Прибор для определения коэффициента силы трения покоя
DEVICE FOR DETERMINING THE COEFFICIENT OF FRICTION FORCE AT REST

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 материала в начале движения, находящиеся в нижнем слое, скользят по поверхности, перекатываются или поворачиваются вокруг вертикальной оси. При повторных измерениях размещение частиц исследуемого материала в нижнем слое и характер их движения при перемещении полого короба воспроизводиться не могут.
Известен прибор для определения коэффициента силы трения покоя (Патент РФ №2247360, G01N 19/02, 2003), содержащий 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.
Недостатком известного прибора является высокая трудоемкость измерений из-за неравномерного прогрева вязкопластичного материала, находящегося в габаритной емкости без днища, при котором нарушается плоскостность его внешней поверхности. В свою очередь при нарушении плоскостности внешней поверхности вязкопластичного материала в опорном контуре необходимо размещать большое количество частиц исследуемого сыпучего материала с тем, чтобы избежать в момент начала скольжения емкости без днища по платформе прямого контакта с ней отдельных участков вязкопластичного материала, которые существенно повлияют на результаты замеров. Особенно высокие требования к плоскостности внешней поверхности вязкопластичного материала предъявляются при исследовании мелких частиц сыпучих материалов. При проведении повторных замеров необходимы повышенные затраты труда для извлечения большого количества частиц исследуемого сыпучего материала из внешней поверхности вязкопластичного материала. Возможности уменьшения габаритов емкости без днища для размещения вязкопластичного материала и соответствующего сокращения погруженных в него частиц ограничены ее устойчивостью на платформе при больших углах подъема тяговым устройством.
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, 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, согласно изобретению вязкопластичный материала 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.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 показан общий вид прибора для определения коэффициента силы трения покоя, на фиг. 2 - опорный контур с плитой при сопряжении с ним фланца перевернутой чаши, на фиг. 3 - вид А на фиг. 1.
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, перевернутые чаши 7 с фланцами 8, вязкопластичный материал 9 внутри перевернутых чаш 7, тяговое устройство 10, опорный контур 11, прокладки 12, плиту 13, направляющие 14, размещенные внутри опорного контура 11, частицы 15 исследуемого сыпучего материала, упор 16.
Прибор для определения коэффициента силы трения покоя работает следующим образом. Предварительно открытую поверхность вязкопластичного материала 9, размещенного в одной из перевернутых чаш 7 подогревают, а в опорном контуре 11 размещают частицы 15 исследуемого сыпучего материала. Затем чашу 7 с подогретым вязкопластичным материалом 9 по направляющим 14 (боковые направляющие на фиг. 2 условно не показаны) совмещают фланцем 8 с опорным контуром 11, размещенном на прокладках 12 и плите 13 между направляющими 14. Далее на перевернутую чашу 7 через трехплечий корпус 5 оказывают некоторое вертикальное усилие и частицы 15 исследуемого сыпучего материала погружаются в вязкопластичный материал 9. При этом горизонтальное положение трехплечего корпуса 5 обеспечивается упором 16. В аналогичной последовательности размещают частицы 15 исследуемого сыпучего материала в вязкопластичном материале 9 двух других перевернутых чаш 7. После чего трехплечий корпус 5 с перевернутыми чашами 7 и размещенными в них частицами 15 исследуемого сыпучего материала кладут на поверхность платформы 1, соединенной со станиной 2 шарниром 3. Затем платформу 1 начинают медленно поднимать тяговым устройством 10. В момент начала скольжения трехплечего корпуса 5 по платформе 1 фиксируют величину угла трения по шкале 4. Ослабленный ограничительный поводок 6 не препятствует началу скольжения трехплечего корпуса 5 с перевернутыми чашами 7 по поверхности платформы 1 и исключает сход с нее. По окончании измерения угла трения по шкале 4 частицы 15 исследуемого сыпучего материала извлекают из вязкопластичного материала 9 всех перевернутых чаш 7 и повторные замеры проводят в аналогичной последовательности. Размещение вязкопластичного материала 9 в перевернутых чашах 7 с фланцами 8, прикрепленных к концам трехплечего корпуса 5, позволяет сохранить устойчивость его размещения на платформе 1 и скольжения по ней при значительном сокращении частиц 15 исследуемого сыпучего материала в вязкопластичном материале 9, что позволяет существенно сократить трудоемкость работ при подготовке повторных измерений. Наличие фланцев 8 на перевернутых чашах 7 позволяет ускорить процедуру центрации чаш 7 относительно опорного контура 11 по направляющим 14, выполненного по форме и размерам фланцев 8.