RU2768218C1 - Device for determining the coefficient of static friction - Google Patents

Device for determining the coefficient of static friction Download PDF

Info

Publication number
RU2768218C1
RU2768218C1 RU2021113606A RU2021113606A RU2768218C1 RU 2768218 C1 RU2768218 C1 RU 2768218C1 RU 2021113606 A RU2021113606 A RU 2021113606A RU 2021113606 A RU2021113606 A RU 2021113606A RU 2768218 C1 RU2768218 C1 RU 2768218C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
rod
ears
attached
recess
holes
Prior art date
Application number
RU2021113606A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Михаил Иванович Романченко
Андрей Васильевич Сахнов
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Белгородский государственный аграрный университет имени В.Я. Горина"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Белгородский государственный аграрный университет имени В.Я. Горина" filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Белгородский государственный аграрный университет имени В.Я. Горина"
Priority to RU2021113606A priority Critical patent/RU2768218C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2768218C1 publication Critical patent/RU2768218C1/en

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N19/00—Investigating materials by mechanical methods
    • G01N19/02—Measuring coefficient of friction between materials

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)

Abstract

FIELD: testing techniques.
SUBSTANCE: invention relates to testing techniques and can be used to determine the frictional properties of samples with a flat working surface on a flat horizontal support surface with different types of coatings. The device comprises a base with two ears with holes rigidly fixed on it. The base is made in the form of a disk-shaped disk with a hollow cylindrical recess in the lower part facing the tested bearing friction surface, and a test sample is placed in the recess of the base and fixed in the recess, having a shape and dimensions corresponding to the recess, in addition. The ears are located in a vertical plane parallel to each other and two holes are made in the ears coaxially to each other. An axle is installed in the holes of the ears with the possibility of rotation and fixation in the axial direction, a rod is also rigidly attached to the axle, and the rod is made with the possibility of installing and fixing weights of various masses, while the weights are attached to the rod by a pin. A rod is attached to the upper part of the rod, designed to hold the rod in an inclined position when determining the static friction coefficient, while a dynamometer is attached to the rod, fixing the resulting longitudinal force, and a horizontal position sensor.
EFFECT: simplifying the design and improving the accuracy of measuring the static friction coefficient.
1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано при определении фрикционных свойств образцов с плоской рабочей поверхностью на плоской горизонтальной опорной поверхности с различными типами покрытий.The invention relates to testing techniques and can be used to determine the frictional properties of samples with a flat working surface on a flat horizontal support surface with different types of coatings.

Известно "Устройство для измерения коэффициента сцепления аэродромного и дорожного покрытий" (RU 2134415 C1, G01N 019/02 (1995.01), 10.08.1999), которое предназначено для оценки состояния дорожного покрытия механическим способом. Устройство содержит измерительное колесо, которое установлено на отдельной раме, соединенной с балкой заднего моста зажимным устройством. На раме установлен шарнир с измерительным датчиком. Измерительное колесо через полуоси соединено с задающим колесом. Для вертикальной нагрузки на измерительное колесо в измерительной системе устройства имеется груз, закрепленный шарнирно. Усилие нагрузки передается пружинным амортизатором.Known "Device for measuring the coefficient of adhesion of airfield and road surfaces" (RU 2134415 C1, G01N 019/02 (1995.01), 10.08.1999), which is designed to assess the condition of the road surface mechanically. The device contains a measuring wheel, which is mounted on a separate frame connected to the rear axle beam by a clamping device. A hinge with a measuring sensor is installed on the frame. The measuring wheel is connected to the driving wheel through the axle shafts. For the vertical load on the measuring wheel, the measuring system of the device has a hinged weight. The load force is transmitted by a spring shock absorber.

В известном устройстве значение коэффициента сцепления определяют путем измерения продольной силы сцепления измерительного колеса с поверхностью покрытия при постоянной его пробуксовке.In a known device, the value of the coefficient of adhesion is determined by measuring the longitudinal force of adhesion of the measuring wheel to the surface of the coating with its constant slip.

Недостатком известного устройства является то, что измерительное колесо принуждается к постоянному механическому скольжению по поверхности покрытия, что увеличивает погрешность измерений. При этом измерение коэффициента сцепления осуществляется на заданной скорости - 50 км/час.The disadvantage of the known device is that the measuring wheel is forced to a constant mechanical sliding on the surface of the coating, which increases the measurement error. In this case, the measurement of the coefficient of adhesion is carried out at a given speed - 50 km/h.

