Устройство для определения коэффициента трения плоских образцов материала

(51) САНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ 88.8)определения угла сдокументация ЭПВ,П., 1982.идетельство СССР01 К 19/02, 1980. ольже- М ЦНИГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(71) Центральньский институт буное конструктор(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА ТРЕНИЯ ПЛОСКИХ ОБРАЗЦОВ МАТЕРИАЛА(57) Изобретение относится к устройствам для определения коэффициента трения пло.Ж 1718050 А 1 ских листовых материалов. Цель изобретения - повышение точности. Устройство содержит основание 1, платформу 2, упор 3, ось 4 шарнира, с помощью которого платформа 2 установлена на основании 1, Ось 4 расположена посредине платформы 2 в плоскости ее центра тяжести. Контробразец 5 выполнен в виде диска, Оптический датчик положения контробразца 5 включает излучатель 6 и приемник 7, расположенные на платформе, Привод платформы 2 включает двигатель 8 и редуктор 9, Устройство содержит установленные на основании 1 вычислительный блок 10, задатчик 11 угла поворота, суммирующий усилитель 12 и датчик 13 угла поворота платформы, пульт 14 и блок 15 питания, Устройство обеспечивает определение коэффициента трения различных плоских материалов и выбор необходимых углов и скорости поворота платформы. 2 ил. Грозен8К = тра = тц(в Л). Изобретение относится к устройствам для определения коэффициента трения плоских листовых материалов, например бумаги или картона,Известно устройство для определения угла скольжения, содержашее корпус, платформу для размещения на ней образцов, установленную с возможностью ее поворота на оси, контртело, указатель угла наклона платформы, оптический датчик положения контртела и привод платформы, При работе производят измерение угла наклона платформы, при котором началось движение контрела.Устройство не обеспечивает достаточной точности измерения. Наблюдение ведется визуально, цена делений шкалы составляет 1 С, что является недостаточным при определении коэффициента трения бумаги или других материалов с гладкой поверхностью,Наиболее близким к изобретению является устройство для определения.коэффициента трения плоских образцов материала, содержащее основание, шарнирно установленную на нем платформу, предназначенную для крепления образца, контробразец, привод перемещения платформы и датчик положения контробразца,Конструкция привода не обеспечивает постоянство и равномерность угловой скорости поворота платформы. Скорость зависит от колебаний напряжения в сети, изменения сопротивления вращению в сопряженных элементах привода и т.п.Изменение угла поворота производится косвенно через время поворота Л 1 платформы, считая при этом угловую скорость поворота в постоянной величиной,Коэффициент трения К определяют по формуле Контробазец выполнен в виде многогранника, поэтому с началом движения его положение относительно элементов датчика за счет поворота вокруг своей оси может изменяться, Кроме того, измерение коэффициента трения по углу поворота возможно лишь при его малых значениях, Это происходит по той причине, что элементы датчика положения контробразца установлены на основании устройства, а сам контробразец находится на платформе, Еще до начала движения контробразца с поворотом 5 10 15 20 25 30 35 40 платформы меняется взаимное положение контробразца и датчика,Все указанное оказывает отрицательное влияние на точность и диапазон измерений, Кроме того, в устройстве нет средства контроля скорости поворота платформы,Цель изобретения - повышение точности,Указанная цель достигается тем, что устройство для определения коэффициента трения плоских образцов материалов, содержащее основание, шарнирно установленную на нем платформу, предназначенную для крепления образца, контробразец, привод перемещения платформы и датчик положения контробразца, снабжено установленными на основании датчиком угла поворота, активный элемент которого связан с осью платформы, электрически связанным с ним задатчиком угла поворота, установленным на платформе с возможностью перемещения в ее плоскости упором, ось шарнира расположена посредине платформы в плоскости ее центра тяжести, контробразец выполнен в виде диска, а датчик размещен на платформе.На фиг,1 изображено устройство, план: на фиг.2 - блок-схема устройства.