Спосіб визначення коефіцієнта тертя матеріалу

Корисна модель відноситься до способів визначення фрикційних властивостей матеріалів і може знайти застосування в випробувальній техніці та наукових дослідженнях. В існуючому в теперішній час рівні техніки є відомим аналог - спосіб визначення коефіцієнта тертя матеріалу за а.с. СРСР №1046658, G01N19/02, від 16.03.82р. Цей спосіб вміщує укладення частинок матеріалу на поверхню обертового циліндра, визначення радіального кута переміщення частинок матеріалу від розрахункового положення за рахунок тертя, розрахунок коефіцієнта тертя матеріалу. Ці ознаки аналога є загальними з суттєвими ознаками корисної моделі. Крім того у аналога частинки матеріалу укладають на зовнішню поверхню обертового циліндра, радіальний кут переміщення матеріалу визначають від верхнього положення на циліндрі до лінії відриву матеріалу з циліндра під дією гравітаційних і відцентрових сил. Коефіцієнт тертя розраховують по формулі f=gsinα/(gcosα-ω 2r), де: g - прискорення вільного падіння, м/с2; α - згаданий радіальний кут переміщення матеріалу, град; ω - кутова швидкість обертання циліндра, с-1; r - радіус циліндра, м. Для здійснення цього способу потрібна велика порція матеріалу, а також живильник для подачі матеріалу і приймач матеріалу після обертового циліндра. Все це утворює незручності при реалізації способу, що є його недоліком. Прототипом корисної моделі є спосіб визначення коефіцієнта тертя матеріалу, що відомий з опису до а.с. СРСР №1045085, G01N19/02, від 06.01.82р. Цей спосіб включає укладення частинки матеріалу у середину порожнистого обертового циліндра, визначення радіального кута підйому частинки матеріалу тертям від низу внутрішньої поверхні циліндра, розрахунок коефіцієнта тертя. Ці ознаки прототипу є загальними з суттєвими ознаками корисної моделі. Недолік способу визначення коефіцієнта тертя матеріалу, що є прототипом, полягає у тому, що кут підйому частинки матеріалу у верхнього кінця коливається, що знижує точність його визначення. Ці коливання кута підйому частинки матеріалу зв'язані з інерційними процесами при переміщенні частинки матеріалу, зміненням форми і шершавості частинки матеріалу у різних напрямках. Крім того на точність визначення коефіцієнта тертя матеріалу може впливати відцентрова сила, що діє на частинку матеріалу при обертанні циліндра. Все це знижує точність визначення коефіцієнта тертя. В основу корисної моделі покладено задачу - підвищити точність визначення коефіцієнта тертя матеріалу за рахунок більш повного обліку факторів, що впливають на точність визначення коефіцієнта тертя. Поставлена задача вирішується тим, що в способі визначення коефіцієнта тертя матеріалу, який вміщує укладення частинки матеріалу усередину порожнистого обертового циліндра, визначення радіального кута підйому частинки матеріалу тертям від низу внутрішньої поверхні циліндра, розрахунок коефіцієнта тертя, у відзнаку від прототипу - при визначенні радіального кута підйому частинки матеріалу від низу внутрішньої поверхні циліндра визначають максимальний і мінімальний кути підйому при його коливаннях в процесі обертання порожнистого циліндра, порожнистий циліндр обертають з частотою обертання, яка забезпечує лінійну швидкість обертання його внутрішньої поверхні не більше 0,1м/с, а коефіцієнт тертя розраховують по формулі cos jmin - cos jmax f= sin jmax - sin jmin , де: φ - максимальний радіальний кут підйому частинки матеріалу від низу внутрішньої maх поверхні циліндра, град.; φmin - мінімальний радіальний кут підйому частинки матеріалу від низу внутрішньої поверхні циліндра, град. Причинно-наслідковий зв'язок між сукупністю ознак корисної моделі і технічним результатом, якого можна досягти, складається у наступному. У відзнаку від прототипу те що при визначенні радіального кута підйому частинки матеріалу від низу внутрішньої поверхні циліндра - визначають максимальний і мінімальний радіальні кути підйому при його коливаннях в процесі обертання порожнистого циліндра, порожнистий циліндр обертають з частотою обертання, яка забезпечує лінійну швидкість обертання його внутрішньої поверхні не більше 0,1м/с, а коефіцієнт тертя cos jmin - cos jmax f= sin jmax - sin jmin , де: φ розраховують по формулі - максимальний радіальний кут підйому частинки maх матеріалу від низу внутрішньої поверхні циліндра, град.; φmin - мінімальний радіальний кут підйому частинки матеріалу від низу внутрішньої поверхні циліндра, град., - дозволяє більш повно ураховувати фактори, що впливають на визначення коефіцієнта тертя. Це дозволяє підвищити точність визначеннякоефіцієнта тертя. На кресленні, що додається, зображено загальний вигляд пристрою, що реалізує спосіб. Пристрій, що зображений на кресленні, який реалізує спосіб, вміщує порожнистий обертовий циліндр 1 з внутрішньою поверхнею 2 з заданими фрикційними властивостями, відносно яких визначається коефіцієнт тертя матеріалу. Поверхня 2 може бути утворена обичайкою 3, що закріплена усередині циліндра 1, або безпосередньо циліндром 1. Поверхня 2 слугує для укладення на неї частинки 4 матеріалу. Для обертання циліндра 1 передбачені приводні ролики 5. В процесі реалізації способу приводними роликами 5 обертають порожнистий циліндр 1 у напрямку, що зображений на кресленні. Усередину порожнистого обертового циліндра 1 на поверхню 2, наприклад - обичайки 3, укладають частинку 4 матеріалу, для якого визначають коефіцієнт тертя. Частинка 4 матеріалу підіймається силами тертя у напрямку обертання циліндра 1 до тих пір, коли відбувається зрив зчеплення частинки 4 з поверхнею 2. При цьому радіальний кут підйому частинки 4 матеріалу внаслідок інерційних процесів, а також зміненню шершавості і форми частинки 4 матеріалу у різних напрямках - отримує коливання. При реалізації способу визначають максимальний радіальний кут φmaх і мінімальний радіальний кут φmin підйому частинки 4 матеріалу від низу внутрішньої поверхні циліндра 1. Порожнистий циліндр 1 обертається з частотою обертання, яка забезпечує лінійну швидкість обертання його внутрішньої поверхні 2 не більше 0,1м/с. При швидкості більше 0,1м/с відцентрова сила вносить похибку в процес визначення коефіцієнту тертя. Коефіцієнт тертя розраховують cos jmin - cos jmax f= sin jmax - sin jmin , де: φ - максимальний радіальний кут підйому частинки матеріалу від низу по формулі maх внутрішньої поверхні циліндра, град.; φmin - мінімальний радіальний кут підйому частинки матеріалу від низу внутрішньої поверхні циліндра, град. Все це підвищує точність визначення коефіцієнта тертя матеріалу.