Способ определения коэффициента трения твердых материалов Советский патент 1984 года по МПК G01N19/02 

Изобретение относится к методам определения коэффициента трения твердых материалов и может быть использовано при исследованиях трибологических свойств пар трения, работающих в динамическом режиме, Известен способ определения коэффициента трения твердых материалов, заключающейся в том, что образец перемещают по поверхности неподвижного контробразца с помощью гравитацио шых и инерционных сил, например, сообщают ему ударный импульс, приаоДЯ1ЩЙ в движение по контробразцу, вьтолненному в виде наклонной плоскости, В процессе движения регистрируют скорости и компоненты вектора полного ускорения образца, по которы определяют коэффициент трения Ш . Недостатком известного способа является то, что он не позволяет точ но определить коэффициент трения, так как при испытаниях пар трения возникает погрешность, обусловленная перемещением образца в направлении, перпендикулярном его скорости, в случае произвольных углов наклона поверхности трения контробразца к . горизонту или когда поверхность трения является волнистой и шероховатой поверхностью. Цель изобретения - повьшение точ ности определения коэффициента трени Цель достигается тем, что согласно способу определения коэффициента трения твердых материалов, заключающемуся в том, что образец перемещают по поверхности неподвижного контробразца, наклоненной к горизонтально плоскости, с помощью гравитационных и инерционных сил, регистрируют скорости и компоненты вектора полного ускорения образца, по которым определяют коэффициент трения, непрерывно измеряют углы наклона плоскости контакта между образцом и контробраз цом и проекцию вектора ускорения в направлении, перпендикулярном скорости перемещения образца, а коэффициент X трения определяют с учетом полученных мгновенных значений по формуле f 3iiil§iBEtSlfiiS §iHJt 2SltSSiiii g cos я где oi S , И углы наклона плоскости контакта между образцом и контробразцом по отнощению к горизонтальной плоскости; компоненты вектора ускорения образца в переносном движении на оси подвижной декартовой системы координат, связанной с образцом, одна из которых ориентирована под углом 90 к поверхности трения, а две другие оси совпадают с этой поверхностью; g - ускорение силы тях:ести. На чертеже приведена схема реализации одного из вариайтов предлагаемого способа. Способ осуществляют следующим образом, ft Подвижный образец 1 устанавливают на поверхнбсти неподвижного контробразца 2, выполненного, например, Б виде наклонной плоскости, которая может поворачиваться под углом об и /3 по отношению к горизонтальной плоскости. На образце 1 по линии его центра тяжести Р укрепляют три ньютонометра типа Д142М (не показаны) , оси чувствительности которых ориентируют вдоль осей X, Y, Z. Оси X и Y лежат в плоскости контакта между образцом 1 и контробразцом 2, а ось Z перпендикулярна к осям X и Y, Задавая углы поворота oL и , например, с помощью поворотной платформы КПА-5, изменяют положение образца 1 на поверхности трения контр- образца 2 и одновременно с помощью ньютонометров измеряют проекции а,, Эц и ajr вектора полного ускорения на оси X, Y, Z и проекции скоростей на оси X и Y. При скольжении образца 1 весом Р возникает нормальная реакция N, Сила трения F согласно принципу Даламбера определяется как Д Tj, PU Psinfl. cosflt,; ш - масса образца 1 По закону Амонтона F f N

3

и (2)

с учетом (1)

формула расчета | имеет вцц

fJisIsIsilftLlillilis.sinf cose{ +a,t)2

g С08в1-С08||+ aj.

Повышение точности определения коэффициента трения в предлагаемом способе достигается тем, что при скольжении образца 1 по поверхности

1092386

контробразца 2 произвольной формы учитывается ускорение, возрастающее за счет фрикционных колебаний в направлении, перпендикулярном скорости измерения образца,а также тем,что фиксируются мгновенные значения углов поворота и компонент вектора полного ускорения образца.

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА ТРЕНИЯ ТВЕРДЫХ МАТЕРИАЛОВ, заключающийся в том, что образец перемещают по поверхности неподвижного контробразца, наклоненной к горизонтальной плоскости, с помощью гравитационных и инерционных сил, регистрируют скорости и компоненты вектора полного ускорения образца, по которым определяют коэффициент трения, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, непрерывно измеряют углы наклона плоскости контакта между образцом и контробразг цом и првекцию вектора ускоренияв направлении, перпендикулярном скоросI ти Неремещения обраэц)а, а коэффициент f трения определяют с учетом полученных мгновенных значений по формуле . 4(g 5inot+a)4