Устройство для определения сил трения

Союз Советских

Социалистических

Республик (б() Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено18,08.76 (21) 2398939/25-28 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет

Опубликовано05.01.79.Бюллетень № 1

Дата опубликовании оп исаи и я 10,01.7 9 (5l) М. Кле

G 01N 19/02

Гееудеретееннь@ квинтет

СССР ее делам изобретений н открытий (53) УДК 620.1,05:

:620,178,165 (088,8) Г

Л. А. Хмара, В, С. Лаэдон, В. И. Баловнев и A. Б.- Ермилов. (72) Авторы изобретения

Днепропетровский инженерно-строительный институт, трест Днепр остро ймеханизация и Московский автомобильно-дорожный институт (71) Заявители (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СИЛ ТРЕНИЯ

Изобретение относится к испытаниям материалов, в частности к устройствам измерения сил трения дисперсных материалов.

Известно устройство для определения сил трения, грунта по грунту и грунта по металлу, содержащее корпус, обойму„привод поступательного движения обоймы, систему нагружения и измеритель сил трения (l).

Недостатком укаэанного устройства является ограниченность длины пути трения при однонаправленном относитеЛьном перемещении образцов, что не позволяет проводить длительные испытания материалов и широко изменять диапазон скоростей.

Известно устройство для определения сил трения, содержащее основание, обойму, привод вращения обоймы, два нагружающих поршня (нижний и верхний), установленных в обойме н образующих с ней камеру для размещения образца материала, узел иагружения и измеритель момента трения (2).

Недостатком указанного устройства является невозможность проведения сравнительных испытаний на трение одного образца грунта по грунту и по металлу. вследствие того, что в обойму можно установить лишь один образец (грунта или металла), а для проведения второго испытания необходимо заменять образцы, нарушая при этом образец грунта, установленный в камере.

Целью изобретения является расширение технологических возможностей устройства.

Поставленная цель достигается тем, что внутренняя поверхность обоймы выполнена ступенчатой, а нижний поршень установлен с воэможностью перемещения вдоль оси обоймы. т0 Ha фиг. т изображено устройство при исследовании трения грунта по грунту, продольный разрез; на фиг. 2 — то же, при исследовании трения грунта по металлу.

На основании l c помощью подшипника 2 тэ установлена со ступенчатой внутренней поверхностью обойма 3, с помощью клиноременной передачи 4 соединенная с приводом вращения (на чертеже не показан), внутри обоймы 3 расположены нижний 5 н верхний 6 поршни, между которыми размещают е браэец 7 грунта. Нижний поршень 5 соединен с подннжной в осевом направлении, например телескопической, опорой 8, на которой установлен измеритель 9 момента тренин, 641328

4 дясь при этом в состоянии покоя. Затем включают приводную станцию и обойма 3 получает вращение. Измеритель 9 момента трения регистрирует силы сопротивления грунта сдвигу относительно вращающейся

3 металлической поверхности обоймы 3. При подаче по трубопроводам 16 и 7 газа или жидкости возможно измерение сил трения грунта по металлу прн наличии на границе трения смазывающей прослойки.

Формула изобретения

3 на нижнем поршне находится уплотнение 10, торцовые поверхности поршней 5 и б выпол, нены рифленными. Устройство снабжено узлом нагружения, включающим пригрузы 1, рычаг 12, промежуточную опору 13, опору 14 например телескопическую, и грузы !5. Устройство также снабжено трубопроводами 16 и 17 для подвода смазывающей среды, например, газа.

Устройство работает следующим образом

Вырезанный в естественных природных условиях образец грунта диаметром, равным верхнему диаметру внутренней полости обоймы 3, помещается на рифленное основание нижнего поршня 5 (как показано на фнг. I).

Затем сверху устанавливают пригрузы (диски) I I, поршень, нагружаемый грузами !5.

После этого включают привод,. который вращает через клииоремеиную передачу 4 обойму 3. При этом часть образца 7 получает вращение вместе с обоймой 3, а часть находится в состоянии покоя. Измеритель 9 момента трения (тензоэлемент) регистрирует сопротивление сдвигу грунта.по линии AAi.

Изменяя скорость, вращения обоймы 3, производят регистрацию сил сопротивления грунта сдвигу от скорости сдвига. По трубопроводам 16 н 17 подается сжатый газ или жидкость и определяется изменение сил трения и сопротивление грунта сдвигу в у<ловиях наличия иа границе относительно перемещающихся поверхностей смазывающей г1 рослой ки.

Узел нагружения в виде дисков 1! и грузов 15 обеспечивает широкое варьирование удельных давлений грунта.

Для определения коэффициентов трения грунта по металлу вырезанный образец грунта помещают s нижнюю полость обоймы 3 (см. фиг. 2). Снизу и сверху образец 7 грунта удерживается поршнями 5 и б, нахо16

Предложенная конструкция стенда позволяет исследовать в широких пределах изменения скорости сдвига на изменение сил трения грунта по грунту и грунта по металлу, а также при условии наличия смазывающей

IS прослойки на границе относительно перемещения поверхностей скольжения.

Устройство для определения сил трения, содержащее основание, обойму, привод вращения обоймы, два нагружающих поршня (нижний и верхний), установленных в обойме и образующих с ней камеру для размещения образца материала, узел нагружеиия и измеритель момента трения, отличающееся тем, что, с целью расширения технологических возможностей устройства, внутренняя поверхность обоймы выполнена ступенчатой, а нижний поршень установлен с возможностью перемещении вдоль оси обоймы.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР № 473910, кл. G 01 L t 04, 1975.

2. Авторское свидетельство СССР № 373593, кл. С О! N 19/02, 1973.