Способ определения коэффициента трения сыпучего материала о твердую поверхность

(51) С 01 И 19/ ОБРЕТЕЕЛЬСТВУ ПИСАН огойствен тво СССР1966 КОЭФФИИАЛАчающийал пода ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ТОРСНОМУ СВИДЕ(21), 3644733/25-28 (22) 22.09.83 (46) 15,06. 85. Бюл, Иф 22 (72) Ю,И. Якимов (71) Кубанский ордена Трудов Красного Знамени сельскохозя ный институт (53) 620.178.16(088,8) (56) 1. Авторское свидетельс В 209860, кл, С 01 Р 13/10, (прототип), (54)(57) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЦИЕНТА ТРЕНИЯ СЫПУЧЕГО МАТЕР О ТВЕРДУЮ ПОВЕРХНОСТЬ, заклю ся в том, что сыпучий материф 801161471 ют на вращающийся вокруг вертикальной оси диск с радиальными лопатками и улавливают материал после слета его с лопаток ловушкой, разделенной на две части перегородкой, а о коэффициенте трения судят по распределению масс сыпучего материала в ловушке, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности, сравнивают массы сыпучего материала в каждой части ловушки, а коэффициент трения определяют по углу установки лопаток при условии, чтобы массы сыпучего материала в каждой части ловушки быпи равны.Я1 11614Изобретение относится к методамоценки трибологических свойств материалов и может быть использованодля определения коэффициента трения сыпучего материала о твердую 5поверхность, например удобрений приих разбрасывании с помощью сельскохозяйственной техники,Известен способ определения коэфФициента трения сыпучего материала 1 Оо твердую поверхность, заключающийся в том, что сыпучий материал подают на вращающийся. вокруг вертикальной оси диск с радиальными лопатками и улавливают материал после слета его с лопаток ловушкой, разделенной на две части перегородкой, о коэффициенте трения судят по распределению масс сыпучего материала в ловушкеИ.Недостатком известного способа .является сравнительно низкая точностьопределения коэффициента трения, чтообусловлено неравномерностью распределения сыпучего материала в зоне слета.Цель изобретения - повышение точности.Цель достигается тем, что согласно способу определения коэффициентатрения сыпучего материала о твердуюповерхность, заключающемуся в том, 3 бчто сыпучий материал подают на вращающийся вокруг вертикальной осидиск с радиальными лопатками и улавливают материал после слета его с лопаток ловушкой, разделенной на двечасти перегородкой, а о коэффиеиенте Э 5трения судят по распределению масссыпучего материала в ловушке, сравнивают массы. сыпучего материала в каждой части ловушки, а коэффициент тренияопределяют по углу установки лопаток фпри условии, чтобы массы сыпучего материала в каждой части ловушки были равны,На фиг, 1 показана схематическиконструкция устройства для реализации данного способа; на фиг,2 - схе- ф 5ма установки ловушки относительнодиска; на фиг. 3 - схема к расчетуугла установки лопаток,Устройство содержит вращающийсявокруг вертикальной оси диск 1 с лолатками 2, бункер Э, ловушку 4, разделенную вертикальной перегородкой 5на две равные части с поддонами 6. с углом места подачи я равны Способ осуществляется следующим 55образом.Лопатки 2 устанавливают (фиг, 2)в пределах угла + с под заданным 71 гуглом О по отношению к радиусу диска 1, а концы лопаток 2 должны бытьудалены от центра диска 1 на одинаковое расстояние К, равное радиусу диска, В бункер 3 засыпают исследуемыйсыпучий материал, который подаетсяна диск 1 и отбрасывается лопатками2 в ловушку 4. При этом ловушка 4должна быть установлена в предварительно рассчитанной зоне по отношениюк диску 1, т.е. перегородка 5 располагается на заданном расстоянии г отцентра диска 1, а сопло бункера 3устанавливают на расстоянии го оттого же центра. По окончании опытавесь сыпучий материал из бункера 3через ловушку 4 попадает в поддоны 6и взвешивается, Если массы сыпучегоматериала, прошедшего через обе части ловушки 4, одинаковы, то коэффи"циент трения определяют по углу .