CS232932B1 - Ríttroj pro zjišťování hodnot koeficientu tření - Google Patents

Abstract

Vynález řeěí přístroj pro zjiělování hodnot koeficientu tření a je určen pro ověřování hodnot koeficientu tření materiálových dvojic v různých průmyslových odvětvích. Přístroj obsahuje přítlačný mechanismus materiálových vzorků, posuvné táhlo a rám, skládající se z hlavice, tělesa opatřeného aretečním mechanismem pro fixaci posuvného táhl8, ze základny a držadla, přičemž, přítlačný mechanismus je otočně uložen na čepu posuvného táhla, které je suvně uloženo v hlavici rámu. - Po přitlačení vzorků přítlačnou tyčí, kolmou ke třecí rovině prověřovaných materiálů se po jejím naklonění v okamžiku prokluzu jednoho vzorku po druhém přímo odečte na stupnici přístroje hodnota koeficientu'tření mezi oběma vzorky.

Description

Vynález se týká přístrojového zařízení, jímž se řeěí zjišíování hodnot koeficientu tření různých materiálových dvojic.

Zjišíování koeficientu tření mezi dvěma materiály ee provádí tak, že dve vzorky materiálů, které jsou k sobě přitlačeny určitou normální silou a určitou posuvnou silou, která těsně přesáhne třecí sílu, se uvedou do relativního pohybu. Hodnota koeficientu tření mezi danými materiály je pak určena výpočtem poměru třecí a normální síly. Určení hodnoty koeficientu tření mezi dvěma materiály je tedy prováděno pouze v laboratorních podmínkách a pouze na základě měření přítlačné a posuvné síly.

Uvedené nevýhody odstraňuje přístroj pro zjlělování hodnot koeficientu tření podle * vynálezu, jímž se zjiSluje hodnota koeficientu tření mezi dvěma materiálovými vzorky bez nutnosti znalosti přítlačné a posuvné síly tak, že po přitlačení vzorků přítlačnou tyčí, kolmou ke třecí rovině prověřovaných materfilů se po jejím naklonění v okamžiku prokluzu jednoho vzorku po druhém přímo odečte na stupnici přístroje hodnota koeficientu tření mezi oběma vzorky, rovnající se tangentě úhlu odklonění přítlačné tyče od její původní polohy a to jak po předchozím relativním klidu obou vzorků, tak i po Jejich předchozím relativním pohybu, přičemž podstata vynálezu spočívá v tom, že přístroj pro zjillování hodnot koeficientu tření obsahuje přítlačný mechanismus materiálových vzorků, posuvné táhlo a rám, skládající se z hlavice, tělesa, opatřeného aretačním mechanismem pro fixaci posuvného táhla, ze základny a držadle, přičemž přítlačný mechanismus je otočně uložen na čepu posuvného táhla, které je suvně uloženo v hlavici rámu.

Vyěší účinek vynálezu spočívá ve zjišíování hodnot kofieientu tření růsných materiálových dvojic při jejich relativním klidu i pohybu a jejich libovolné poloze v prostoru, v mimolaboretorních podmínkách s bez nutnosti měření sil mezi prověřovanými matedály.

Příklad konkrétního provedení přístroje pro zjišíování koeficientu tření podle vynálezu je znázorněn na připojených výkresech, kde na obr. 1 je celkový pohled ne přístroj s částečnými řezy, ne obr. 2 je pohled P 1 z obr. 1, na obr. 3 je pohled P 2 z obr. 1 e na obr. 4 je částečný řez přístrojem z obr. 1 v rovině A-A. Obr. 5 pak představuje geometrickou konstrukci stupnice koeficientu tření, přičemž 1 odpovídá délce přítlačného mechanismu od Jeho osy otáčení ke hraně přítlačné tyče v jeho základní poloze, úhel beta odpovídá sklonu posuvného táhla vůči rovině zékledny přístroje a úhel alfa odpovídá sklonu přítlačné tyče v okamžiku překonání třecí síly mezi materiálovými vzorky posuvnou složkou Jejich přítlačné síly.

Přístroj pro zjišloÝání hodnot koeficientu tření podle vynálezu sestává z přítlačného mechanismu £ pevného e volného materiálového vzorku 2 β 2, i posuvného táhla £ se stupnicí 2 hodnot koeficientu tření a z rámu £, tvořeného hlavicí X, tělesem £, obsahujícím aretační mechanismus 2 P^r0 fixeci posuvného táhla £ v poloze pro odečtení hodnoty koeficientu ' tření, základnou 10 a držadlem 11·. přičemž přítlačný mechanismus £ Je otočně uložen ns Čepu 12 posuvného táhla £, které je suvně uloženo v hlavici X rámu 6,. Přítlačný mechanismus £ sestává z pouzdra ££, ve kterém je posuvně uložena přítlačná tyč 14. opatřená přítlačnou hranou 1 5 a vodicím čepem 16. procházejícím vodícími drážkami 17 pouzdra £2, a tlačená pružinou 18. přičemž přítlečný mechanismus £ je rotačně vyvážen protizávažím £2,. Posuvné táhlo £ je opatřeno koncovými narážkami 20 a gl a drážkou 22 pro fixaci Jeho polohy.

