Способ определения динамического коэффициента трения материала при нестационарном волновом движении в рабочей среде и устройство для его осуществления

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧ ЕСКРЕСПУБЛИК 6024 А 1 И 9 04 9 02 ОСУДАРС ПО ДЕЛА ЕЕТЕНИЯ ПИСАНИг 8 ЕКНЫИ КОМИТЕТ СССРЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(71) Институти Институт физ(56) Авторское287382, кл.Авторское с903752, кл. юл.41роблем механики АН СССики Земли АН СССРторов, Р, Р. Карабаев,и А. Х. Хомраев2 (088.8)свидетельство СССРб 01 х 19/02, 1969.видетельство СССРб 01 х 19/02, 1973,(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДИНАМИЧЕСКОГО КОЭФФИЦИЕНТА ТРЕНИЯ МАТЕРИАЛА ПРИ НЕСТАЦИОНАРНОМ ВОЛНОВОМ ДВИЖЕНИИ В РАБОЧЕЙ СРЕДЕ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ(57) Изобретение касается испытания материалов и предназначено для определения динамического коэффициента трения. Целью изобретения является повышение точности за счет учета волновых процессов в материале. Средний участок образца 3 размещают в рабочей среде и обивают его гибкой трубкой. Затем устанавливают его в обечайках, скрепляют хомутами 7 и 8. На образце размещают датчики 11 и 12, которые соединяют со схемами 3 и 4. Создают нормальное давление в средней части образ-ца 3, к одному из торцов образца 3 с помощью бойка 5 прикладывают импульсную нагрузку. Измеряют амплитуды импульсов напряжений. 2 с.п.ф-лы, 3 ил.формула изобретения 50 Изобретение относится к испытанию материалов и предназначено для определения динамического коэффициента трения при нестационарном волновом движении относительно рабочей среды.Цель изобретения - повышение точности определения динамического коэффициента трения за счет учета волновых процессов в материале.На фиг. 1 представлено устройство для определения динамического коэффициента трения; на фиг, 2 - узел создания нормального давления; на фиг. 3 - разрез А - А на фиг. 2.Устройство содержит основание 1 (фиг. 1 и 2), держатель 2 образца 3 материала, узел 4 создания нормального давления в рабочей среде, узел 5 перемещения (в виде бойка) образца 3 относительно рабочей среды 6, узел измерения нормального давления (не показан), Оно снабжено закрепленными на основании 1 двумя хомутами 7 и 8, двумя соответствующими полуцилиндрическими обечайками 9 и 10, образующими между собой полость, взаимодействующими с образцом 3 двумя датчиками 11 и 12 для регистрации амплитуд импульсов напряжений с измерительнь 1 ми схемами 13 и 14. Узел 4 (фиг. 3) создания нормального давления выполнен в виде гибкой трубки, размещенной по спирали в полости обечаек 9 и 10, и источника давления (не показан), соединенного с одним из концов трубки,В качестве узла 5 перемещения образца использован ударный боек, например, метательного узла. Узел измерения нормального давления выполнен в виде манометра, соединенного с вторым концом трубки, В качестве образца 3 материала используют цилиндрический стержень. Схемы 13 и 14 подсоединяют к регистрирующей аппаратуре.Способ определения динамического коэффициента трения осуществляют следующим образом.Средний участок образца 3 размещают в рабочей среде 6 (например, шлифовальная бумага) и обвивают его гибкой трубкой. Затем устанавливает в обечайки 9 и 1 О, скрепляют хомутами 7 и 8, Концы трубки соединяют с источником давления и манометром. На свободных концах образца 3 размещают два датчика 11 и 12. Затем создают нормальное давление в средней части образца 3, к одному из торцов образца 3 с помощью бойка прикладывают импульсную нагрузку. Амплитуды импульсов напряжений регистрируют с помощью датчиков 11 и 12 и схем 13 и 14 измерений. С учетом измеренных амплитуд определяют динамический коэффициент трения.Пример, Образец 3 диаметром О2 мм, длиной 1. 