Пристрій для визначення коефіцієнта тертя ковзання біологічного матеріалу

Пристрій для визначення коефіцієнта тертя ковзання біологічного матеріалу, що містить основу, повзун, механізм переміщення повзуна, пружини та засоби виміру деформації пружин, який відрізняється тим, що повзун із механізмом його переміщення рухомо закріплений на основі пристрою з можливістю зміни нахилу повзуна відносно вертикальної площини, а на його робочій поверхні встановлені пасивні різальні елементи. - сила притиснення повзуна до поверхні досліджуваного зразка; і- кількість площин зсуву (і = 1 або і = 2). Недоліком відомого пристрою є те, що його конструкція передбачає роботу із зразками матеріалів невеликої простої форми (прямокутний паралелепіпед), які мають засоби кріплення до повзуна для забезпечення контакту між повзуном та досліджуваним зразком матеріалу, що забезпечує високі результати досліджень. Із врахуванням умов дослідження зразків різних матеріалів, повзун відомого пристрою має змогу переміщуватися відносно основи тільки у вертикальній площині. Відомий пристрій не придатний визначити коефіцієнт тертя ковзання біологічного матеріалу, де зразком, що досліджується є копитце живої тварини, бо не забезпечує контакту повзуна із копитцем тварини. Технологічний зріз робиться обов'язково при виконанні операції зрізання надлишкового рогу вершини кута копитця у зачепній частині, для запобігання зламу цієї частини копитця у процесі різання. Як правило, його роблять за допомогою спеціальних кліщів, що не забезпечують високі якості поверхні різання. Корисною моделлю ставиться завдання розробки пристрою для визначення коефіцієнта тертя ковзання біологічного матеріалу, в якому нове виконання конструкції основи та повзуна пристрою, дозволять забезпечити надійний контакт із досліджуваним об'єктом, і за рахунок цього покращити якість контролю механічних властивостей біологічного матеріалу (копитцевого рогу). Поставлене корисною моделлю завдання досягається тим, що пристрій для визначення коефіцієнта тертя ковзання біологічного матеріалу, що містить основу, повзун, механізм переміщення ю о> 7459 повзуна, пружини та засоби виміру деформації пружин, згідно корисної моделі повзун, із механізмом його переміщення, рухомо закріплений на основі пристрою з можливістю зміни нахилу повзуна відносно вертикальної площини, а на його робочій поверхні встановлені пасивні різальні елементи. Рухоме з'єднання повзуна (за допомогою шарніра) із основою пристрою дає можливість забезпечити надійний контакт його робочої поверхні із досліджуваним об'єктом - копитцем живої тварини. Змінюючи кут нахилу повзуна відносно основи пристрою, досягають максимальної площі контакту робочої поверхні повзуна із технологічним зрізом на копитці тварини, що позитивно впливає на якість (точність) контролю механічних властивостей біологічного матеріалу (копитцевого рогу). Встановлені на робочій поверхні повзуна пасивні різальні елементи дають змогу, при його переміщенні, розчищати поверхню технологічного зрізу від нерівностей і забезпечувати, тим самим необхідну для точних вимірів чистоту поверхні досліджуваного об'єкта. На фіг. 1 зображено загальний вигляд пристрою (вид збоку); на фіг. 2 зображено конструкцію повзуна пристрою із встановленими пасивними елементами (Вид А); на фіг. З показано варіант закріплення та регулювання різальних елементів (переріз Б-Б). Пристрій для визначення тертя ковзання біологічного матеріалу складається із основи 1 на якій рухомо, із можливістю переміщення у горизонтальній площині встановлено рухомий кронштейн 2. Спрямоване переміщення кронштейна 2 здійснюється за допомогою направляючих пальців З, що встановлені у циліндричних отворах кронштейна 2 (не показано) та у пазах основи 1 (не показано). Основа 1 має отвір з різьбою (не показано) у який встановлено гвинт 4, кінцева частина якого рухомо закріплена на кронштейні 2. Між основою та головкою гвинта 4 встановлено пружину 5. Основа 1 має хомут 6 у якому нерухомо закріплено засіб 7 виміру деформації (годинниковий індикатор) пружини 5. Шток засобу 7 нерухомо закріплено на пластині 8 кронштейну 2. На кронштейні 2 рухомо встановлено плиту 9, яка має можливість змінювати кут нахилу відносно вертикальної площини. Рухоме з'єднання плити забезпечує шарнір, утворений віссю 10, бічними вертикальними пластинами 11 плити 9, та аналогічними пластинами кронштейна 2 (не показані). На осі 10 нерухомо закріплено стрілку 12, а на вертикальній пластині 11 нанесено шкалу в градусах °. Рух плити 9 обмежується гвинтом 13. На поверхні плити 9, в центрі єкорпус 14 з квадратним отвором (не показаний) та отвори з різьбою (не показані), що розміщені симетрично корпусу 14. У отвір корпуса 14, рухомо встановлено напрямний палець 15 квадратного перерізу, який одним кінцем нерухомо з'єднаний із пластиною 16. У отвори з різьбою (не показані) плити 9 встановлено регулювальні болти 17. На пластині 16 нерухомо встановлено корпуси 18 у яких рухомо встановлено напрямну 19, що нерухомо з'єднана із повзуном 20. На поверхні повзуна нерухомо закріплено пластину 21, яка має чисто оброблену поверхню (зовнішню) та виготов лена із якісної конструкційної сталі. У передній частині повзуна є отвір 22 з пазами, у які нерухомо встановлені пасивні різальні елементи 23. Різальні елементи встановлені під кутом (3 відносно