Устройство для определения силы трения при динамическом знакопеременном перемещении Советский патент 1988 года по МПК G01N19/02 

Од 00

со

СП

Изобретение относится к устрой-г ствам для исследования трибологичес- ких свойств в машиностроении. Целью изобретения является повышение достоверности определения мгновенных значений силы трения путем исключения влияния сил инерции подвижных частей устройства на величину определяемой силы трения. Предварительно тарируют устройство, исключив контакт между образцом 3 и контробразцом 5. Осуществляют знакопеременное перемещение образца относительно неподвижного контробразца. Регистрируют электрические сигналы от измерителя 11 и тензометрических элементов 8, пропустив один из сигналов через инвертор 13. В регистратор 15 поступают выравненные по амплитуде сигналы и гасят друг друга. При контакте образца 3 и контробразца 5 в результате перемещения возникает дополнительный сигнал от силы трения. Этот сигнал с помощью электрической схемы (усилители 12, инвертор 13, сумматор 14) по существу фильтруется от ложных сигналов, обусловленных влиянием инерционных свойств подвижных частей устройства. Тем самым обеспечивается регистрация истинной силы - трения в любой момент времени. 1 ил. СО с

//////I///////W ////// /// //////

1 5

Изобретение относится к технике для трибологических исследований и может быть использовано для испытания пар трения при знакопеременном перемещении.

Цель изобретения - повышение достоверности определения мгновенных значений силы трения путем исключения сил влияния инерции подвижных час- тей устройства на величину определяемой силы трения.

На- чертеже схематически изображено предлагаемое устройств.

Устройство содержит основание 1, держатель 2 образца 3, держатель А контробразца 5, привод возвратно-поступательного перемещения держате- ля 2 (не показан), механизм нагруже- ния, в качестве которого служит дер- жатель 2 и закрепленные на нем корпус 6, направляющие 7, упругие тензо- метрические элементы 8, инерционный груз 9, ролики 10, измеритель 11 силы трения, усилители 12, инвертор 13, 25 матор поступает одновременно и инвер- сумматор. 14, регистратор 15 и электро- тируемый сигнал, то он автоматически сопротивления .

Устройство работает следующим образом.

Производят, предварительную тари- ЗО ровку устройства, которая заключается в том, что образец 3 выводят из контакта с контробразцом 5 и с пойо- щью привода возвратно-поступательного перемещения сообщают держателю 2 знакопеременное перемещение. При этом возникают только силы инерции, которые приводят к деформации измерителя 11 силы трения, который преобразует ее в электрический сигнал, а также Q к тому, что инцерционный груз 9, воздействуя на упругие тензометрические элементы В, изменяет .их предварительно деформированное состояние, что

35

вычитает из суммарного сигнала электрический сигнал, характеризующий силу инерции, обусловленную свойствами держателя 2. Таким образом, регистратор 15 фиксирует по существу величину истинной силы трения между образцом 3 и контробразцом 5 в любой момент времени при динамическом знакопеременном перемещении.

Формула изобретения

Устройство для определения силы трения при динамическом знакопеременном перемещении, содержащее основание, размещенные на нем держатели образцов, привод возвратно-поступательного перемещения одного из держателей механизм нагружения, -измеритель силы трения и последовательно соединенные инвертор, сумматор и регистратор, отличающееся тем, что, с целью повышения достоверности определения .мгновенных значений силы трения, оно снабжено жестко закрепленной, на измерителе силы трения направ-. ляющей, двумя оппозитно закрепленными на ней и предварительно деформированными упругими тензометрическими элементами, установленными перпендикулярно к оси направляющей, и размещенным в направляющей с возможностью контакта с тенЭометрическими элементами инерционным грузом.

обусловливает получение дополнительного электрического сигнала. Предварительная деформация упругих элементов 8 необходима для исключения неустойчивости колебаний инерционного груза 9 при знакопеременном перемещении держателя 2.

Полученные электрические сигналы от измерителя 11 и упругих тензомет- рических элементов 8 при тарировке имеют одинаковый характер изменения во времени, но отличаются по амплиту де. Эти сигналы выравнивают по амплитуде, используя усилители 12. Выравненные сигналы поступают на вход ин

вертора 13, в котором один из сигналов меняет знак на обратный. В сумматоре 14 в результате сложения сигналов разного знака и одинаковой ам- плитуды они гасят друг друга и регистратор 15 фиксирует результирующий сигнал, равный нулю.

Затем выполняют испытание пары трения, т.е. приводят в контакт образец 3 и контробразец 5, и снова обеспечивают динамическое знакопеременное перемещение держателя 2 с помощью того же привода.

При неравномерном знакопеременном перемещении возникает сила трени в контакте, которая дополнительно воздействует на измеритель 11 и обусловливает выработку этим измерителем дополнительного электрического сигнала. Как и при тарировании в сумматор 14 поступает полученный дополнительный сигнал и сигнал от действия инерционного груза 9. Поскольку в суматор поступает одновременно и инвер- тируемый сигнал, то он автоматически

вычитает из суммарного сигнала электрический сигнал, характеризующий силу инерции, обусловленную свойствами держателя 2. Таким образом, регистратор 15 фиксирует по существу величину истинной силы трения между образцом 3 и контробразцом 5 в любой момент времени при динамическом знакопеременном перемещении.

Формула изобретения

Устройство для определения силы трения при динамическом знакопеременном перемещении, содержащее основание, размещенные на нем держатели обЗОQ45

50

55

разцов, привод возвратно-поступательного перемещения одного из держателей, механизм нагружения, -измеритель силы трения и последовательно соединенные инвертор, сумматор и регистратор, отличающееся тем, что, с целью повышения достоверности определения .мгновенных значений силы трения, оно снабжено жестко закрепленной, на измерителе силы трения направ-. ляющей, двумя оппозитно закрепленными на ней и предварительно деформированными упругими тензометрическими элементами, установленными перпендикулярно к оси направляющей, и размещенным в направляющей с возможностью контакта с тенЭометрическими элементами инерционным грузом.