УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА ТРЕНИЯ СКОЛЬЖЕНИЯ

Полезная модель относится к области исследования прочностных свойств твердых материалов, а именно к устройствам для исследования сопротивления износу и истиранию, и может найти применение для измерения статического и динамического коэффициентов трения скольжения.
Известно устройство для определения коэффициента трения льда (А.С. СССР №669267, МПК С01 №3/58, опубл. в Б.И. №23-79 г), оно содержит металлическую платформу с расположенным на ней грузом, стальные полозья, теплоизолирующую прокладку, прижимную планку, термодатчики и приспособление для регистрации изменения скорости перемещения платформы.
Анализ формулы изобретения по этому устройству показывает, что данное устройство не позволяет определить коэффициент трения, т.к. в формуле изобретения отсутствует существенный элемент: датчик силы трения. Скорее всего наличие элемента датчика температуры позволяет определять не коэффициент трения льда, а зависимость температуры в точке контакта относительной скорости соприкасающихся поверхностей, т.е. полозьев и льда.
Из описания к изобретению «Способ испытания материалов на трения» по А.С. СССР №690366 (опубл. в Б.И. №37-79 г., МПК С01 №3/56) известно устройство для осуществления этого способа. Устройство состоит из двух прижатых пружиной друг к другу цилиндрических образцов, один из которых снабжен периодически включаемым приводом. При этом на валу ведомого образца установлен датчик для измерения силы трения.
Недостаток устройства заключается в том, что из-за значительных осевых нагрузок на образцах точность измерения сил трения не высока.
Известна установка для испытания материалов на трение при плоском напряженном состоянии (А.С. СССР №1652886, МПК С01 №3/10. Прототип. Опубл. в Б.И. №20-91 г.).
Установка содержит основание, установленные на нем захваты образца и контробразца, пружинно-винтовой механизм нагружения, платформу с механизмом перемещения, которая установлена на вертикальной направляющей. Установка снабжена приводом и приборами, регистрирующими перемещения образцов и возникающих при этом усилий.
Недостаток прототипа состоит в отсутствии возможности определить статический и динамический коэффициенты трения скольжения твердых материалов.
Поставлена задача расширить функциональные возможности установки, а именно сделать возможным определение статистического и динамического коэффициентов трения.
Поставленная задача решена следующим образом. В соответствии с прототипом устройство для определения коэффициента трения скольжения включает основание и платформу с размещенными на ней образцом, контробразцом и приводом. Согласно полезной модели устройство снабжено вторым контробразцом, кинематически связанным с первым контробразцом, образец размещен на цилиндрических поверхностях контробразцов, при этом платформа шарнирно связана с основанием и снабжена ограничителями хода образца, подъемным приспособлением и устройством для измерения угла наклона платформы к основанию.
Далее сущность полезной модели поясняется чертежом, на котором изображена конструкция установки для определения коэффициента трения скольжения.
Устройство содержит платформу 1, шарнирно прикрепленную к основанию 2. На основании 2 на осях установлены контробразцы 3 и 4 цилиндрической формы, вращение которых обеспечивает привод двигателя 5 с помощью трансмиссии 6. На цилиндрических
поверхностях контробразцов 3 и 4 размещен образец 7, перемещение которого по платформе 1 ограничено верхним 8 и нижним 9 ограничителями хода. Платформа снабжена угломерным устройством 10 и устройством для изменения угла наклона, в частности домкратом 11.
c
Включают двигатель 5, в результате чего с помощью трансмиссии 6 контробразцы 3 и 4 приводятся во вращение и сообщают образцу 7 поступательное движение в направлении верхнего ограничителя 8, посредством домкрата 11 увеличивают угол наклона платформы 1 по отношению и основанию 2, при этом определяют предельный угол наклона платформы 1, когда образец 7 уперт в верхний ограничитель 8, в этом положении угол наклона пропорционален силам трениям и, соответственно, статическому коэффициенту трения скольжения ƒс определяют по формуле: ƒ=tgα.
q.
Уменьшают угол наклона платформы, но при условии, чтобы образец 7 имел постоянный контакт с верхним ограничителем 8, определяют угол наклона платформы, при котором образец 7 еще соприкасается с ограничителем 8, динамический коэффициент трения скольжения ƒg определяют по формуле: ƒ=tgα
Технический результат полезной модели - расширение функциональных возможностей устройства.