поздовжньої осі повзуна, та під кутом у відносно вертикальної площини повзуна. Різальні кромки елементів 23 зміщені у вертикальній площині на певну величину, наприклад на половину висоти зрізу h. Різальні елементи закріплені на повзуні 20 за допомогою гвинтів 24 та регулювальних прокладок 25. У верхній частині пластини 16 нерухомо встановлені корпуси 26, що мають отвори із різьбою (не показана) в які встановлено гвинт 27 механізму переміщення повзуна. Гвинт 27 рухомо (із можливістю обертання навколо поздовжньої осі) з'єднаний із напрямною 19 за допомогою пружного кільця 28. Усередині пружного кільця нерухомо встановлено хомут 29, у якому закріплено засіб ЗО виміру деформації кільця 28. Основа 1 пристрою для визначення тертя ковзання біологічного матеріалу рухомо, за допомогою напрямних 31 фігурного профілю встановлена на спеціальному кронштейні пристрою для обрізки та розчистки копитець свійських тварин, що також має відповідний профіль напрямних. Переміщення основи 1 вздовж кронштейна 32 у напрямних 31 обмежено фіксатором (не показано). Пристрій працює таким чином. Тварину, у якої потрібно дослідити стан копитцевого рогу та зрізати надлишковий ріг фіксують на опорній площині пристрою для обрізки та розчистки копитець ВРХ (великої рогатої худоби). Для того, щоб в процесі обрізки копитець не зламалася вершина кута у зачепі рогового башмака тварини, за допомогою кліщів роблять технологічний зріз, поверхня Б, яка має значну шорсткість. На кронштейні 32 встановлюють пристрій для визначення коефіцієнта тертя ковзання біологічного матеріалу. За допомогою гвинта 27 опускають повзун 20 у нижнє положення, щоб різальні елементи 23 знаходилися нижче краю технологічного зрізу. За допомогою гвинта 13 фіксують плиту 9 таким чином, щоб поверхня В повзуна 20 щільно прилягала до досліджуваної поверхні копитця - поверхні Б. Для більш щільного прилягання поверхонь одна до другої, використовують регулювальні болти 17, при цьому пластина 16 разом із повзуном 20 та іншими елементами буде рухатись у вертикальному, відносно плити 9 напрямку , завдяки напрямному пальцю 15. Обертаючи гвинт 27 у зворотному напрямку, переміщують повзун 20 у гору, при цьому вводять в дію різальні елементи 23 повзуна 20. Різальні кромки елементів знімають із поверхні Б копитця тварини, шар костцевого рогу висотою h, утворюючи при цьому гладеньку поверхню. При цьому, кожен із різальних елементів 23 зрізає половину товщини копитцевого рогу (фіг. 3), що забезпечує високу якість обробленої поверхні. Позитивно на якість поверхні впливають кути Р та У , кути встановлення різальних елементів на повзуні 20. Кут Р забезпечує ковзаюче різання матеріалу, а кут У своєчасне видалення стружки із зони різання. Піднімання повзуна 20 припиняють у той момент, коли досліджувана, оброблена поверхня копитця 7459 (поверхня Б) буде контактувати із пластиною 21, виміру деформації кільця Тільки після того, як у яка закріплена повзуні гвинтовій парі (гвинт 27 та корпуси 26) виникне осьове зусилля достатньої величини, відбувається За допомогою гвинта 4 переміщують рухомий рух повзуна, але припиняється у цей момент покронштейн 2 вздовж основи 1, притискаючи, при дальша деформація кільця, стрілка засобу ЗО зуцьому пластину 21 до обробленої поверхні копитпиняється на певній позначці і показує деформації ця (поверхня Б), із певним зусиллям - ^зат Великільця 28 Користуючись тарифувальним графіком чину цього зусилля визначають за допомогою тадеформації пружного кільця 28 (за аналогією порифувального графіка пружини 5, який побудовадібного графіка пружини 5) визначають величину ний на дослідних даних - залежності деформації зсуваючої сили Озсув Потім, користуючись запружини від прикладеного до неї зусилля При лежністю (1), визначають величину коефіцієнта визначенні зусилля ^зат - зусилля притискання тертя ковзання копитцевого рогу досліджуваної пластини до поверхні копитця, потрібно враховутварини Дослідження проводять на одній, будьвати кут нахилу плити 9, який визначають за доякій КІНЦІВЦІ тварини помогою стрілки 12 та шкали на пластині 11 ВеРезультати досліджень по визначенню количину деформації пружини 5 визначають за доефіцієнта тертя ковзання біологічного матеріалу помогою засобу виміру деформації 7 (індикатора використовують для визначення вологості копитгодинникового типу), оскільки в результаті перецевого рогу тварини, оскільки існує прямий зв'язок міщення кронштейна 2 пружина 5 стиснулася (деміж цими параметрами Пристрій дозволяє визнаформувалася) Далі обертають гвинт 27 і повільно чати вологість копитцевого рогу без руйнування піднімають повзун 20 у верхнє положення Рух рогового башмака (без вирізання зразків із копиповзуна відбувається не зразу, оскільки на нього тець живої тварини) Результати досліджень викодіє притискаюче зусилля ^зат На контактуючих ристовують для аналізу фізико-механічних влаТ стивостей біологічного матеріалу та для вибору поверхнях виникає сила тертя ^ Р , яка буде утрежимів різання копитцевого рогу механічними римувати повзун Осьове переміщення гвинта 27 засобами почне деформувати (розтягувати) пружне кільце 28, свідченням чого буде рух стрілки засобу ЗО 20 1918 28 30 26 \ 21 26 25 7 32 ]~Г 31 10 12 1 113 13 2 5 4 Фіг. Э ФІГ 1 Комп'ютерна верстка М Клюкін 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 К и ї в - 4 2 , 01601