Способ измерения силы трения

(51)5 6 01 й 19/02 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 2 3 ОО О(71) Хмельницкий технологический институт бытового обслуживания(56) Авторское свидетельство СССР М 1000860, кл. 6 01 И 19/02, 1980.Авторское свидетельство СССР М 1201736, кл. 0 01 И 19/02, 1984,(54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ СИЛЫ ТРЕНИЯ (57) Изобретение относится к испытаниям материалов трением. Цель изобретения - повышение точности измерения путем учета жесткости контакта. Контробразец устанавливают шарнирно при фиксированном расстоянии от поверхности образца до шарнира, приводят контробразец и образец в Изобретение относится к испытаниям материалов трением, в частности к способам и устройствам для измерения силы трения. Известен способ измерения силы трения, заключающийся в том, что контробразец устанавливают шарнирно, приводят образец в контакт с контробразцом, нагружают их нормальным усилием, перемещают контробразец и один относительно другого и судят о силе трения.).Я 2: 1718049 А 1 контакт, нагружают их нормальным усили-. ем, перемещают их один относительно другого, измеряют перемещение контробразца в нормальном к поверхности контакта направлении, которое возникает из-за нарушения равновесия моментов сил относительно шарнира при действии силы трения на контробразец. После прекращения относительного перемещения прикладывают к контробразцу момент и измеряют соответствующее его перемещение в нормальном направлении, возникающее аналогично, как при действии силы трения. О силе трения судят по параметру, который определяют как произведение приложенного момента и отношения перемещений контр- образца при относительном перемещении и без него при воздействии момента. Данный параметр не зависит от жесткости контакта, При обеспечении однонаправленности указанных перемещений точность измерения повышается. 1 з,п.ф-лы, 1 ил Недостатком этого способа является необходимость обеспечения большого пути трения для возврата контробразца без прекращения относительного перемещения в первоначальное положение с целью измерения силы трения;Наиболее близким к предлагаемому является способ измерения силы трения, заключающийся в том, что контробразец устанавливают шарнирно, при фиксированном расстоянии от поверхности образца до шарнира, приводят образец с контробраз 1718049цов, нагружают их нормальным усилием, перемещают образец и контробразец один относительно другого, измеряют перемещение контробразца в нормальном к поверхности контакта направлении и определяют параметр, по которому судят о силе трения. Шарниром может быть упругая перемычка.Недостатком данного способа является погрешность измерения, обусловленная зависимостью перемещения контробразца не только от силы трения, но и от жесткости контакта образца с контробразцом.Цель изобретения - повышение точности за счет учета жесткости контакта.Цель достигается тем, что после прекращения относительноо перемещения образца и контробразца прикладывают к контробразцу момент и измеряют соответствующее перемещение контробразца в нормальном к поверхности контакта направлении, а в качестве параметра определяют произведение приложенного момента и отношения перемещений контробразца при относительном перемещении образца и контробразца и без него при воздействии момента. Кроме того, обеспечивают однонаправленность перемещений контробразца как при относительном перемещении .образца и контробразца, так и без него при воздействии момента,На чертеже представлено устройство для осуществления способа измерения силы трения,Устройство содержит основание 1 с закрепленной на нем направляющей 2. На ней установлен держатель 3 образца 4. Рычаг 5 одним концом установлен на неподвижной оси б, другим неподвижно соединен под прямым углом с держателем 7 контробразца 8 и грузов 9, Индикатор 10 контактирует с рычагом 5. Нить 11, огибающая блок 12 на неподвижной оси, связана одним концом с держателем 7 по середине расстояния от оси б до образца 4, а другим концом с чашкой 13 для грузов.Способ осуществляется следующим образом.Контробразец 8 устанавливают шарнирно, закрепляя его на держателе 7, Расстояние от шарнира, т,е. от оси б до поверхности образца зафиксировано, Приводят контробразец 8 в контакт с образцом 4 и нагружают их, устанавливая грузы 9, Перемещают держатель 3 с образцом 4 по направляющей 2. При этом на контробразец 8 начинает действовать сила трения, которая нарушает равновесие момента нормальной силы сдавливания, действующей со стороны образца 4 на контробразец 8, и20 25 нити 11 от веса чашки 13 с грузами, в соответствии с обратным соотношением плеч этих сил.Измеренная сила трения, в связи с уменьшением сдавливания контакта, соответствует нормальной нагрузке в контакте, равной разности веса грузов 9 и силы трения, умноженной на отношение ее плеча 2 п к плечу силы тяжести грузов 9,При однонаправленности перемещений контробразца как при относительном скольжении, так и без него при воздействии момента площадь контакта изменяется более одинаково, чем при разнонаправленности. Поэтому учет жесткости контакта более точен при однонаправленности.Предлагаемое изобретение устраняет погрешность измерения силы трения, связанную с неучитыванием жесткости контакта при суждении о силе трения по вызванному ей геометрическому разжатию контакта, и повышает точность измерения,30 35 40 45 50 момента веса грузов 9 относительно оси б, В результате контакт геометрически разжимается с уменьшением силового его сдавливания, а рычаг 5 поворачивается до нового положения равновесия, воздействуя на индикатор 10, который показывает перемещение контробразца в нормальном к поверхности контакта направлений. Прекращают относительное перемещение образца 4 и контробразца 8. Прикладывают к контробразцу момент, путем приложения к держателю 7 силы натяжения нити 11 при нагружении чашки 13. При этом контакт разжимается из-за аналогичного нарушения равновесия моментов относительно оси 6,Индикатор 10 показывает перемещение контробразца в нормальном к поверхности контакта направлении при воздействии момента,Отношение известного приложенного момента к перемещению контробразца при этом характеризует жесткость контакта. Умножив это отношение на перемещение контробразца при движении образца получают параметр, по которому судят о силе трения, Параметр равен моменту силы трения относительно шарнира, Поэтому сила трения в два раза меньше силы натяжения Формула изобретения 1. Способ измерения силы трения, заключающийся в том, что контробразец устанавливают шарнирно при Фиксированном расстоянии от поверхности образца до шарнира, приводят образец в контакт с контр- образцом, нагружают их нормальным1718049 7 и о Ф Ю 45 50 Составитель Е,ЗбитневРедактор С.Патрушева Техред М,Моргентал Корректор Т.Малец Заказ 874 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 усилием, перемещают образец и контробразец один относительно другого, измеряют перемещение контробразца в нормальном к поверхности контакта направлении и определяет параметр, по которому судят о силе трения, отл и ч а ю щи й с ятем, что, с целью повышения точности за счет учета жесткости контакта, после прекращения относительного перемещения образца и контробразца прикладывают к контробразцу момент и измеряют соответствующее перемещение контробразца в нормальном к поверхности контакта направлении, а в качестве параметра определяют произведение приложенного момента и отношения перемещений контробразца при относи тельном перемещении образца и контробразца и без него при воздействии момента,2. Способ по п,1, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что обеспечивают однонаправленность перемещений контробразца как при отно сительном перемещении образца и контробразца, так и без него при воздействии момента.