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 путем измерения прямым динамометрированием силы трения образца по исследуемой поверхности и деления ее на нормальное давление перемещаемого образца /1/.

Недостатком данного способа является низкая точность.

Наиболее близким решением к предлагаемому способу определения коэффициента трения является способ, заключающийся в перемещении образца по исследуемой горизонтальной поверхности при помощи груза, подвешенного на нити и перекинутого через блок, коэффициент трения определяется как отношение перемещающей образец силы к нормальному давлению, причем массу груза необходимо подбирать такой, чтобы образец двигался равномерно /2/.

Недостатком данного способа также является низкая точность и трудоемкость.

Задачей настоящего изобретения является определение коэффициента трения с большей точностью и меньшими затратами времени.

Поставленная задача достигается путем перемещения образца по исследуемой горизонтальной поверхности при помощи груза, подвешенного на нити и перекинутого через блок, при этом фиксируется время перемещения образца на метровом участке, а коэффициент трения определяют по формуле

где М - масса груза, кг;

m - масса образца, кг;

S - путь, пройденный образцом, м (S=1 м);

t - время перемещения образца на пути S, с;

g - ускорение свободного падения, м/с²,

причем масса груза М больше массы образца m на 10-20%.

На чертеже изображена схема устройства для осуществления способа определения коэффициента трения.

Устройство включает исследуемую горизонтальную поверхность 1 с расположенным на ней образцом 2. Образец 2 соединен с грузом 3 нитью 4, которая перекинута через блок 5. В состав устройства также входит электросекундомер 6, с которым через электропроводку связаны датчик включения 7 и датчик выключения 8, установленные соответственно в начале и в конце метрового участка S горизонтальной поверхности 1. Кроме того, перед датчиком включения 7 электросекундомера 6 установлен фиксатор 9 образца 2, а за датчиком выключения 8 электросекундомера 6 и перед блоком 5 расположен упор 10.

Прелагаемый способ осуществляется следующим образом.

Изначально образец 2 устанавливается на исследуемой горизонтальной поверхности 1 в фиксаторе 9. Затем фиксатор 9 отпускают, и образец 2 скользит по исследуемой горизонтальной поверхности 1 под действием силы тяжести, действующей на груз 3. Причем масса груза 3 больше массы образца 2 на 10-20%, что обеспечивает устойчивое движение образца 2 по исследуемой горизонтальной поверхности 1. Двигаясь, образец 2 последовательно действует на датчик включения 7 электросекундомера 6 и датчик выключения 8 электросекундомера 6, установленные для упрощения дальнейших расчетов на метровом расстоянии друг от друга. При этом электросекундомер 6 сначала включается, а затем выключается, фиксируя время перемещения образца по рассматриваемому метровому участку S. Пройдя датчик выключения 8 электросекундомера 6, образец 2 останавливается у упора 10. Коэффициент трения определяют исходя из выражения

где М - масса груза, кг;

m - масса образца, кг;

S - путь, пройденный образцом, м (S=1 м);

t - время перемещения образца на пути S, с;

g - ускорение свободного падения, м/с².

Используемая литература

1. Сабликов М.В. Сельскохозяйственные машины. Ч.II. / М.В.Сабликов. - М.: Колос, 1968, с.7.

2. Сабликов М.В. Сельскохозяйственные машины. Ч.II. / М.В.Сабликов. - М.: Колос, 1968, с.7 - прототип.

При осуществлении способа перемещают образец по исследуемой горизонтальной поверхности при помощи груза, подвешенного на нити и перекинутого через блок. При этом фиксируют время перемещения образца на метровом участке, а коэффициент трения определяют по формуле где М - масса груза, кг; m - масса образца, кг; S - путь, пройденный образцом, м (S=1 м); t - время перемещения образца на пути S, с; g - ускорение свободного падения, м/с², причем масса груза М больше массы образца m на 10-20%. Изобретение позволяет повысить точность и сократить время. 1 ил.

Способ определения коэффициента трения, заключающийся в перемещении образца по исследуемой горизонтальной поверхности, при помощи груза, подвешенного на нити и перекинутого через блок, отличающийся тем, что фиксируется время перемещения образца на метровом участке, а коэффициент трения определяют по формуле

где М - масса груза, кг;

m - масса образца, кг;

S - путь, пройденный образцом, м (S=1 м);

t - время перемещения образца на пути S, с;

g - ускорение свободного падения, м/с²,

причем масса груза М больше массы образца m на 10-20%.