Способ определения коэффициента трения

О П И С А Н И Е 396596

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 28.Х.1971 (№ 1708919/25-28) с присоединением заявки ¹

Приоритет

Опубликовано 29.V111.1973. Бюллетень № 36

Дата опубликования описания 21.1.1974

Ч. Кл. G 01п 19/02 государственный комитет

Совета Министров ",ССР оа делам изооретений и открытий

УДК 620.178.162.4 (088.8) Авторы изобретения

Г. П. Нерубенко и М. А. Броновец

Николаевский ордена Трудового Красного Знамени кораблестроительный институт им. С. О. Макарова

Заявитель

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА ТРЕНИЯ

Изобретение касается области исследования физико-механических свойств материалов, а именно исследования про цессов внешнего трения.

Известен способ определения коэффициента трения, заключающийся в том, что производят удар образца, выполненного в виде тела вращения, например шатра, по исследуемой поверхности контробразца, в процессе соударения создают относительное перемещение образца с заданной скоростью и по параметрам соударения определяют коэффициент трения.

Целью изобретения является автоматизация измерения коэффициента трения в процессе изна шивания пары трения.

Это достигается тем, что образцу сообщают вынужденные колебания, а скорость относительного перемещения образца и контробразца выбирают из условия возбуждения периодических колебаний образца, амплитуда которых пропорциональна коэффициенту трения. Кроме того, исследуемую поверхносгь контробразца устанавливают неподвижно, а образцу сообщают вынужденные колебания в нормальном и касательном направлениях к исследуемой поверхности в точке соударения. Предлагаемый способ поясняется чертежом. При возбуждении вибратором 1 вертикальных, вдоль оси у, колебаний подвешенный на пружине 2 образец 8 соударяется с исследуемой поверхностью контробразца 4, который перемешается с помощью рейки 5 и зубчатого колеса 6 относительно образца. Скорость относительного перемещения зависит от физико-механических свойств исследуемой пары трения и выбирается из условия возбуждения периодических колебаний образца, ам10 плитуда которых пропорциональна коэффициенту трения. При этом колебания образца в направлении, касательном к иссле;ц емой поверхности контробразца, регистрируются тензодатчиком 7, а колебания в направлении

15 нормали к исследуемой поверхности — тензодатчиком. 8. Сигналы с обоих тензода тчиков по проводам 9 поступают к осциллографу 10, который при соответствующей тарировке показывает коэффициент трения.

Исследуемая поверхность контробразца может быть либо плоской, либо иной формы, в частности цилиндрической, и может быть расположена под произвольным углом к напра в25 лению колебаний образца.

Относительную скорость перемещения можно задавать путем поступательного перемещения контробразца, а также путем его трения относительно оси, перпендикулярной к

30 направлению вынужденных колебаний образ396596 ца, при этом коэффициент трения определяется из выражения

Кг

2AgÄ sin

f == (1)

V (1+- R) амплитуда колебаний образца в направлении, касательном к исследуемой поверхности контробразца в точке соударения (вдоль оси х); частота свободных колебаний системы пружина-образец в том же направлении; частота колебаний вибратора; нормальная составляющая скорости соударения образца с контробразluOM; коэффициент восстановления скорости при ударе. где Л—

Кв— где я — угол наклона плоскости; р — угол трения исследуемой пары.

При применении двукомпонентного вибратора конструктивное решение еще больше упрощается, а коэф фициент трения определяется из выражения (1), когда установятся периодические колебания образца вдоль оси g с амплитудой В, равной

К2

В У (3)

К вЂ” со

2 а в

Если относительную скорость за дают путем наклона плоскости контробразца относительно направления колебаний вибратора, то конструктивное решение упрощается, и коэффициент трения определяется из выражения

Кг "

2АК„з! и

V1+ f s»(+V) =, (2)

V(1+ R) где у„„,, — амплитуда колебаний вибратора в нормальном к исследуемой поверхности контробраз ца на правлении (вдоль оси g);

5 К, — частота свободных колебаний системы пружина-образец в том же направлении.

Предложенный способ может быть использован не только для измерения коэффициен10 тов трения при ударе,,но и для изучения закономерностей изнашивания при сухом и граничном трении с высокими относительными скоростями скольжения, где элементарное фрикционное вза имодействие протекает в ре15 жиме соударения микронеровностей, Предмет изобретения

1. Способ определения коэффициента трения, заключающийся в том, что производят

20 удар образца, выполненного в виде тела вращен ия, например шатра, по исследуемой поверхности контробразца, в процессе соударения создают относительное перемещение образца с заданной скоростью и по параметрам

25 соударения определяют коэффициент трения, отличающийся тем, что, с целью автоматизации измерения коэффициента трения в процессе изнашивания пары трения, образцу сообщают вынужденные колебания, а скорость

30 относительного перемещения образца и контробра зца выбирают из условия возбуждения периодических колебаний образца, амплитуда которых пропорциональна коэффициенту трения.

35 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что исследуемую поверхность контробразца устанавливают неподвижно, а образцу сообщают вынужденные колебания в нормальном и касательном направлениях к исследуемой по40 верхности в точке соударения.

395596

Составитель Б. Сачек

Техред А, Камышникова

Редактор О. Юркова

Корректор Л. Орлова

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 3703/3 Изд. № 1903 Тираж 755 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, K-35, Раушская наб., д. 4/5