Способ определения коэффициентов трения

 

О П И С А Н И Е 405056

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Сометских

Социалистических

Реслублик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 26.1.1972 (№ 1741446/25-28) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 22.Х.1973. Бюллетень № 44

Дата опубликования описания 10.IV.1974

М. Кл. G 01п 19/02

Государстаеннмй камитет

Соаата Министрса СССР са делам изссретений

И OTKPblTHH

УД К 620.178.162.4 (088.8) Автор изобретения

Д. M. Толстой

Заявитель

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТОВ ТРЕНИЯ

f =

Изобретение касается способов определения коэффициентов трения качения и скольжения.

Известны способы определения коэффициентов трения скольжения и качения с помощью наклонной плоскости. Коэффициенты трения определяются путем изменения угла наклона плоскости при начале движения образца или его движении по наклонной плоскости с постоянной скоростью. При этом коэффициент трения скольжения равен тангенсу угла наклона плоскости, а коэффициент трения качения равен произведению радиуса катящегося образца на тангенс угла наклона плоскости.

Целью изобретения является определение коэффициентов трения качения и скольжения на одной контактной площадке и повышение надежности измерения коэффициента трения качения.

Для этого образец, выполненный в виде тела вращения, например шара, жестко закрепляют в физическом маятнике и измеряют угол наклона маятника, а коэффициент трения качения определяют по формуле, включающей этот угол и угол наклона плоскости.

Предлагаемый способ поясняется чертежом.

Образец жестко закреплен в физическом маятнике, и центр тяжести всей системы С (образца и физического маятника) расположен ниже точки опоры, вследствие чего при увеличении угла 0 наклона плоскости качения происходит не вниз, а вверх по наклошгой плоскости.

Угол наклона плоскости изменяют и одновременно измеряют, например, микрометрическим винтом. При каждом измеряемом угле наклона плоскости производится измерение угла ср отклонения маятника, который всегда меньше угла наклона опорной плоскости. Для

10 вычисления коэффициента трения качения достаточно знать эти два угла.

Коэффициент трения качения К определяется по формуле (ОС) sfn y

cos О

Коэффициент трения скольжения f находят по формуле

0„, является тем углом О, при котором образец вместе с маятником начинает скользить по наклонной плоскости.

Вычисление коэффициента трения качения

25 может производиться по данным, полученным при любом значении угла наклона плоскости при условии, что оно больше угла 00, при котором предварительные смещения переходят в качение, и меньше критического угла, при ко30 тором начинается скольжение. В качестве ре40505G

Составитель В. Долгополов

Техред Т. Ускова Корректор Т, Хворова

Редактор О. Юркова

Заказ 709/15 Изд. № 2082 Тираж 755 Подписное

?1НИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2 зультата берется среднее из значений, вычисленных указанным выше способом при различных 0 (Оо <0 (0 .*,) .

Таким образом, предлагаемый способ позволяет определять как коэффициент трения качения, так и коэффициент трения скольжения для одной и той же контактной площадки без промежуточного разъема образца и контробразца.

Поскольку центр тяжести системы располагается ниже точки опоры, маятник все время находится в состоянии устойчивого равновесия, причем его отклонения от вертикали в области Оо 0 Осв являются однозначной функцией коэффициента трения качения и угла наклона опорной плоскости при заданных параметрах: общем весе системы и расстоянии центра тяжести от точки опоры.

Точность измерения коэффициента трения качения определяется точностью измерения указанных двух углов: угла наклона плоскости и угла наклона маятника. При заданном угле наклона плоскости угол отклонения маятника и, следовательно, относительная точность его определения тем больше, чем ближе центр тяжести системы к точке опоры, расположенной на площадке контакта между образцом и контробразцом. Для регулировки положения центра тяжести в физическом маятнике предусматривают возможность перемещения дополнительных грузов, один из которых расположен ниже точки опоры, а другой выше ее, Сумма весов этих грузов, а также

5 веса катящегося тела и каркаса маятника определяет нагрузку на контакте.

Предмет изобретения

Способ определения коэффициентов трения, 10 заключающийся в том, что исследуемый образец устанавливают на наклонной плоскости, отличающийся тем, что, с целью определения коэффициентов трения качения и скольжения на одной контактной площадке и повышения

15 надежности измерения коэффициента трения качения, образец, выполненный в виде тела вращения, например шара, жестко закрепля1от в физическом маятнике и измеряют угол наклона маятника, а коэффициент трения ка20 чения определяют по формуле (ОС) sin y

cos 8 где ОС вЂ” расстояние от центра образца до

25 центра тяжести физического маятника; ср — угол наклона маятника;

0 — угол наклона плоскости;

R — радиус образца.