Другим известным устройством является "Устройство для определения коэффициента сцепления колеса с аэродромным покрытием" (авторское свидетельство №630982, кл. G01N 19/02, 30.03.1981).Another well-known device is the "Device for determining the friction coefficient of a wheel with an airfield pavement" (copyright No. 630982, class G01N 19/02, 03/30/1981).

Известное устройство содержит измерительное колесо, блокировочную муфту, редуктор, измерительный элемент, вычислитель, пульт управления, измерительный прибор, раму измерительной тележки, центральную тягу, боковую тягу, направляющую тягу и ведущее колесо.The known device contains a measuring wheel, a locking clutch, a gearbox, a measuring element, a calculator, a control panel, a measuring device, a measuring trolley frame, a central link, a side link, a guide link and a drive wheel.

Определение коэффициента сцепления известным устройством заключается в том, что при движении измерительной тележки из-за разницы в диаметрах ведущего и измерительного колес, соединенных редуктором через блокировочную муфту, осуществляется движение измерительного колеса с заданной пробуксовкой относительно покрытия. Соотношение диаметров ведущего и измерительного колес обеспечивает заданную пробуксовку измерительного колеса. Вследствие пробуксовки измерительного колеса возникает продольная сила сцепления. Недостаток известного устройства заключается в том, что при определении коэффициента сцепления устанавливается скорость движения, равная 40-50 км/час, при этом появляется занос измерительной тележки и возникает поперечная сила торможения, что занижает точность измерения коэффициента сцепления. Занос измерительной тележки обусловлен наличием разных диаметров у измерительного и ведущего колес.Determination of the friction coefficient by a known device consists in the fact that when the measuring trolley moves, due to the difference in the diameters of the driving and measuring wheels connected by a gearbox through a locking clutch, the measuring wheel moves with a given slip relative to the coating. The ratio of the diameters of the driving and measuring wheels provides a given slip of the measuring wheel. As a result of slipping of the measuring wheel, a longitudinal traction force is generated. The disadvantage of the known device lies in the fact that when determining the coefficient of adhesion, the speed is set equal to 40-50 km/h, while skidding of the measuring trolley appears and a lateral braking force occurs, which underestimates the accuracy of measuring the coefficient of adhesion. Skid of the measuring trolley is due to the presence of different diameters of the measuring and driving wheels.

Кроме того, известно «Устройство для определения коэффициента сцепления колеса с аэродромным покрытием» (RU №2259569 C1, G01P 15/08 (2000.01), 27.08.2005). Представленное устройство отличается сложностью конструкции.In addition, a "Device for determining the coefficient of adhesion of a wheel with an airfield pavement" (RU No. 2259569 C1, G01P 15/08 (2000.01), 27.08.2005) is known. The presented device is characterized by the complexity of the design.

В существующих устройствах для определения коэффициента трения необходимо изготавливать сложные дорогостоящие детали.In existing devices for determining the coefficient of friction, it is necessary to manufacture complex expensive parts.

Задача изобретения заключается в упрощении конструкции устройства для определения коэффициента трения покоя образца с плоской рабочей поверхностью и повышении точности измерения.The objective of the invention is to simplify the design of the device for determining the coefficient of static friction of a sample with a flat working surface and improve the measurement accuracy.

Техническим результатом изобретения является упрощение конструкции устройства для определения коэффициента трения покоя образца с плоской опорной поверхностью и повышение точности измерения.The technical result of the invention is to simplify the design of the device for determining the coefficient of static friction of a sample with a flat support surface and improve the measurement accuracy.

