SU1092386A1

SU1092386A1 - Method of determination of hard material coefficient of friction

Info

Publication number: SU1092386A1
Application number: SU813285540K
Authority: SU
Inventors: Анатолий Павлович Рамзаев
Original assignee: Саратовский политехнический институт
Priority date: 1981-05-04
Filing date: 1981-05-04
Publication date: 1984-05-15
Also published as: SU1015283A1

Abstract

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА ТРЕНИЯ ТВЕРДЫХ МАТЕРИАЛОВ, заключающийс в том, что образец перемещают по поверхности неподвижного контробразца, наклоненной к горизонтальной плоскости, с помощью гравитационных и инерционных сил, регистрируют скорости и компоненты вектора полного ускорени образца, по которым определ ют коэффициент трени , отличающийс тем, что, с целью повышени точности, непрерывно измер ют углы наклона плоскости контакта между образцом и контробразг цом и првекцию вектора ускорени в направлении, перпендикул рном скоросI ти Неремещени обраэц)а, а коэффициент f трени определ ют с учетом полученных мгновенных значений по формуле . 4(g 5inot+a)4A method for determining the friction coefficient of solid materials, which consists in moving the sample along the surface of a fixed counter sample tilted to a horizontal plane, using gravitational and inertial forces, register the velocities and components of the full acceleration vector of the sample, which determine the coefficient of friction, distinguished by that, in order to increase the accuracy, the angles of inclination of the plane of contact between the sample and the contra-angle and the vector of the acceleration vector are continuously measured in the direction perpendicular the street velocity of the displacement of the sample is a, and the friction coefficient f is determined taking into account the instantaneous values obtained by the formula. 4 (g 5inot + a) 4

Description

Изобретение относитс к методам определени коэффициента трени твердых материалов и может быть использовано при исследовани х трибологических свойств пар трени , работающих в динамическом режиме, Известен способ определени коэффициента трени твердых материалов, заключающейс в том, что образец перемещают по поверхности неподвижного контробразца с помощью гравитацио шых и инерционных сил, например, сообщают ему ударный импульс, приаоДЯ1ЩЙ в движение по контробразцу, вьтолненному в виде наклонной плоскости , В процессе движени регистрируют скорости и компоненты вектора полного ускорени образца, по которы определ ют коэффициент трени Ш . Недостатком известного способа вл етс то, что он не позвол ет точ но определить коэффициент трени , так как при испытани х пар трени возникает погрешность, обусловленна перемещением образца в направлении, перпендикул рном его скорости, в случае произвольных углов наклона поверхности трени контробразца к . горизонту или когда поверхность трени вл етс волнистой и шероховатой поверхностью. Цель изобретени - повьшение точ ности определени коэффициента трени Цель достигаетс тем, что согласно способу определени коэффициента трени твердых материалов, заключающемус в том, что образец перемещают по поверхности неподвижного контробразца , наклоненной к горизонтально плоскости, с помощью гравитационных и инерционных сил, регистрируют скорости и компоненты вектора полного ускорени образца, по которым определ ют коэффициент трени , непрерывно измер ют углы наклона плоскости контакта между образцом и контробраз цом и проекцию вектора ускорени в направлении, перпендикул рном скорости перемещени образца, а коэффициент X трени определ ют с учетом полученных мгновенных значений по формуле f 3iiil§iBEtSlfiiS §iHJt 2SltSSiiii g cos где oi S , И углы наклона плоскости контакта между образцом и контробразцом по отнощению к горизонтальной плоскости; компоненты вектора ускорени образца в переносном движении на оси подвижной декартовой системы координат, св занной с образцом, одна из которых ориентирована под углом 90 к поверхности трени , а две другие оси совпадают с этой поверхностью; g - ускорение силы т х:ести. На чертеже приведена схема реализации одного из вариайтов предлагаемого способа. Способ осуществл ют следующим образом, ft Подвижный образец 1 устанавливают на поверхнбсти неподвижного контробразца 2, выполненного, например, Б виде наклонной плоскости, котора может поворачиватьс под углом об и /3 по отношению к горизонтальной плоскости. На образце 1 по линии его центра т жести Р укрепл ют три ньютонометра типа Д142М (не показаны ) , оси чувствительности которых ориентируют вдоль осей X, Y, Z. Оси X и Y лежат в плоскости контакта между образцом 1 и контробразцом 2, а ось Z перпендикул рна к ос м X и Y, Задава углы поворота oL и , например, с помощью поворотной платформы КПА-5, измен ют положение образца 1 на поверхности трени контр- образца 2 и одновременно с помощью ньютонометров измер ют проекции а,, Эц и ajr вектора полного ускорени на оси X, Y, Z и проекции скоростей на оси X и Y. При скольжении образца 1 весом Р возникает нормальна реакци N, Сила трени F согласно принципу Даламбера определ етс как Д Tj, PU Psinfl. cosflt,; ш - масса образца 1 По закону Амонтона F f NThe invention relates to methods for determining the coefficient of friction of solid materials and can be used to study the tribological properties of friction pairs operating in a dynamic mode. There is a method for determining the coefficient of friction of solid materials, which means that the sample is moved along the surface of a fixed counterpiece using gravity inertial forces, for example, impart to it a shock impulse, moving into motion along a counterpiece, fulfilled in the form of an inclined plane, register the velocities and components of the full acceleration vector of the sample, which determine the coefficient of friction W. The disadvantage of this method is that it does not allow to accurately determine the coefficient of friction, because during testing of pairs of friction, an error occurs due to movement of the sample in the direction perpendicular to its speed, in the case of arbitrary angles of friction of the counterpiece to. horizon or when the friction surface is a wavy and rough surface. The purpose of the invention is to improve the accuracy of the coefficient of friction. The goal is achieved in that according to the method of determining the coefficient of friction of solid materials, which consists in moving the sample along the surface of a fixed counter sample, tilted to a horizontal plane, using velocities and components total acceleration vectors of the sample, which determine the coefficient of friction, continuously measure the angles of inclination of the plane of contact between the sample and the contraction and The acceleration vector is measured in the direction perpendicular to the sample moving speed, and the friction factor X is determined taking into account the instantaneous values obtained using the formula f 3iiil§iBEtSlfiiS iiHJt 2SltSSiiii g cos horizontal plane; the components of the acceleration vector of the sample in a moving motion on the axis of the moving Cartesian coordinate system associated with the sample, one of which is oriented at an angle of 90 to the friction surface, and the other two axes coincide with this surface; g is the acceleration of the force m: e. The drawing shows the implementation scheme of one of the options of the proposed method. The method is carried out as follows. The movable sample 1 is mounted on the surface of a fixed counter piece 2, made, for example, B in the form of an inclined plane, which can be rotated at an angle about and / 3 with respect to the horizontal plane. On sample 1, three newtonometers of the type D142M (not shown) are strengthened along the line of its center of gravity P, the sensitivity axes of which are oriented along the X, Y, Z axes. The X and Y axes lie in the contact plane between sample 1 and counterpiece 2, and the axis Z perpendicular to the axis X and Y, Setting the rotation angles oL and, for example, using a rotary platform KPA-5, change the position of the sample 1 on the friction surface of the counter-sample 2 and simultaneously with the help of newtonometers measure the projections and ajr of the full acceleration vector on the X, Y, Z axis and the projections of the speeds on the X and Y axes. In sample 1 of weight P, a normal reaction N occurs. The friction force F according to the d'alembert principle is defined as D Tj, PU Psinfl. cosflt ,; w - sample mass 1 According to Amonton's law F f N