Aretační mechanismus 2 ⁸⁶ skládá z fixačního nárazníku 23. přitlačovaného pružinou ££. posuvně uloženého v tělese 8 a opatřeného fixačními plochami 25 a napínacím čepem ££, procházejícím vodicím! drážkami 27 tělesa 8 a z dvojramenné vypínací pálQT £8, otočně uložené na tělese 2, opatřené nárazníkem 29 a západkou £0, fixačního nárazníku ££,. Základna £2. rámu 6, se spodní plochou 31. jejíž nájezdová část ££ je zaoblena, je opatřené otvorem ££ se zaoblenou hranou 34 a opěrnou drážkou 35.

Pevným materiálovým vzorkem 2 může být pás zkušebního materiálu libovolná tloušlky, přičemž jeho dálka a Šířka minimálně odpovídá půdorysným rozměrům základny 10 rámu 6, přístroje nebo jiná přístupná plocha provSřovaného materiálu, uložená v prostoru v libovolné poloze, např. strojní součást, stgna, vozovka apod. Volný materiálový vzorek 2 je vytvořen ze druhého materiálu provSřované materiálová dvojice v podobě kostky, která je volně vložena do otvoru 33 základny 10 přístroje a je při dodržení předepsaných rozměrů £ a b opatřena zaoblenou nájezdovou plochou 36 a zářezem 37 pro opření přítlačné tyče 14 její přítlačnou hranou 15. Celková délka kostky musí zaručit při zjiSlovéní koeficientu tření vyloučení možnosti jejího překlopení.

Sklon posuvného táhla £, vyjádřený úhlem beta, který svírá posuvné táhlo £ se základnou 10 přístroje, tj. třecí rovinou materiálových vzorků 2 ⁸ 2 ^se určí při konstrukci přístroje podle účelu jeho použití. Pro univerzální přístroj pro zjiSlovéní koeficientů třeni v rozmezí f = 0 až 1 je vhodný úhel beta = 25° až 30°, Pro přístroj, jímž se se zvýSenou přesností zjiSlují koeficienty tření materiálových dvojic v rozmezí f = 0 až 0,4, je vhodný úhel beta = 50°, v rozmezí f = 0 až 0,25 je vhodný úhel beta = 60°, v rozmezí ř = 0 až 0,15 je vhodný úhel beta = 70°. Při úhlu beta = 80° lze se zvýSenou přesností zjiSlovat koeficienty tření materiálových dvojic v rozmezí f = 0 až 0,075, přičemž jednoduchou konstrukční úpravou zejména přítlačné tyče 14 β volného materiálového vzorku 2 lze přístroj uzpůsobit i pro použití ke zjiSlovéní koeficientu valivého tření.

'Přístroj podle vynálezu se používá tak,že se nejprve pomocí napínacího čepu 26 stlačí fixační nárazník 23 aretačního mechanismu 2 4o spodní polohy, přičemž vlivem nevyváženosti vypínací páJqr 28 se zasune západka 30 do vodícího otvoru tělesa 8 přístroje a zajistí tak fixační nárazník 23 v jeho spodní poloze. Spodní plochou 31 základny 1C přiloží se přístroj k pevnému materiálovému vzorku 2 a do otvoru 33 se vloží volný materiálový vzorek 2 .tak, aby se těsně dotýkal sadní stěny 38 otvoru 22· Po nadzvednutí přítlačné tyče 1,4 pomocí vodícího čepu 16 se tato usadí přítlačnou hranou 15 do zářezu 37 volného materiálového vzorku 2 Prsty se uchopí držadlo 11 a palcem téže ruky, odřeným o koncovou narážku 21 sě pomalu zasunuje posuvné táhlo £, čímž je nakláněn přítlačný mechanismus 1 a tím roste posuvná složka oproti normální složce jeho přítlačné síly. V okamžiku, kdy posuvná složka přítlačné síly překoná třecí sílu mezi materiálovými vzorky 2 ⁸ 2· dojde ke smyku volného materiálového vzorku 2 P° pevném materiálovém vzorku 2i jeho nárazu na nárazník 29. vysunuti západky 30 a zafixování polohy posuvného táhla £ pomocí fixačního nárazníku 23. V této poloze se odečte na stupnici 2 posuvného táhla £ hodnota koeficientu tření mezi materiály prověřované dvojice, odpovídající tangentě úhlu sklonu přítlačného mechanismu £.

