МАЯТНИКОВЫЙ ПРИБОР ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТОВ ТРЕНИЯ Советский патент 1973 года по МПК G01N19/02 

1

Изобретение предназначено для определения коэффициентов трения качения и трения скольжения.

Известен маятниковый прибор для определения коэффициентов тревия, содержащий основание, на опорной плоскости которого устанавливается исследуемый образец, взаимодействующий с образцом в процессе измерения индентор, выполненный в виде тела вращения, например щара, маятник с регулируемым центром тяжести, снабженный механизмом пагружения и жестко связанный с индентором, и механизм отсчета угла наклона маятника.

Недостатками известного прибора являются невозможность определения коэффициентов трения скольжения, отсутствие состояния устойчивого равновесия до момента полной остановки маятника, вследствие чего коэффициент трения качения определяется при переменной скорости по затуханию колебаний, причем на точность определения коэффициента трения оказывает влияние сопротивление воздуха.

Цель предлагаемого изобретения - устранение указанных недостатков и определение коэффициентов трения качения и трения скольжения на одной контактной площадке.

Зта цель достигается тем, что предлагаемый прибор снабжен механизмами изменения и отсчета угла наклона опорной плоскости.

При увеличении угла наклона опорной плоскости происходит перекатывание тела вращения, закрепленного в физическом маятнике, вверх по этой плоскости до состояния устойчивого равновесия, которое достигается при любом значении угла наклона опорной плоскости при условии, что оно .меньше критического, при которо.м начинается скольжение. Таким образом, на одной опорной площадке могут быть определены коэффициенты трения качения и трения скольжения.

Поскольку при каждом докритическом угле наклона плоскости наблюдается состояние устойчивого равновесия, то сопротивление воздуха не оказывает влияние на точность измерения коэффициентов трения.

На чертел е схематически изобрал ен предлагаемый маятниковый прибор.

Прибор состоит из корпуса /, в верхней части которого закреплена опорная плита 2, устанавливаемая горизонтально с помощью регулировочных винтов 3. На опорной плите распололген плоскопараллельный контробразец 4, который устанавливается наклонно с помощью микрометрического винта 5, служащего одновременно для измерения згла наклона контробразца.

Исследуемый образец &, представляющий собой тело вращения, например щар, жестко закрепляется в корпусе физического маятника 8

и устанавливается на контрообразец 4. Нагрузка на образец передается через призму 7. Для создания дополвительного нагружения служат сменные грузы 9 и 10, расположенные на направляющих винтах 11 и 12, которые закреплены на корпусе маятника 8.

Путем перемещения сменных грузов по винтам производится регулировка положения центра тяжести маятника, который всегда HIHже точки его опоры.

Для измерения угла отклонения маятника служит зеркало 13, закрепленное на корпусе маятника и отражающее луч света, направленный коллиматором 14, на шкалу 15.

Работает прибор следующим образом.

Тело 6 вращения закрепляют в физическом маятнике 8 и устанавливают на контробразец

4,расположенный горизонтально. Фиксируют нулевые положения микрометрического винта

5,предназначенного для изменения и отсчета угла наклона коно-робразца, и отсчетного устройства для измерения угла отклонения маятника.

Далее изменяют угол наклона контробразца за пределами области, в которой вызываются только предварительные смещения, и производят измерения углов 6 наклона контробразца и ф маятника по отнощению к нулевому положению.

Коэффициент трения качения рассчитывают по формуле

/C , cose

где Л - расстояние от центра тела вращения до центра тяжести физического маятника;

R - радиус тела вращения.

С целью повышения надежности измерений процесс повторяют многократно при различных углах наклона контробразца. Если угол наклона соответствует критическому, то начинается процесс скольжения.

Коэффициент трения скольжения равен тангенсу угла наклона плоскости к горизонту.

Процесс измерения не обязательно н ачинают с нулевого положения наклона контробразца. Тогда за начало отсчета принимают одцо из промежуточных положений контробразца и маятника.

Предмет изобретения

Маятниковый прибор для определения коэффициентов тренмя, содержащий основание, на опорной плоскости которого устанавливаегся исследуемый образец, взаимодействующий с образцом в процессе измерения индентор, выполненный в виде тела вращения, например шара, маятник с регулируемым центром тяжести, снабженный механизмом нагружения и жестко связанный с индентором, и механизм отсчета угла наклона маятника, отличающийся тем, что, с целью определения коэффициентов трения качения и трения скольжения на одной контактной площадке и повыщения надежности измерения коэффициента трения качения, он снабжен механизмами изменения и отсчета угла наклона опорной плоскости.

Ф