СТЕНД ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТОВ ТРЕНИЯ СКОЛЬЖЕНИЯ

Стенд относится к измерительным устройствам и может найти применение в учебных лабораториях по теоретической механике.
Известна установка (Юдин В.А., Петрокас Л.В. Лабораторный практикум по теории механизмов и машин: Учеб. пособие. - М.: Гос. изд-во физ.-матем. литерат., 1962, стр.107, рис.74 и 75), состоящая из станины, двух цилиндров с горизонтальными валами и сменными ободами, бруса с нагружающим устройством, расположенного на поверхностях цилиндрических ободов, двух червячных передач с левым и правым наклоном зубьев, колеса которых жестко связаны с цилиндрами, а их червяки, жестко сидящие на одном валу, кинематически связаны с регулируемым фрикционным вариатором или шестискоростной коробкой передач, и приводным электродвигателем.
Основной недостаток известного устройства заключается в его сложности, в высокой материалоемкости, в неустойчивости работы, связанной с перекосом бруса во время его колебательного движения, и в неудобстве управления.
Задача, на решение которой направлена полезная модель, заключается в устранении основного недостатка известного устройства, т.е. в упрощении его конструкции, снижении его материалоемкости, в повышении устойчивости его работы и в упрощении управлением.
Технический результат достигается тем, что в стенде, состоящем из станины, двух цилиндров с горизонтальными валами и сменными ободами, бруса с нагружающим устройством, расположенного на поверхностях цилиндрических
ободов, и приводным электродвигателем, цилиндры снабжены с одной стороны ребордой, а с другой стороны - откидными боковинами, прикрепляемыми к ним резьбовыми крепежными элементами, и цилиндрическими прямозубыми колесами, которые кинематически связаны между собой двумя промежуточными зубчатыми колесами, а вал одного из цилиндров с помощью соединительной муфты связан с валом частотно регулируемого электродвигателя.
Такое исполнение стенда значительно упростило его конструкцию, т.е. устранило регулируемый вариатор с механизмом регулирования величины передаточного отношения или шестискоростную коробку передач, и, следовательно, снизило его материалоемкость, а управление прибором свелось к регулированию частоты питающего электрический двигатель электрического тока. Кроме того, повысилась устойчивость работы прибора, поскольку у цилиндров появились направляющие реборды для бруса.
На фиг.1 изображен вид стенда спереди, а на фиг.2 - его вид сверху.
Стенд устроен следующим образом.
9
10
11
12
Он состоит из станины 1, двух одинаковых цилиндров 2 и 3 с горизонтально расположенными валами. Цилиндры снабжены сменными ободами 4 и откидными боковинами 5 и 6, прикрепляемыми к ним резьбовыми крепежными элементами. На цилиндрах расположен брус 7 с нагружающим устройством 8. Цилиндры 2 и 3 снабжены прямозубыми цилиндрическими колесами соответственно 9 и 10 с одинаковыми числами зубьев (z=z), которые связаны между собой двумя промежуточными зубчатыми колесами 11 и 12 также с одинаковыми числами зубьев (z=z). Вал цилиндра 2 связан с помощью соединительной муфты 13 с валом частотно-регулируемого электродвигателя 14, снабженного преобразователем 15 частоты электрического тока.
Стенд работает следующим образом.
На цилиндры 2 и 3 одевают сменные ободы 4 из одного и того же материала, сняв предварительно откидные боковины 5 и 6, а затем установив их
на место с помощью резьбовых крепежных элементов, жестко зажав при этом сменные ободы. На цилиндрических поверхностях ободов 4 цилиндров 2 и 3 устанавливают ассиметрично брус 7, нижняя контактирующая поверхность которого выполнена из исследуемого материала. При необходимости на брус 7 устанавливают нагружающее устройство 8. После этого с помощью преобразователя 15 частоты электрического тока приводят в движение ротор электродвигателя 14, который через соединительную муфту 13 передает движение цилиндру 2 с зубчатым колесом 9. Кинематическая цепь, состоящая из зубчатых колес 9, 11, 12 и 10, передает движение колесу 10 и цилиндру 3. Цилиндры 2 и 3, вращаясь с одинаковыми угловыми скоростями в противоположные стороны, приводят в движение брус 7, который совершает гармонические колебания. Период его колебаний зависит от коэффициента трения скольжения между поверхностями ободов и нижней контактирующей поверхностью бруса 7. По периоду колебаний бруса определяют коэффициент трения скольжения между материалами трущихся поверхностей. Исследуемое сочетание материалов обеспечивают сменными обедами 4 и нижними сменными поверхностями бруса 7. Скорость скольжения трущихся поверхностей обеспечивают регулированием частоты вращения ротора электродвигателя 14 путем изменения частоты питающего тока с помощью преобразователя 15.
Таким образом, налицо упрощение конструкции стенда, следовательно, и снижение его материалоемкости, а также упрощение управления работой стенда, которое свелось к регулированию частоты питающего электрического тока с помощью частотного преобразователя, а также повышение устойчивости его работы из-за предотвращения перекосов бруса ребордами.