о(рустановки лопаток при условии, чтосовпадает с заданным углом ас учетом некоторой постоянной Кданного устройства. Если массы сыпучего материала в поддонах 6 неодинаковы, то опыты повторяют, добиваясьравенства этих масс путем измененияугла а установки лопаток 2 по отношению к радиусу диска 1 с помощьюизвестных средств регулирования механизмов по углу,П р и м е р. Сыпучий материалможет иметь коэффициент трения впределах 0,2 4 Е 6 0,9, Определитьистинное значение Г данного материала при движении по поверхности трения лопаток 2, Принимаем за исходное(среднее) значение ГГ 0,5,т,е. угол трения Ю 26,5654, аэтому значению Г соответствует радиальная ( а = О) установка лопаток2 на диск 1. Пусть Кр .изменяетсяв пределах О,б - 0,8. Меньшие значения приводят к увепичению габаритовустройства, а большие увеличиваютпогрешность из-за резкого увеличениятолщины перегородки 5, Примем г,0,45 К, .гдеК - радиус диска, тогдаперегородка 5 должна быть расположена на расстоянии г от центра диска,равном (Фиг, 2 и 3) э оРийсфв вас 1 - О 6 Я Й 111+зь Ч3са 5 . 2 Й са 5 У,а = а ь. -Фусьа 1-51 СМо го(1+5 юЧ, 1+51 о.М1,2618 рад = 72,298 (2) 1161471 4чом, проведенным из И по касательной к окружности радиуса К в сторону .вращения диска 1, 3Коэффициент трения рассчитывают по уравнению регрессии (Е = Чф , Кр)р для составления которого необходимо рассчитать предварительно величины углов а при различных зиаче ниях Е и КР.Конкретные значения аргументов обозначим через Е и К рх , а шаги их изменения через Ь Еи ьК . Величина а определяется по формулеР 15 фах а 1 х к ф+ф 1 где Мх - значение угла а установкилопаток, необходимое дляобеспечения постоянстваугла выброса Фо частиц сы-пучего материала (ф = А,+.е - отклонение точки попаданиячастиц в сторону от переднейкромки перегородки 5 при слете с лопаток, установленныхпод углом а 1.к радиусу диска 1;30аЬ 1 к - значение угла а установкилопаток, необходимое дляобеспечения угла выброса(фа + Ьф) частиц, где Ьф -угол между направлениями 35полета частиц при угле выбРоса Фа и пРЯмой, соеДинЯющей точку слета частицс передней кромкой перегородки 5; 40б - отклонение точкипопаданиячастиц в сторону от передней кромки перегородки 5 врислете с лопаток, установленных под углом а, к радиусу.а К (соз ух- соз в ), где Э иу,- углы между абсолютной и окружной скоростями в момент слета частиц с лопаток (углы вылета) соответст венно при Ы О и Е Е ; аЬ"(АХ и Е аа Еха Угол у образован направлечткием абсолютной скорости частиц (ЭА) ,и лучом, проведенным из 0 по касательной к окружности радиуса К дис- И ка 1 в сторону его вращения, т.е, в направлении окружной скоростиконцов лопаток 2. Угол у образован мв и луЛф=ао сФ ах аа , р)зю /3ф" ахРгде у 5 р- угол между нормалью к плоскости перегородки 5 и прямой,соединяющей переднюю кромкуэтой перегородки с центромдискар ф ссоз (Кр с 05)соэс 0 )тосо 5 Ьфгде 7 - угол между абсолютной и ок 1 хкружной скоростями в момент слета частиц, рассчитанный при а = а(ахки Е - "Е хЗначения углов рассчитывают по известным формулам, напримерс помощью ЗВМ. В результате расчетов попучают трп оопряяаяяия ряда (Г1 ар ) р по котоРым с помощью известных методов рассчитывают уравнение регрессии 1 Е =т(амару КР)1 , с помощью которого вычисляют коэффициент трения Е.В данном примере осуществления предлагаемого способа для составления уравнения регрессии величина Крх принимает значения 0,6; 0,7; 0,7692;0,8333 и 0,8824 а Е 0,2, 0,3,0,9 с шагом ЮЕ = 0,1. Данные для расчетов сводят в таблицы, а затем с помощью ЭВИ получают уравнение для оценки коэффициента трения дляй Ъ 0 в видеЕ яя О, 5062 - Ор 035 Жр 0004 К рОр 0065 абРКР + Оф 0002 Р яа для абрсЬ получено, чтоЕ0,5015+ Ор 0336(ар) - 0,018 Кр ++ Ор 0092 Яр)К р + Ор 0006 ар, (8)Подставляя в уравнение (7) и (8) величины постоянной прибора Крр которая подбирается заранее, и ар., рассчитывают коэффициент трения Е,Помимо. повышения точности оценки коэффициента трения данный способ1161471 3 позволяет существенно сократить время испытаний, а предварительные операции нозвопяют, однажды построивустановку для реализации данного способа, применять ее для исследованиятрения сыпучих материалов с коэффициентами трения, изменяющимися вдостаточно широких пределах.