СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА ТРЕНИЯ Российский патент 2007 года по МПК G01N19/02 

Изобретение относится к области сельскохозяйственного машиностроения, а именно к методам исследования коэффициентов трения материалов.

Известен способ определения коэффициента трения, основанный на размещении исследуемого материала на наклонной плоскости. Угол наклона плоскости к горизонту увеличивают до тех пор, пока не начнется перемещение исследуемого материала. Данный угол и является искомым углом трения, соответственно, тангенс этого угла равен коэффициенту трения /1/.

Недостатком данного способа является то, что таким образом невозможно проводить исследование коэффициента трения сыпучих материалов без предварительной их фиксации в специальном образце.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому изобретению является способ определения коэффициента трения, включающий трение исследуемого материала о вращающуюся поверхность, выполненную в виде плоского диска, под действием центробежной силы и силы трения происходит отклонение образца, которое затем регистрируется на диаграмме. Окончательно коэффициент трения находят сопоставлением полученной таблицы и тарировочного графика /2/.

Недостатком данного способа также является невозможность проводить исследование коэффициента трения сыпучих материалов без предварительной их фиксации в специальном образце.

Задачей настоящего изобретения является определение коэффициента трения как твердых, так и сыпучих материалов без предварительной их фиксации в специальном образце.

Поставленная задача достигается тем, что поверхность, на которой размещается исследуемый материал, выполнена в виде цилиндра, частота вращения которого определяется по формуле

где n - частота вращения цилиндра, с^-1;

g - ускорение свободного падения, м/с²;

r - внутренний радиус цилиндра, м,

причем исследуемый материал размещается на внутренней поверхности цилиндра, при этом коэффициент трения определяется по формуле

где α - угол затаскивания исследуемого материала цилиндром, град.

На чертеже изображена схема установки для определения коэффициента трения.

Устройство включает цилиндр 1, установленный на валу, в подшипниках и механизм привода 2. Внутри цилиндра располагается исследуемый материал 3. Устройство содержит градуированную угловую шкалу 4, расположенную в нижней части установки, и указатель угла 5. Причем в установку входит комплект цилиндров 1, выполненных из различных материалов.

Устройство работает следующим образом.

Цилиндр 1, за счет механизма привода 2, совершает вращательное движение с постоянной частотой n, определенной из выражения

где g - ускорение свободного падения, м/с²; r - внутренний радиус цилиндра, м. Если частота вращения будет больше, то возможен захват материала за счет центробежной силы и вовлечение его в круговое движение вместе с цилиндром /3/. Уменьшение частоты вращения отрицательно скажется на точности исследований. За счет силы трения исследуемый материал 3 будет затаскиваться внутренней поверхностью цилиндра 1 на определенный угол α относительно нижней точки внутренней поверхности цилиндра 1. Этот угол определяется с использованием угловой шкалы 4 и перемещаемого вручную указателя угла 5. Коэффициент трения определяется по формуле

/3/.

Литература

1. Кленин Н.И. Сельскохозяйственные и мелиоративные машины. / Н.И.Кленин., В.А.Сакун. - М.: Колос, 1994, с.18-21.

2. Сабликов М.В. Сельскохозяйственные машины. Часть II. / М.В.Сабликов. - М.: Колос, 1968, с.6-8.

3. Машиностроение. Энциклопедия. Ред. Совет: К.В.Фролов (пред) и др. М.: Машиностроение. Сельскохозяйственные машины и оборудование. Т IV - 16 / И.П.Ксеневич, Г.П.Варламов, Н.Н.Колчин и др.; под ред. И.П.Ксеневича. 1998. - С.272.

Использование: в области сельскохозяйственного машиностроения при исследовании коэффициентов трения материалов. Сущность: исследуемый материал размещают на поверхности, выполненной в виде цилиндра, частота вращения которого определяется по формуле

где n - частота вращения цилиндра, с^-1; g - ускорение свободного падения, м/с²; r - внутренний радиус цилиндра, м. При этом исследуемый материал размещают на внутренней поверхности цилиндра, а коэффициент трения определяют по формуле

где α - угол затаскивания исследуемого материала цилиндром, град. Технический результат изобретения заключается в возможности определения коэффициента трения как твердых, так и сыпучих материалов без предварительной их фиксации в специальном образце. 1 ил.

Способ определения коэффициента трения, включающий трение исследуемого материала о вращающуюся поверхность, отличающийся тем, что поверхность, на которой размещается исследуемый материал, выполнена в виде цилиндра, частота вращения которого определяется по формуле

где n - частота вращения цилиндра, с^-1;

g - ускорение свободного падения, м/с²;

r - внутренний радиус цилиндра, м,

причем исследуемый материал размещается на внутренней поверхности цилиндра, при этом коэффициент трения определяется по формуле

где α - угол затаскивания исследуемого материала цилиндром, град.