Способ определения коэффициента трения корпуса модели судна о лед и устройство для его осуществления Советский патент 1991 года по МПК G01N19/02 

1

(21)4685824/28 (22) 26.04.89 (46) 15.07.91. Бюл. №26 (72)С.К.Ерохин (53)628,178.16(088.8)

(56) Report of friction measurement in full scale and In model scale treatment method used In WARC. For the ITTC Ice comltee meeting In st. Tohus, nov. 1985. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА ТРЕНИЯ КОРПУСА МОДЕЛИ СУДНА О ЛЕД И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

(57) Изобретение относится к трибологии. Целью изобретения является повышение точности за счет устранения факторов трения, отсутствующих в натуре. В слое льда выполняют канал, одна из кромок которого выполнена ступенчатой. Осуществляют скольжение по этой кромке модели судна. После прохода носовой части модели ступеньки измеряют силы Рг и Рх прижима и сопротивления, по которым судят о коэффициенте трения. 2 с, и 2 з.п.ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к трибологии. Целью изобретения является повышение точности за счет устранения факторов трения, отсутствующих в натуре. В слое льда 1 выполняют канал 2, одна из кромок которого выполнена ступенчатой. Осуществляют скольжение по этой кромке модели 3 судна. После прохода носовой части модели ступеньки измеряют силы P_Z и P_X прижима и сопротивления, по которым судят о коэффициенте трения. 2 с. и 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Слой льдег

О О

ы ел

СП

фи&1

Изобретение относится к трибологии и может быть использовано в судостроении при испытаниях материалов корпуса судна. Целью изобретения является повышение точности за счет устранения факторов трения, отсутствующих в натуре.

На фиг.1 приведена схема размещения модели судна в канале, образованном в ледовом поле; на фиг.2 - устройство для определения коэффициента трения корпуса модели судна о лед.

При фрикционном взаимодействии модели судна со льдом происходит частичное внедрение модели в лед, в результате чего при их относительном скольжении появляется сила лобового сопротивления, вносящая погрешность при измерении силы, обусловленной трением модели о лед.

При выполнении поверхности трения ступенчатой и осуществлении скольжения модели по ней при отсутствии свободной от контакта ее поверхности до ступеньки сила лобового сопротивления отсутствует, вследствие чего повышается точность определения фрикционных характеристик контакта по силе сопротивления скольжению.

Способ осуществляют следующим образом.

В слое льда, находящемся на плавучем состоянии на поверхности воды, выполняют канал одна из кромок которого выполнена ступенчатой (фиг.1). К этой кромке с силой Pz прижимают модель судна, находящуюся в плавучем состоянии, осуществляют ее скольжение и измеряют силу Рх сопротивления, по которой судят о коэффициенте f трения.

Так, если а- угол наклона борта модели к вертикали, то РХ R

Pz cos a

где R - сила сопротивления движению модели без взаимодействия со льдом (на чистой воде), которую измеряют до начала ледовых испытаний.

Устройство для определения коэффициента трения модели судна об лед содержит тележку 1, установленную с возможностью перемещения вдоль кромки льда (поверхности трения) на основании (не показано), установленную на тележке посредством роликов 2 каретку 3, внутри которой размещен стержень 4 (пилон), обладающий возможностью вертикального перемещения на роликах5. Нижний конец пилона 4 скреплен с двухкомпонентным силоизмерителем 6, который, в свою очередь, жестко связан с моделью 7 судна. К каретке 3 прикреплен

трос 8, перекинутый через блок 9 и соединенный с подвесом 10 для гирь 11.

Устройство работает следующим образом.

Нагруженном подвеса 10 осуществляют

прижим модели 7 к кромке льда 12. Тележку 1 приводят в движение, осуществляя тем самым скольжение модели по льду, при этом подвижность пилона 4 в вертикальном на0 правлении обеспечивает естественный характер взаимодействия судна со льдом.

После прохода носовой части модели ступенька в кромке льда производят измерение сило- измерителем 6 сил Pz и Рх прижима и сопро5 тивления движению модели, по которым судят о коэффициенте трения.

Формула изобретения 1.Способ определения коэффициента трения корпуса модели судна о лед. заключающийся

0 Б том, что под действием нагрузки приводят в контакт модель судна и образец льда и осуществляют их относительное скольжение, по силе сопротивления которому судят о коэффициенте трения, отличающий5 с я тем, что. с целью повышения точности, на поверхности трения образца льда выполняют ступеньку, модель размещают на поверхности ступеньки так, что она взаимодействует с ее кромкой, а скольже0 ние осуществляют в направлении от ступеньки.

0 больше величины смятия кромки льда при взаимодействии с ним модели.

-4.Устройство для определения коэффициента трения корпуса модели судна о лед, содержащее основание, держатель модели

5 судна, предназначенной для взаимодействия со льдом, привод поступательного движения держателя, механизм нагружения и измеритель усилий на модель, отличающееся тем, что держатель выполнен в

0 виде тележки, устанавливаемой на основание с возможностью перемещения вдоль поверхности трения, каретки, устанавливаемой на тележке с возможностью перемещения перпендикулярно поверхности

5 трения, и связанного с кареткой и установленного с возможностью перемещения в направлении, перпендикулярном направлениям перемещения тележки и каретки, стержня, один конец которого предназначен для крепления модели судна.

хххххххххххх ххххллл Фиг.2