Спосіб визначення коефіцієнта тертя

Спосіб визначення статичного коефіцієнта тертя матеріалів, що включає навантаження зразка, виготовленого у вигляді прямокутного паралелепіпеда з одного матеріалу, силою N, вплив на нього навантаженням F, що зрушує, ортогональним силі N, і збільшення його до значення Fc, при якому відбувається зрушення зразка, який відріз няється тим, що навантаження зразка силою N здійснюють стиском між плоскими поверхнями двох зразків, виготовлених з іншого матеріалу, реєструють в часі t, що змінюється, величини N(t) і F(t), визначають величину навантаження Fc(tc), що зрушує, по зламу кривої F(t), по залежності N(t) установлюють відповідному моменту часу tc значення сили реакції плит Nc(tc) і визначають статичний коефіцієнт тертя k використовуваних матеріалів за формулою Технічне рішення належить до галузі вимірів при визначенні статичного коефіцієнта тертя матеріалів. Відомий спосіб визначення статичного коефіцієнта тертя матеріалів, що заснований на збільшенні кута нахилу площини ковзання, виготовленої з першого матеріалу. Зразок, виготовлений із другого матеріалу, почне сковзати вниз, коли гравітаційна сила стає рівною силі статичного тертя між дотичними поверхнями площини й зразка. Статичний коефіцієнт тертя цих матеріалів визначається як тангенс кута нахилу, при якому починається ковзання. (Барон Л. Н. Характеристики тертя гірських порід. - М.: Наука, 1967. -272С.). Недоліком цього способу є його невисока точність. Як прототип обраний спосіб визначення статичного коефіцієнта тертя матеріалів (Капранов И. В. Теоретическая механика: Ч. 1. Статика: Учеб. пособ. - М.: РГОТУПС, 2001. - 81 С.). Спосіб включає розташування зразка, виготовленого у вигляді прямокутного паралелепіпеда з одного матеріалу, на горизонтальній плоскій поверхні плити, виготовленої з іншого матеріалу, вплив на зразок вертикальним навантаженням, наприклад за допомогою гирі вагою Р, і вимір мінімального значення горизонтальної сили F, яку необхідно прикласти до бічного торця зразка для його зрушення щодо плити. Статичний коефіцієнт тертя цих двох матеріалів визначають як відношення сили F до сили реакції N плити, що приймається рівним заданій силі Р. Недоліком цього способу є його невисока точність за рахунок перерозподілу нормальних напруг на поверхні плити, що контактує зі зразком, внаслідок утворення перекидаючого моменту при доповненні до бічного торця зразка сили, що зрушує, зміщеної щодо площини контактної поверхні. В основу корисної моделі поставлене завдання підвищення вірогідності й точності визначення статичного коефіцієнту тертя матеріалів за рахунок усунення перекидаючого моменту сили, що зрушує, зміщеної щодо площини контактної поверхні. Поставлене завдання вирішується тим, що в способі визначення коефіцієнту тертя, що включає навантаження зразка силою N, виготовленого у вигляді прямокутного паралелепіпеда з одного матеріалу, вплив на нього навантаженням, що зрушує, F, ортогональним силі N, і збільшення його до значення Fc, при якому відбувається зрушення зразка, відповідно до корисної моделі, навантаження зразка силою N здійснюють стиском між плоскими поверхнями двох зразків, виготовлених з іншого матеріалу, реєструють величини N(t) і F(t), що змінюється, в часі t, визначають величину навантаження, що зрушує, Fc(tc) по зламу кривій F(t), по залежності N(t) установлюють відповідному моменту часу tc значення сили реакції другого матеріалу Nc(tc), і визначають статичний коефіці UA (11) 45121 (13) U Fc (t c ) . 2N c (t c ) (19) k= 3 45121 єнт тертя k використовуваних матеріалів по форF (t ) k= c c 2Nc (t c ) , що убезпечує підвищення вірогімулі дності й точності визначення статичного коефіцієнту тертя матеріалів. Спосіб реалізується таким чином. Зразок 1, (Фіг. 1), виготовлений у вигляді прямокутного паралелепіпеда з першого матеріалу, розташовують між плоскими поверхнями двох зразків 2, виготовлених із другого матеріалу, через пружний елемент 3 з тензометричним мостом одноосьовно стискають їхньою силою N до значення N0, обертаючи гвинт 4 в опорі 5, жорстко закріпленої щодо зразка 2, через пружний елемент 6 з тензометричним мостом, впливають на зразок 1 навантаженням F, що зрушує, ортогональній силі N, сигнали від тензометричних мостів пружних елементів 3 і 6 подають у пристрій, що реєструє, 7, наприклад, аналогово-цифровий перетворювач і пристрій пам'яті комп'ютера. При цьому результат Комп’ютерна верстка І.Скворцова 4 реєстрації величин N(t) і F(t), що змінюється в часі t, відображається в реальному часі на моніторі комп'ютера у вигляді графіків (Фіг. 2). Навантаження, що зрушує, F(t) збільшують, обертаючи гвинт 4 до значення Fc(tc), при якому відбувається зрушення зразка 1 щодо зразків 2 і яке визначають по зламу кривій F(t). Потім установлюють відповідному цьому моменту часу tc значення сили реакції Nc(tc), що перевищує первісну силу стиску N о під дією на зразок 1 навантаження Fc(tc), і визначають статичний коефіцієнт тертя k використовуваних F (t ) k= c c 2Nc (t c ) . матеріалів по формулі Заявлений спосіб визначення статичного коефіцієнта тертя матеріалів підвищує вірогідність і точність визначення статичного коефіцієнта тертя матеріалів за рахунок усунення впливу перекидаючого моменту сили, що зрушує, зміщеної щодо площини контактної поверхні, і наявності двох контактних поверхонь. Підписне Тираж 28 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601