33

и (2) and 2)

с учетом (1) in view of (1)

формула расчета | имеет вццcalculation formula | has vzz

fJisIsIsilftLlillilis.sinf cose{ +a,t)2 fJisIsIsilftLlillilis.sinf cose {+ a, t) 2

g С08в1-С08||+ aj. g С08в1-С08 || + aj.

Повышение точности определени коэффициента трени в предлагаемом способе достигаетс тем, что при скольжении образца 1 по поверхностиImproving the accuracy of determining the coefficient of friction in the proposed method is achieved by the fact that when sample 1 slides along the surface

10923861092386

контробразца 2 произвольной формы учитываетс ускорение, возрастающее за счет фрикционных колебаний в направлении , перпендикул рном скорости измерени образца,а также тем,что фиксируютс мгновенные значени углов поворота и компонент вектора полного ускорени образца .The arbitrary shaped counter piece 2 takes into account the acceleration increasing due to frictional oscillations in the direction perpendicular to the sample measurement speed, as well as the fact that the instantaneous values of the angles of rotation and the components of the full acceleration vector of the sample are fixed.

Claims

THE METHOD FOR DETERMINING THE FRICTION COEFFICIENT OF SOLID MATERIALS, which consists in the fact that the sample is moved along the surface of the stationary counter-sample inclined to the horizontal plane using gravitational and inertial forces, the velocities and components of the full acceleration vector of the sample are recorded, which determine the friction coefficient, characterized in that , in order to improve accuracy, continuously measure the angles of inclination of the plane of contact between the sample and the backbone and the projection of the acceleration vector in the direction perpendicular the speed of movement of the sample, and the coefficient of friction f is determined taking into account the obtained instantaneous values according to the formula where ot, p are the angles of inclination of the plane of contact between the sample and the counter-sample with respect to the horizontal plane;

®χ ·> ^α ^ ι ^α Ζ ~ components of the vector of the sample acceleration vector in the transport motion on the axis of the moving Cartesian coordinate system associated with the sample, one of which is oriented at an angle of 90 ° to the friction surface, and the other two axes coincide with this surface;

- acceleration of gravity.

N0 00 00 05