Zjiělování hodnoty koeficientu tření mezi dvěma materiály při jejich relativním pohybu se provádí stejným výše popsaným způsobem, přičemž navíc je během zasunování posuvného táhla £ celý přístroj tažen spodní plochou 31 po pevném materiálovém vzorku 2 ve směru podélné osy základny IQ přístroje tak, že volný materiállový vzorek 2 je unášen zadní stěnou 38 otvoru 33 základny 10.

Pokud je nutno provést zjištění koeficientu tření po nakloněné nebo svislé povrchové přímce pevného materiálového vzorku 2i provede se zjištění za účelem vyloučení vlivu tíže volného materiálového vzorku 2 ^v obou jejích směrových smyslech, přičemž výsledným koeficientem tření je aritmetický průměr zjištěných hodnot.

Negativní vlivy na přesnost přístroje, způsobené nepatrnou změnou vyvážení přítlačného mechanismu £ vlivem změny délky 1 a nepatrným zpožděným fixace posuvného táhla £ za okamžikem prokluzu materiálových vzorků, jsou zanedbatelné.

; Zasouvání posuvného táhla £ lze provést též alternativně otáčením ručního kolečka, ná jehož hřídeli, uloženém v hlavici 2. rámu 6, přístroje bude ozubené kolečko, zapadající do ozubeného hřebene, jímž bude posuvné táhlo £ opatřeno.

Přístroj dle vynálezu je možno využít:

- potřeby znalosti nebo ověření hodnoty koeficientu tření materiálových dvojic v různých průmyslových odvětvích,

- pro orientační velikosti koeficientu tření mezi pneumatikami a vozovkou podle jejího okamžitého stavu při dopravních nehodách při prověřování smyku vozidla, jeho hradně dráhy apod., kdy na základě znalosti koeficientu tření lze např. usoudit ne předchozí rychlost vozidle podle délky jeho brzdné dráhy, na předchozí minimální rychlost vozidla, které ee v zetáSce ověřitelného poloměru dostalo do smyku apod.,

- jako Školní pomůcky pro názorné demonstrováni rozdílnosti hodnot koeficientu tření za klidu a za pohybu, pro názorné demonstrování vztehu f => T/N = tg alfa, kde f = koeficientu tření, T = třecí síle, N = normální Síle, kolmé ke třecí rovin!

a alfa = úhlu mezi působící silou a normálnou složkou, atd.

Claims (5)

PŘEDMĚT Ví NÍ LEZ li

1. Přístroj pro zjižlování hodnot koeficientu tření materiálových dvojic, vyznačující se tim, že ae skládá z přítlačného mechanismu (1), z posuvného táhla (4), ae stupnicí (5) hodnot koeficientu třeni a z rámu (6), obsahujícího hlavici (7), těleso (8) s aretačním mechanismem (9) pro fixaci posuvného táhla (4) v poloze pro odečtení hodnoty koeficientu tření, základnu (10) a držadlo (11), přičemž přítlačný mechanismus (1) je otočně uložen na čepu (12) posuvného táhla (4), které je suvně uloženo v hlavici (7) rámu (6).

2. Přístroj pro zjižlování hodnot koeficientu tření podle bodu 1, vyznačující se tim, že přítlačný mechanismus (1) sestává z pouzdra (13), ve kterém je posuvně uložena přítlačná tyč (14), opatřená přítlačnou hranou (15) a vodicím čepem (16), procházejícím vodícími drážkami (17) pouzdra (13), která je tlačena pružinou (18), přičamž přítlačný mechanismus (1) je rotačně vyvážen protizávažím (19).

3. Přístroj pro zjižlování hodnot koeficientu tření podle bodů 1 a 2, vyznačují! ae tím, že posuvné táhlo (4) je opatřeno koncovými narážkami (20, 21) a drážkou (22) pro fixaci jeho polohy.

4. Přístroj pro zjižlování hodnot koeficientu tření podle bodů 1, 2 a 3, vyznačující ae tím, že aretační mechanismus (9) ae skládá z fixačního nárazníku (23), přitlaČovaného pružinou (24), posuvně uloženého v tělese (8) a opatřeného fixačními plochaadl (25) a napínacím čepem (26), procházejícím vodiciml drážkami (27) tělesa (8) a z dvojramenné vypínací páky (28), otočně uložené na tělese (8), opatřené nérasníkem (29) a západkou (30) fixačního nárazníku (23).

5. Přístroj pro zjiělovéní hodnot koeficientu, tření podle bodů 1, 2, 3 a 4, vyznačují-* cl ae tím, že základna (10) rámu (6) se spodní plochou <31), určenou k přiložení přístroje k pevnému materiálovému vzorku (2), je opatřena otvorem (33), určeným ke vložení volného materiálového vzorku (3)·