которых закреплены пластичные пружины с эластичными накладками, а между ними размещен кулачок овальной формы, закрепленный на одном конце горизонтального валика с поворотным рычагом на другом его конце, валик размещен с фиксацией в осевом направлении в отверстии кронштейна, жестко прикрепленного к вертикальной стойке с перпендикулярной относительно размещенных пластинчатых пружин стороны.

Изобретение относится к области машиностроения. Устройство содержит подвижный вал, на котором расположены направляющая втулка, направляющая коническая втулка, контртело в виде конической втулки, направляющая цилиндрическая втулка, индентор, при этом на подвижном валу расположено кольцо подачи смазывающей технологической среды (СТС) и канал для подачи СТС в контактную зону индентора и конической втулки (контртело).

Устройство для определения коэффициента трения покоя // 2768218

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.

Устройство для определения коэффициента трения смазочных материалов // 2767451

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.

Способ определения коэффициента трения смазочных материалов // 2766943

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.

Способ и устройство для испытания труб // 2765343

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.

Установка для определения коэффициентов внешнего трения покоя и скольжения токсичных материалов при повышенных температурах // 2758930

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.

Способ определения коэффициентов трения // 2754204

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.

Прибор для определения коэффициента силы трения покоя // 2749655

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.

Способ и устройство измерения коэффициента трения груза о контактные поверхности грузового вагона // 2745198

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.

Способ определения коэффициентов трения покоя и скольжения // 2727330

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.

Устройство для определения коэффициента трения смазочных материалов // 2775571

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.