УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СИЛЫ ТРЕНИЯ

Полезная модель относится к области испытания материалов, в частности к устройствам измерения силы трения при возвратно-поступательном движении.
Прототипом изобретения является устройство для измерения силы трения, защищенное патентом на полезную модель RUS 138016 от 05.02.2014. Данное устройство позволяет проводить испытания материалов на силу трения при возвратно-поступательном движении в условиях нагрева и температурной стабилизации. Однако реализация предложенного устройства на практике показала наличие существенного недостатка в конструкции узла нагружения. Наличие незначительных перекосов и потерь на трение в прижимном ролике качения устройства приводило к нестабильности и невоспроизводимости результатов измерения силы трения. Неудачная схема расположения грузов затруднила размещение устройства в вытяжном шкафу
Задачей изобретения является улучшение функциональных свойств устройства для измерений силы трения: точности, воспроизводимости измерений и компактности за счет изменения конструкции узла нагружения.
Решение поставленной задачи достигается путем замены узла нагружения с подшипником качения на узел нагружения с вертикальным расположением грузов непосредственно над зоной трения (см. элементы 13, 14 и 15 на чертеже) и исключением подшипника качения. Такая замена приводит к исключению потерь на трение на этом подшипнике. Тем самым увеличивается точность и воспроизводимость результатов измерений. Вертикальное расположение грузов обеспечивает большую компактность устройства.
На чертеже представлено устройство для измерения силы трения. Устройство содержит основание 1, каретку 2 с закрепленным на ней нагревательным элементом 3, который подогревает ванночку 4 и смазочный материал 5, температура которого контролируется температурным датчиком 6. Управление нагревом нагревательного элемента, ванночки и смазочного материала осуществляется блоком индикации и управления нагревом 7. В ванночке 4 находится держатель 9 для контртела 8. Каретка приводится в возвратно-поступательное движение приводом 10. Испытуемый образец 11 закрепляется в держателе 12. Начальный вес образца компенсируется рычажным устройством 13. Нагрузка образца осуществляется грузами 14, установленными на держателе 15 непосредственно над зоной трения. Измерение силы трения осуществляется датчиком 16, соединенным через шарнирную опору 17 с рычажным устройством 13 и с опорой 18.
Устройство работает следующим образом. Сначала включается нагрев ванночки 4 до требуемой температуры, значение которой регулируется блоком индикации и управления нагревом 7. После достижения требуемого значения температуры включается привод 10. Начинается возвратно-поступательное движение каретки 2 с закрепленным на ней нагревательным элементом 3, ванночкой 4, смазочным материалом 5 и контртелом 8. Трение образца и контртела обеспечивает возникновение силы, действующей на шарнирную опору 17. Значение силы фиксируется датчиком 16.
Таким образом, основной технический результат заключается в улучшении функциональных свойств устройства для измерений силы трения: точности, воспроизводимости измерений и компактности за счет изменения конструкции узла нагружения. Новая конструкция узла нагружения предусматривает исключение опорного подшипника и вертикальное расположение грузов на рычажном устройстве непосредственно над зоной трения.