Устройство для определения коэффициента трения покоя образца с плоской рабочей поверхностью содержит основание 1 с двумя жестко закрепленными на нем ушками 2 с отверстиями (фиг. 1). Основание 1 выполнено в виде тарельчатого диска с полой выемкой цилиндрической формы в нижней части, обращенной к испытуемой плоской горизонтальной опорной поверхности 3. В выемку основания 1 помещен и зафиксирован испытуемый образец, имеющий форму и размеры, соответствующие выемке. Ушки 2 расположены в вертикальной плоскости параллельно друг другу. В ушках 2 выполнены два отверстия соосно друг другу. В отверстия ушек 2 установлена ось 4 с возможностью вращения и фиксации в осевом направлении. К оси 4 жестко прикреплен стержень 5. Причем стержень 5 выполнен с возможностью установки и фиксации грузов 6 различной массы. При этом грузы 6 прикреплены к стержню 5 штифтом 7.A device for determining the coefficient of static friction of a sample with a flat working surface contains a base 1 with two ears 2 rigidly fixed on it with holes (Fig. 1). The base 1 is made in the form of a disk-shaped disk with a hollow cylindrical recess in the lower part facing the tested flat horizontal support surface 3. A test sample is placed and fixed in the recess of the base 1, having the shape and dimensions corresponding to the recess. Ears 2 are located in a vertical plane parallel to each other. In ears 2, two holes are made coaxially to each other. An axle 4 is installed in the holes of the lugs 2 with the possibility of rotation and fixation in the axial direction. A rod 5 is rigidly attached to the axis 4. Moreover, the rod 5 is made with the possibility of installing and fixing weights 6 of various weights. In this case, the weights 6 are attached to the rod 5 with a pin 7.

К верхней части стержня 5 прикреплена нить 8, предназначенная для удерживания стержня в наклонном положении при определении коэффициента трения покоя испытуемого образца. К нити 8 присоединен динамометр 9, фиксирующий возникающее продольное усилие, и датчик горизонтального положения 10.A thread 8 is attached to the upper part of the rod 5, designed to hold the rod in an inclined position when determining the coefficient of static friction of the test sample. A dynamometer 9 is attached to the thread 8, which fixes the resulting longitudinal force, and a horizontal position sensor 10.

При определении коэффициента трения покоя испытуемого образца нить 8 располагают и поддерживают в горизонтальном положении.When determining the coefficient of static friction of the test sample, the thread 8 is placed and maintained in a horizontal position.

Устройство для определения коэффициента трения покоя образца с плоской рабочей поверхностью работает следующим образом.A device for determining the coefficient of static friction of a sample with a flat working surface works as follows.

На плоскую горизонтальную опорную поверхность устанавливают устройство для определения коэффициента трения покоя испытуемого образца таким образом, чтобы испытуемый образец, зафиксированный в выемке основания 1, находился на плоской горизонтальной опорной поверхности 3, стержень 5 с грузом 6 находился в наклонном неподвижном положении, близком к вертикальному, и обеспечивал минимальное натяжение нити 8, к которой присоединены динамометр 9 и датчик горизонтального положения 10 (фиг. 1), при этом нить 8 с присоединенным к нему динамометром 9 и датчиком горизонтального положения 10 располагают горизонтально.A device for determining the coefficient of static friction of the test sample is installed on a flat horizontal support surface in such a way that the test sample fixed in the recess of the base 1 is on the flat horizontal support surface 3, the rod 5 with the load 6 is in an inclined fixed position, close to vertical, and ensured the minimum tension of the thread 8, to which the dynamometer 9 and the horizontal position sensor 10 are attached (Fig. 1), while the thread 8 with the dynamometer 9 attached to it and the horizontal position sensor 10 are placed horizontally.

Для определения коэффициента трения покоя испытуемого образца медленно наклоняют стержень 5 с грузом 6, при этом уменьшают угол<р, и обеспечивают горизонтальное расположение нити 8. Под действием веса груза 6 стержень 5 поворачивают относительно оси 4. При этом горизонтальное усилие на нити 8 возрастает. Испытуемый образец будет находиться в покое относительно плоской горизонтальной опорной поверхности 3 до тех пор, пока горизонтальная сила Р, действующая на него со стороны стержня 5, не превысит силу трения покоя испытуемого образца на плоской горизонтальной опорной поверхности 3. В момент начала микросмещения испытуемого образца по плоской горизонтальной опорной поверхности 3 фиксируют максимальное показание динамометра 9 при горизонтальном положении нити 8. По результатам измерений определяют коэффициент трения покоя испытуемого образца на плоской горизонтальной опорной поверхности 3 как отношение величины максимального горизонтального усилия, соответствующего* максимальному показанию динамометра 9, к весу устройства.To determine the coefficient of static friction of the test sample, slowly tilt the rod 5 with the load 6, while reducing the angle <p, and ensure the horizontal location of the thread 8. Under the weight of the load 6, the rod 5 is rotated about the axis 4. In this case, the horizontal force on the thread 8 increases. The test sample will be at rest relative to the flat horizontal support surface 3 until the horizontal force P acting on it from the side of the rod 5 does not exceed the static friction force of the test sample on the flat horizontal support surface 3. At the moment of microdisplacement of the test sample along the maximum reading of the dynamometer 9 with the horizontal position of the thread 8 is fixed on the flat horizontal support surface 3. Based on the measurement results, the static friction coefficient of the test sample on the flat horizontal support surface 3 is determined as the ratio of the maximum horizontal force value corresponding* to the maximum reading of the dynamometer 9 to the weight of the device.

Повышение точности измерений обеспечивают уменьшением инертности испытуемого образца в момент начала его микросмещения по опорной поверхности за счет размещения груза 6 на удалении от испытуемого образца и опорной поверхности.Improving the accuracy of measurements is provided by reducing the inertia of the test sample at the moment of its microdisplacement along the supporting surface due to the placement of load 6 at a distance from the test sample and the supporting surface.

Предлагаемое устройство для определения коэффициента трения покоя образца с плоской горизонтальной опорной поверхностью 3 обеспечит упрощение конструкции и повысит точность измерения коэффициента трения покоя.The proposed device for determining the coefficient of static friction of a sample with a flat horizontal support surface 3 will simplify the design and improve the accuracy of measuring the coefficient of static friction.

Источники информацииSources of information

1. RU 2134415 C1, G01N 019/02 (1995.01), 10.08.1999.1. RU 2134415 C1, G01N 019/02 (1995.01), 10.08.1999.

2. Авторское свидетельство №630982, кл. G01N 19/02, 30.03.1981.2. Copyright certificate No. 630982, class. G01N 02/19, 03/30/1981.

3. RU №2259569 C1, G01P 15/08 (2000.01), 27.08.2005.3. RU No. 2259569 C1, G01P 15/08 (2000.01), 08.27.2005.

Claims (1)

Устройство для определения коэффициента трения покоя образца с плоской рабочей поверхностью, состоящее из основания с двумя жестко закрепленными на нем ушками с отверстиями, при этом основание выполнено в виде тарельчатого диска с полой выемкой цилиндрической формы в нижней части, обращенной к испытуемой горизонтальной опорной поверхности, а в выемку основания помещен и зафиксирован испытуемый образец, имеющий форму и размеры, соответствующие выемке, кроме того, ушки расположены в вертикальной плоскости параллельно друг другу и в ушках выполнены два отверстия соосно друг другу, при этом в отверстия ушек установлена ось с возможностью вращения и фиксации в осевом направлении, также к оси жестко прикреплен стержень, причем стержень выполнен с возможностью установки и фиксации грузов различной массы, при этом грузы к стержню прикреплены штифтом, также к верхней части стержня прикреплена нить, предназначенная для удерживания стержня в наклонном положении при определении коэффициента трения покоя, при этом к нити присоединен динамометр, фиксирующий возникающее продольное горизонтальное усилие, и датчик горизонтального положения.A device for determining the coefficient of static friction of a sample with a flat working surface, consisting of a base with two ears with holes rigidly fixed on it, while the base is made in the form of a plate disk with a hollow cylindrical recess in the lower part facing the horizontal support surface under test, and a test sample is placed and fixed in the recess of the base, having the shape and dimensions corresponding to the recess, in addition, the ears are located in a vertical plane parallel to each other and two holes are made in the ears coaxially to each other, while an axis is installed in the holes of the ears with the possibility of rotation and fixation in the axial direction, a rod is also rigidly attached to the axis, and the rod is made with the possibility of installing and fixing weights of various masses, while the weights are attached to the rod with a pin, a thread is also attached to the upper part of the rod, designed to hold the rod in an inclined position when determining the coefficient of friction rest, while a dynamometer is attached to the thread, which fixes the resulting longitudinal horizontal force, and a horizontal position sensor.
RU2021113606A 2021-05-12 2021-05-12 Device for determining the coefficient of static friction RU2768218C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021113606A RU2768218C1 (en) 2021-05-12 2021-05-12 Device for determining the coefficient of static friction

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021113606A RU2768218C1 (en) 2021-05-12 2021-05-12 Device for determining the coefficient of static friction