212 см изготавливают из алюминиевого сплава Д 16 Т 1 предел текучести о 30 кг/см", модуль Юнга Е 7,110 зкг/мм-,10 15 20 25 30 35 40 скорость распространения упругой волны Ср 5200 м/с, плотность р 2,710 кг/м ).Образец 3 закрепляют в узле 4 для создания нормального давления на участке длиной 530 мм. Между поверхностью образца 3 и спирально овивающей ее тонкой гибкой трубкой прокладывают шлифовальную бумагу6 абразивной поверхностью к резине. Концы резиновой трубки выводятся наружу через переходники, вмонтированные в полуцилиндрические обечайки 9 и 10, изготовленные из стальной толстостенной трубы с внутренним диаметром, равным 44 мм. Давление Ро создается масляным гидронасосом МП - 600, на котором установлен манометр с ценой деления 0,3 кг/см.В сечениях на свободных концах образца 3 наклеены по два датчика 11 и 12 - полупроводниковых тензорезистора типа КТД 2 А на диаметрально противоположных сторонах. Тензодатчики соединены последовательно для исключения антисимметричной компоненты импульса напряжения и подключены к мостовым схемам 13 и 14. Сигналы с выхода схем 13 и 14 подаются иа вход запоминающих осциллографов типа С 8 - 13, запуск ждущей развертки которых осуществляется сигналом датчика ускорения, закрепленного непосредственно у нагружаемого торца.Импульс напряжения возбуждается продольным, сжимающим ударом цилиндрического бойка диаметром 12 мм и длиной 265 мм, изготовленного из того же материала, что и образец. Ударник разгоняется, например, пневматической метательной установкой.Измеренные амплитуды импульсов напряжений в одном из опытов составили о,39 кг/мм и о,46 кг/мм.Для импульса напряжений прямоугольной формы динамический коэффициент трения определяется по формуле25 о - о- о=о 1 ргде Ро - нормальное давление и равно6 кг/см;1 о - длина участка образца, контактирующего со средой;5 и 1. - соответственно площадь поперечного сечения и периметр образца,Для приведенных данных о 0,175. 1 Способ определения динамического коэффициента трения материала при нестационарном волновом движении в рабочей среде, заключающийся в том, что образец материала перемещают в рабочей среде под давлением, измеряют параметры напряженно-деформированного состояния и по ним определяют динамический коэффициент тре1436024 Составитель В. ДаниловРедактор Л. Зайцева ТехредИ. Верее Корректор Л. ПатайЗаказ 5638/43 Тираж 847 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий113035, МоЪква, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5ПроиЗводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ния, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, используют образец в виде цилиндрического стержня, давление создают нормально средней части стержня, прикладывают к одному из торцов стержня импульсную нагрузку и регистрируют амплитуду импульсов напряжений на обоих концах стержня, которые учитывают при определении динамического коэффициента трения.2. Устройство для определения динамического коэффициента трения материала при нестационарном волновом движении в рабочей среде, содержащее основание, установленный на нем держатель образца материала, узлы создания нормального давления в рабочей среде и перемещения образца относительно рабочей среды и узел измерения нормального давления, отличающееся тем, что оно снабжено закрепленными на основании двумя хомутами, установленными в них двумя соответствующими полуцилиндрическими обечайками, образующими между собой полость, предназначенными для взаимодействия с образцом двумя датчиками регистрации амплитуд импульсов напряжений с измерительными схемами, узел создания нормального давления выполнен в виде гибкой трубки, размещенной по спирали в полости обечаек и предназначенной для взаимодействия с образцом, и источника давления, соединенного с одним из концов трубки, узел перемещения образца выполнен в виде ударного бойка, а узел измерения нормального давления - в виде манометра, соединенного с вторым концом трубки.