Устройство (фиг,1) содержит основание 1, платформу 2, упор 3 установлены на платформе с возможностью перемещения ее в плоскости, горизонтальную ось 4 шарнира, с помощью которой платформа 2 установлена на основании 1,Ось 4 расположена посредине платформы 2 в плоскости ее центра тяжести. Контробразец 5 служит для его размещения на поверхности образца и выполнен в виде диска. Элементы оптического датчика положения контробразца 5 включают излучатель б и приемник 7, установленные на платформе 2, Привод платфоомы 2 включает двигатель 8 и редуктор 9, Устройство содержит установленные на основании 1 вычислительный блок 10, задатчик 11 угла поворота платформы 2, суммирующий усилитель 12 и датчик 13 угла поворота платформы 2, Устройство имеет пульт 14 управления и индикации и блок 15 питания.Активный элемент датчика 13 угла поворота связан с осью 4 платформы, и электрически связаны между собой датчик 13 и задатчик 11 угла поворота платформы,Устройство работает следующим обраНа платформе 2 закрепляют образец бумаги и устанавливают на его поверхности контробразец 5, выставляя его исходное поожение с помощью регулируемого упора 3,1718050 55 Включают блок 15 питания. По команде с пульта 14 управления и индикации задатчик 11 угла поворота начинает выдавать значение угла а поворота платформы 2. Привод отрабатывает заданный угол поворота. При этом сигнал с суммирующего усилителя 12, полученный в результате обработки сигналов с задатчика 11 и датчика 13 угла поворота платформы 2, поступает на двигатель 8, который через редуктор 9 поворачивает платформу 2,При исходном положении контробразца 5 луч от излучателя 6 поступает в приемник 7, касаясь края контробразца 5. Сначалом движения контробразец 5 перекрывает луч, при этом сигнал с приемника 7поступает на вычислительный блок 10, который запоминает значение угла поворотаплатформы 2. Вычислительный блок 10производит вычисление коэффициентатрения по формуле К= т 9 сг.Полученный результат высвечиваетсяна пульте 14 управления и индикации.По сигналу с вычислительного блока 10происходит обратный поворот платформы2, при этом угол наклона платформы 2 противоположный по знаку наклону платформыпри ее прямом повороте. При обратном повороте платформы 2 контробразец 5 занимает исходное положение, Затем покоманде с вычислительного блока 10 задатчик 11 угла поворота выдает нулевое значение угла а. и платформа 2 принимаетгоризонтальное положение.После замены образца на платформе 2последующее измерение производят описанным способом,Использованием задатчика 11 достигается высокая точность задания угла поворота. При этом скорость поворота платформы2 может быть выбрана в зависимости отфизических свойств исследуемого материала за счет режима работы задатчика 11 углаповорота и условий исследования, Точностьотработки заданного угла в широком диапазоне угла а обеспечивается обратнойсвязью по положению платформы 2. Сигналпри этом поступает с датчика 13 угла поворота на суммирующий усилитель 12, гдесравнивается с заданным сигналом,Установка горизонтальной оси 4 посредине платформы 2 в плоскости ее центра тяжести уменьшает влияние статической ошибки привода за счет постоянства момен та нагрузки в исходном положении и в процессе измерений при повороте платформы 2,Форма диска, принятая для контробразца 5, устраняет отрицательное влияние на1,0 точность измерения возможных смещенийили поворота контробразца вокруг своейоси в процессе измерений. При этом с помощью регулируемого упора 3 достигаетсяточность установки контробразца 5 в исход 15 ном положении относительно линий излучатель-приемник оптического датчикаположения контробразца,Установка оптического датчика положения контробразца на платформе 2 устраняет20 ограничения по величине угла поворотаплатформы и расширяет диапазон измерений, поскольку при любом угле поворотаплатформы взаимное расположение контробразца и элементов датчика остается по 25 стоянным.Устройство обеспечивает повышениеточности определения коэффициента трения плоских образцов материалов и выборнеобходимых значений углов и скорости по 30 ворота платформы,Формула изобретения устройство для определения коэффициента трения плоских образцов материала, 35 содержащее основание, шарнирно установленную на нем платформу, предназначенную для крепления образца, контробразец, привод перемещения платформы и датчик положения контробразца, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности,оно снабжено установленными на основании датчиком угла поворота, активный элемент которого связан с осью платформы, электрически связанным с ним задатчиком 45 угла поворота, установленным на платформе с возможностью перемещения в ее плоскости упором, ось шарнира расположена посредине платформы в плоскости ее центра тяжести, контробразец выполнен в ви де диска, а датчик размещен наплатформе.1718050 йа,Составитель В.Ива Техред М.Моргента Корректс ВВКУН ДЗКтО р Зака ИИПИ Госуда при ГКНТ С, 101 атЕльСки изВОдст Тираж енного комитета по 13035, Москва, ЖПодписноеобретениям и открытРаушская наб., 4/5 ат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагар