ПРИБОР ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА СИЛЫ ТРЕНИЯ ПОКОЯ
INSTRUMENT TO DETERMINE COEFFICIENT OF STATIC FRICTION FORCE

Изобретение относится к измерительным приборам.
Известен прибор для определения коэффициента силы трения покоя, включающий платформу с шарнирно закрепленной на ней наклонной плоскостью и измерительную шкалу (Стрелков Л.П. Механика. - М.: Наука, 1975, с.144).
Предложенное устройство не может быть использовано для определения коэффициента силы трения покоя сыпучих материалов, например, зерновых, частицы которых перекатываются на наклонной плоскости до момента времени их скольжения. Область применения предложенного прибора ограничивается определением коэффициента силы трения покоя или равномерного движения между плоскими телами.
7
Известен прибор (выбран в качестве прототипа) для определения коэффициента силы трения покоя, включающий платформу, шарнирно закрепленную на станине, измерительную шкалу, коробку без днища, перемещаемую по платформе и заполненную вязкопластичным материалом, тяговое устройство (Патент РФ №2247360, МПКG01N 19/02, 31.03.2003 г.).
Предложенное устройство не обеспечивает оперативность проведения измерений, так как вязкопластичный материал требует подогрева перед фиксацией в нем частиц исследуемого сыпучего материала и последующего охлаждения, а для измерений коэффициента силы трения покоя частиц другого сыпучего материала необходима трудоемкая операция удаления предшествующих частиц из вязкопластичного материала.
Цель изобретения - снижение трудоемкости измерений.
max
Поставленная цель достигается тем, что в приборе для определения коэффициента силы трения покоя, включающем платформу, шарнирно закрепленную на станине, шкалу и тяговое устройство, согласно изобретению на платформе закреплена пластина из исследуемого материала с продольными пазами полукруглой формы радиусом (R), большим максимального размера (r) кривизны контура поперечного сечения частиц сыпучего материала, но с меньшим диаметром (2R) их длины (l).
Устройство поясняется чертежами, где на фиг.1 показан общий вид, на фиг. 2 - вид А на фиг.1, на фиг. 3 - сечение Б-Б на фиг.1.
Прибор для определения коэффициента силы трения покоя содержит платформу 1, шарнирно закрепленную на станине 2, шкалу 3, пластину 4 с продольными пазами 5, в которых размещены частицы 6 исследуемого сыпучего материала, тяговое устройство 7.
<mover accent="true"><mi>α</mi><mo>¯</mo></mover>
<mrow><mi>f</mi><mo>=</mo><mi>t</mi><mi>g</mi><mover accent="true"><mi>α</mi><mo>¯</mo></mover></mrow>
Прибор для определения коэффициента силы трения покоя работает следующим образом. В продольные пазы 5 пластины 4, закрепленной на предварительно опущенной в нижнее положение платформе 1, укладывают частицы 6 исследуемого сыпучего материала (например - зерновки). Затем тяговым устройством 7 медленно поднимают платформу 1 с закрепленной на ней пластиной 4 до момента начала скольжения частиц 6 по продольным пазам 5. При этом углы (α) начала скольжения частиц 6 регистрируют по шкале 3. По зарегистрированным значениям углов (α) начала скольжения частиц 6 определяют среднюю величину
, по которой рассчитывают коэффициент силы трения покоя по формуле
. При повторной серии опытов платформу 1 с закрепленной на ней пластиной 4 опускают вниз с помощью тягового устройства 7, после чего повторяют все операции в указанной последовательности.
max
Условие r<R исключает заклинивание частиц 6 в продольных каналах 5. Условие 2R<l исключает перекатывание частиц 6 по исследуемой поверхности частицы 4. Исключение времени на вспомогательные операции в сравнении с прототипом (нагрев и охлаждение вязкопластичного материала) позволяет достичь снижения трудоемкости измерений.