СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА ТРЕНИЯ Советский патент 1973 года по МПК G01N19/02 

Изобретение относится к способам определения коэффициента трения.

Известен способ определения коэффициента трения по авт. св. № 306398, он состоит в том, что нроизводят удар шара по исследуемой поверхности образца, нри котором в процессе соударения создают их относительное персмешение с заданной скоростью и измеряют параметры соударения для расчета коэффициентов трения. Однако этот способ определения коэффициента трения не обеснечивает возможности изменения скорости качения шара по образцу. Между тем в ряде случаев требуется определять коэффициенты сцепления и трения скольл е11ия при заданной скорости качения. Примером такого рода испытаний является оценка сцепления автомобильных колес три пробуксовке автомобиля, движущегося с поступательной скоростью. При этом скорость качения колеса при постоянной относительиой скорости скольжения может оказывать существенное влияние на величину коэффициента сцепления. Другим случаем испытаиий является определение закономерностей предварительного смещения при качении ведущих и тормозящих колес в условиях колебаний неподрессорных масс. Кроме того, специальной задачей испытаний является определение коэффициента трения качения.

Цель изобретения - определение коэффициента трения качения и определение коэффициентов сцепления и трения скольл ения при заданной скорости качения.

Соглаою предлагаемому способу образцу после первого удара дают возможность соверщить ряд последовательных отскоков по контробразцу и измеряют параметры одного или нескольких последующих соударений. С каждым последующим соударением до момента начала чистого качения угловая скорость образца из1меняется в сторону уменьщения относительной скорости перемещения образца и контробразца в зоне контакта. Таким образом, по мере увеличения числа соударений

процесс взаимодействия переходит от скольжения при возрастающей от удара к удару скорости качения к предварительному смещению при тех же условиях и далее к качению с затухающей скоростью. Выбрав соответствующую тангенциальную скорость относительного перемещения и нормальную скорость соударения образца при первом ударе, можно получить требуемые параметры соударения при любом последующем ударе и при требуемых условиях определить указанные коэффициенты.

Регистрацию параметров соударений лроизводят, например, путем измерения параметров траектории отскока, в частности расстояния I между последовательными соударения3

Ми и максимальной высотой h отскоков, осуществляя запись траектории отскока. При испытаниях колес это может быть достигиуто путем установки гидравлического фиксатора, дающего струю жидкости вдоль оси вращения колеса, которая записывает траекторию полета на координатном листе, установленном в паправлении плоскости отскока колеса. Кроме гидравлического устройства, в качестве фиксатора могут быть использованы пневматические, механические, электрические и другие виды устройств, размещенные на колесе и .связанные с ним или установленные вне колеса. Зашись траектории полета обладает тем преимуществом, что позволяет использовать для определения коэффициентов спепления вместо длины или высоты другие параметры траектории отскока.

Коэффициенты сцепления и трения скольжения для каждого удара определяют, например, как отношение тангенциального и нормального импульсов.

Для первого удара, как известно, он может быть найден по формуле

li

f i

Л, + //г,-Ло

где li - длина отскока после первого удара; hi - максимальная высота отскока яосле

первого удара; ho - высота падения.

При каждом последующем (i-том) ударе отношение тангенциального и нормального импульсов, например, равпо

fiV hi,

,

fiiYh,

длина отскока после t-того удара; максимальная высота отскока после i-Toro удара;

длина отскока после удара, предшествующего t-тому; максимальная -высота отскока после удара, предшествовавшего f-тому.

Коэффициент трения качения оиределяют как пронзведеиня радиуса R тела вращения на отношение тангенциального и нормального импульсов. При п-ом ударе он равен

lnY h l-in-lV n

.

hn У +

Определение указанных коэффициентов

производится при соответствующем виде контактного взаимодействия, т. е. коэффициент трения скольжения определяется в режиме скольжения, коэффициент трения качения - в режиме качения, а коэффициент сцеплення - в режиме предварительного смещения. Параллельно с определением фрикционных свойств материалов по параметрам соударений могут быть найдены физико-механические свойства, в частности при использовании упругого удара .пневматического колеса по недеформнруемому основанию можно оценить гистерезиспые потери шины.

В качестве образца в предложенном способе определения коэффициента трения могут

применяться различные тела, колеса, пневматические шины и вращения, например шары, диски, кольца и т. д. В качестве контробразца может использоваться другое тело или изделие, материалы, вещества и дорожные покрытия. Испытания могут проводиться в условиях сухого, граничного и гидродинамического трения.

Предмет изобретения

Способ определения коэффициента трения по авт. св. № 306398, отличающийся тем, что, с целью определения коэффициента трепия

качения и определения коэффициентов сцепления и трения скольжения при заданной скорости качения, измеряют параметры одного или нескольких последующих соударений при соответствующем виде контактного взаимодсйствия.