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2768218C1 true RU2768218C1 (en) 2022-03-23

Family

ID=80819336

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2021113606A RU2768218C1 (en) 2021-05-12 2021-05-12 Device for determining the coefficient of static friction

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2768218C1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU998924A1 (en) * 1981-10-01 1983-02-23 Новочеркасский Ордена Трудового Красного Знамени Политехнический Институт Им.Серго Орджоникидзе Device for determination of coefficient of static friction
RU58709U1 (en) * 2006-07-10 2006-11-27 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-исследовательский институт природных газов и газовых технологий-ВНИИГАЗ" (ООО "ВНИИГАЗ") DEVICE FOR DETERMINING Friction Coefficient of Friction
RU75041U1 (en) * 2007-04-16 2008-07-20 Открытое акционерное общество "ЦНИИПромзданий" INSTALLATION FOR DETERMINING STATIC AND DYNAMIC FRICTION COEFFICIENTS AT HUMAN MOVEMENT ON THE SURFACE OF FLOOR COVERINGS
CN205192925U (en) * 2015-09-23 2016-04-27 新疆大学 Move coefficient of static friction determining instrument

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU998924A1 (en) * 1981-10-01 1983-02-23 Новочеркасский Ордена Трудового Красного Знамени Политехнический Институт Им.Серго Орджоникидзе Device for determination of coefficient of static friction
RU58709U1 (en) * 2006-07-10 2006-11-27 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-исследовательский институт природных газов и газовых технологий-ВНИИГАЗ" (ООО "ВНИИГАЗ") DEVICE FOR DETERMINING Friction Coefficient of Friction
RU75041U1 (en) * 2007-04-16 2008-07-20 Открытое акционерное общество "ЦНИИПромзданий" INSTALLATION FOR DETERMINING STATIC AND DYNAMIC FRICTION COEFFICIENTS AT HUMAN MOVEMENT ON THE SURFACE OF FLOOR COVERINGS
CN205192925U (en) * 2015-09-23 2016-04-27 新疆大学 Move coefficient of static friction determining instrument

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3181248A (en) Wheel alignment apparatus
CA2506211C (en) Apparatus for continuous measurement of road surface friction
US7392693B2 (en) Test stand for motor vehicles
JP2007503573A (en) Test stand and method for aerodynamic measurements in vehicles
CZ335596A3 (en) Method of determining properties of a shock absorber being mounted in a motor vehicle and apparatus for making the same
US10241009B2 (en) Device for measuring and comparing tire to pavement skid resistance
RU2768218C1 (en) Device for determining the coefficient of static friction
RU207175U1 (en) Device for determining the maximum coefficient of adhesion
RU212820U1 (en) Device for determining the maximum friction coefficient
US3852993A (en) Method of determining the frictional and mechanical properties of materials and a device for the realization thereof
CN107421678A (en) A kind of wheel braking force measuring device and method
US4723444A (en) Apparatus for determining side-slip characteristics of a moving vehicle
RU2735295C1 (en) Method of determining force factors acting on a wheel of a vehicle
CN115081177A (en) Vehicle ride comfort road simulation verification method
KR20190027067A (en) Test apparatus of characteristic of wheel dynamometer
NO321369B1 (en) Elevator device for setting the starting torque of the motor in an elevator mechanism
RU181196U1 (en) DEVICE FOR THE OPERATIONAL DETERMINATION OF THE COUPLING COEFFICIENT OF CAR TIRE TIRES ON DIFFERENT TYPES OF SURFACES AND ROAD COATINGS
RU172473U1 (en) Device for determining the coefficient of adhesion of the wheel propulsion with the supporting surface
SU1151640A1 (en) Bed for determining traction factor of road pavings under laboratory conditions
KR101829436B1 (en) Test apparatus for measurement of dynamic spring rate of high speed rotating tire
RU2578827C1 (en) Method of determining coefficient of viscous friction of wheels of ground vehicles
RU225702U1 (en) Device for measuring the weight of a vehicle axle on brake stands with support rollers
RU2108557C1 (en) Device determining angle of camber of wheels of motor vehicle and device determining angle of convergence of wheels of motor vehicle
CN114910274B (en) Dynamic detection equipment for steering load performance of van cargo box
SU1663389A1 (en) Stand for measuring automobile wheel setting-up angle