Для опытов на скользящее трение обычно применяют приборы типа „Трибометр с наклонной плоскостью, по которой перемещается испытуемый материал прямолинейно. Предлагаемый прибор имеет целью использовать для определения трения центробежную силу.
На чертеже фиг. 1 изображает боковой вид прибора; фиг. 2 - вид прибора сверху; фиг. 3 и 4 - схемы возможного взаимного положения маятника и указателя прибора.
Диск 1 у} реплен на вертикальной оси и вращается при помощи червячной передачи 2, червячная шестерня кото рой закреплена на оси, несущей диск 1. Червяк приводится во вращение от электромотора 3. В цепь мотора включен реостат. В приборе имеются зеркала 4, 5, 6, установленные под углом 45° к поверхности диска 1; зеркало 6 независимо от диска неподвижно укреплено над центром его; зеркала 4 и 5 связаны с диском, причем зеркало 4 можно перемещать радиально по диску.
На диске 1 установлен маятниковый механизм, состоящий из подвешенного на стержне 8 груза 7, причем стержень 8 в свою очередь подвещен на поворот(.330)
ной оси, помещенной в выточках диска 1.
Испытуемые материалы устанавливаются на диске 1 на заранее выбранном расстоянии (г) от оси вращения диска в пределах длины его радиуса. Один из двух образцов испытуемых материалов закрепляется жестко на диске, а другой лежит свободно на закрепленном. При вращении диска в свободно лежащем образце возникает центробежная сила Р, которая стремится сдвинуть его радиально по диску. Образец начнет двигаться при равенстве центробежной силы Р и силы трения между испытуемыми образцами материала F. Обозначив массу свободно лежащего образца материала через Ото, и центробежное ускорение черезуз. будем иметь:
Я /«2 Уо, но
о(
h П «2 - -.
где G - вес свободно лежащего образца материала, g-ускорение силы тяжести. Подставив значение т. и получим:
.V /,
(1)
в то же время сила трения
(2)
где /- коэфициент трения. Из уравнений (1) и (2) получим:
Отсюда коэфициент трения
f iМасса Щ груза 7, подвешенная к диску на стержне 8, равном по длине условно /, вращаясь вместе с диском, вследствие действия центробежной силы Р будет отклоняться радиально от своего нормального положения при покое, имея переменный радиус -j-- При этом
p Ggtga(3)
л О /у
где Р-центробежная сила массы Gg-вес /Wgi - переменный угол между вертикалью и стержнем 8.
Подставив значение G - в формулу (3), имеем:
P m2Stg«,
но
P m..
так как
y-jj -ш2/, ш2 (/ -f/sina),
то
ш2(/г-|-/ Sina) tg«.
Определив из последнего уравнения угловую скорость:
0) г .
/ -f- / sin 3
И сопоставив ее с ранее выведенным
уравнением
получим
f g gigyr +/sin a
откуда коэфициент трения определяем формулой
/-tg а R-}-1 sin а
tgO
Обозначив |lYsinV С, получим .
Шкала 10 соответственно проградуирована по величинам С. Произведение двух величин Сиг составляет величину коэфициента трения /. Для быстроты отсчета иногда составляют предварительно диаграмму, пользуясь уравнением / Gr.
Для наблюдения за моментом сдвига образца установлены под углом в 45° зеркала. Вращающиеся вместе с диском I зеркала 4 и 5 отражают расположенные на диске образцы в неподвижном зеркале 6, при помощи которого наблюдатель следит за процессом испытания, отмечая начало сдвига образца материала и соответствующее сдвигу определенное число оборотов диска. При сдвиге материала прибор постепенно останавливают выключением реостата в цепи прибора; при этом стрелка 9 укажет значение С, соответствующее сдвигу материала. Стрелка 9, поворотная на одной и той же оси со стержнем 8, связана с ним односторонним упором, закрепленным на стержне и служащим для перемещения стрелки лищь при отклонениях маятникового стержня 8 под действием центробежной силы.
При выключении мотора число оборотов диска падает; стержень 8 с грузом 7 снижается до вертикального своего положения, оставляя стрелку 9 неподвижно удерживаемой на месте ее отклонения трением ее об ось вращения.
Предмет изобретения.
1. Центробежный прибор для определения коэфициента трения, отличающийся тем, что в качестве индикатора в нем применен маятник с осью вращения, расположенной на поворотном диске 1 прибора диаметрально противоположно образцу, испытываемому на трение.
2. Применение при приборе по п. 1 оптического визира, состоящего из трех зеркал 4, 5 и 6, из которых два 4 и 5 закреплены на поворотном диске I прибора, а третье 6 - неподвижно над центром вращения диска.
(.-:..ИИУ. -я.яамащ w rAAW.vitv./ / МЛ- 1
J ж
Фм::2
(
ФмгЗ. г.
