Маятниковый прибор для определения коэффициентов трения

 

И А

Оll С

ИЗОБРЕТЕНИЯ

38IGGI

Союз советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства ¹

М. Кл. тт Olin 19 02

Заявлено 26.1.1972 (№ 1741447/25-28) с присоединением заявки ¹

Приоритет

Комитет по делам изобретений и открытик при Совете Министров

СССР

УДК 620.178.162.4 (088.8) Опубликовано 15Х.1973. Бюллетень № 21

Дата опубликования описания ЗХ111.1973

Авторы изобретения

Д. М. Толстой и Ю. Е. Кнауэр

Заявитель

МАЯТНИКОВЫЙ ПРИБОР ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ

КОЭФФИЦИЕНТОВ ТРЕНИЯ

Изобретение предназначено для определения коэффициентов трения качения и трения скольжения.

Известен маятниковый прибор для определения коэффициентов трения, содержащий основание, на опорной плоскости которого устанавливается исследуемый образец, взаимодействующий с образцом в процессе измерения индентор, выполненный в виде тела вращения, например шара, маятник с регулируемым центром тяжести, снабженный механизмом нагружения и жестко связанный с индентором, и механизм отсчета угла наклона маятника.

Недостатками известного прибора являют я невозможность определения коэффициентов трения скольжения, отсутствие состояния устойчивого равновесия до момента полной остановки маятника, вследствие чего коэффициент трения качения определяется при переменной скорости по затуханию колебаний, причем i a точность определения коэффициента трения оказывает влияние сопротивление воздуха.

Цель предлагаемого изобретения — устранение указанных недостатков и определение коэффициентов трения качения и трения сколь кения на одной контактной площадке.

Эта цель достигается тем, что предлагаемый прибор снабжен механизмами изменения и отсчета угла наклона опорной плоскости.

При увеличении угла наклона опорной плоскости происходит перекатывание тела вращения, закрепленного в физическом маятнике, вверх по этой плоскости до состояния устойчн5 вого равновесия, которое достигается при любом значении угла наклона опорной плоскости при условии, что опо меньше критического, при котором начинается скольжение. Таким образом, на одной опорной площадке могут быть

10 определены коэффициенты трения качения и трения скольжения.

Поскольку прп каждом докритическом угле наклона плоскости наблюдается состояние устойчивого равновесия, то сопротивление возду15 ха не оказывает влияние на точность измерения коэффициентов трения.

На чертеже схематически изображен предлагаемый маятниковый прибор.

Прибор состоит пз корпуса 1, в верхней ча20 сти которого закреплена опорпая плита 2, устанавливаемая горизонтально с помощью регулировочных винтов 8. На опорной плите расположен плоскопараллельный контробразец 4, который устанавливается наклонно с помощью

25 мпкрометрическогG винта 5, служащего однотзременно для измерения угла наклона контробр азца.

Исследуемый образец 6, представляющий собо тело вращения, например шар, жестко за30 крепляется в корпусе физического маятника 8

381001 и устанавливается на контрообразец 4. Нагрузка на образец передается через призму 7.

Для создания дополнительного нагружения служат сменные грузы 9 и 10, располо>кенные на направляющих винтах 11 и 12, которые закреплены на корпусе маятника 8.

Путем перемещения сменных грузов по винтам производится регулировка положения центра тяжести маятника, который всегда ниже точки его опоры.

Для измерения угла отклонения маятника служит зеркало 13, закрепленное на корпусе маятника и отражающее луч света, направленный коллиматором 14, на шкалу 15.

Работает прибор следующим образом.

Тело б вращения закрепляют в физическом маятнике 8 и устанавливают на контробразец

4, расположенный горизонтально. Фиксируют нулевые поло>кения микрометрического винта

5, предназначенного для изменения и отсчета угла наклона контробразца, и отсчетного устройства для измерения угла отклонения маятника.

Далее изменяют угол наклона контробразца за пределами области, в которой вызываются только предварительные смещения, и производят измерения углов О наклона контробразца и rp маятника по отношению к нулевому положению.

Коэффициент трения качения рассчитывают по формуле

К= — — RtgH, А sin ф

cos 8 где А — расстояние от центра тела вращения до центра тяжести физического маятника;

R — радиус тела вращения.

С целью повышения надежности измерений процесс повторяют многократно при различных углах наклона контробразца. Если угол наклона соответствует критическому, то начинается процесс сколь>кения.

10 Коэффициент трения скольжения равен тангенсу угла наклона плоскости к горизонту.

Процесс измерения не обязательно н ачинают с нулевого положения наклона контробразца. Тогда за начало отсчета принимают одно

)5 из проме>куточных положений контробразца и маятника.

П р ед м ет изобретения

Маятниковый прибор для определения ко20 эффициентов трения, содер>кащий основание, на опорной плоскости которого устанавливается исследуемый образец, взаимодействующий с образцом в процессе измерения индентор, выполненный в виде тела вращения, например

2S шара, маятник с регулируемым центром тя>кести, снаб>кенн ый механизмом нагружения и жестко связанный с индентором, и механизм отсчета угла наклона маятника, отличающийся тем, что, с целью определения коэффици30 ентов трения качения и трения скольжения на одной контактной площадке и повышения надежности измерения коэффициента трения качения, он снабжен механизмами изменения и отсчета угла наклона опорной плоскости.

381001

Составитель В. Долгополов

Техред Т. Курилко

Редактор Е. Васева

Корректор И Божко

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 2077/3 Изд № 520 Тираж 755 Подписное

ПНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, К-35, Раушская наб., д. 4 5