Результат интеллектуальной деятельности: УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВЕЛИЧИНЫ КОЭФФИЦИЕНТА ТРЕНИЯ СЫПУЧЕГО ГРУЗА О ГРУЗОНЕСУЩЕЙ ОРГАН ТРАНСПОРТНОЙ МАШИНЫ

Изобретение относится к способам определения физико-механических свойств транспортируемых грузов, а именно к способу экспериментального определения величины коэффициента трения транспортируемого сыпучего груза о рабочую поверхность грузонесущего желоба скребковых конвейеров и самотечных транспортных устройств.

Известен принятый за прототип один из вариантов трибометра, состоящего из опорной рамы с закрепленной на ней съемной пластиной из материала, соответствующего материалу несущего органа транспортной машины, размещенного над пластиной ограничивающего ролика с навесным устройством для размещения в нем пробы транспортируемого груза при кинематической связи ролика с помощью тягового каната с приводом для линейного перемещения ролика с транспортируемым грузом по пластине (Ю.Д. Тарасов. Металлургические подъемно-транспортные машины. СПб, 2000 г., с.7-9, рис.1в.).

Однако известное устройство, которое может быть использовано для определения коэффициента трения транспортируемого сыпучего груза о рабочую поверхность транспортной машины, отличается достаточной сложностью конструкции, возможностью влияния веса ограничивающего ролика на точность определения величины коэффициента трения, необходимостью выполнения расчетов с учетом сопротивлений движения ограничивающего ролика и тягового каната, невозможностью определения величины бокового давления транспортируемого груза на боковые стенки несущего желоба, связанного с увеличением статического сопротивления движения транспортируемого груза по несущему желобу скребкового конвейера.

Техническим результатом изобретения является упрощение конструкции устройства и способа определения величины коэффициента трения сыпучего груза о несущий желоб и расширение возможностей определения показателей трения за счет возможности определения не только величины коэффициента трения сыпучего груза о днище желоба, но и приведенного коэффициента трения, учитывающего боковое давление транспортируемого груза о борта грузонесущего желоба.

Технический результат достигается тем, что в устройстве для определения величины коэффициента трения сыпучего груза о грузонесущий орган транспортной машины, содержащем размещенную на опорной раме съемную пластину из материала грузонесущего органа транспортной машины с размещенной на пластине пробой транспортируемого груза, пластина выполнена с боковыми стенками и закреплена внутри плиты с боковыми стенками, один конец которой шарнирно связан с опорной рамой при горизонтальном расположении плиты в исходном положении и с возможностью поворота плиты с закрепленной на ней пластиной в вертикальной плоскости относительно горизонтального шарнирного узла, а на опорной плите закреплена плоская вертикальная стойка, размещенная с минимальным зазором относительно одной из боковых стенок плиты в зоне размещения пробы транспортируемого груза на пластине, при этом нижняя поверхность плиты размещена на уровне оси шарнирного узла, а на наружной поверхности верхней половины вертикальной стойки закреплены горизонтальные поперечины с числами, определяющими величину коэффициента трения пробы сыпучего груза о пластину, равными отношению высоты h размещения каждой поперечины над осью шарнирного узла к удалению l стойки от оси шарнирного узла.

Устройство представлено на фиг.1 - вид сбоку при исходном положении и в момент фиксации величины коэффициента трения (штрихпунктиром), на фиг.2 - поперечный разрез А-А по фиг.1 при определении коэффициента трения, на фиг.3 - то же, при определении коэффициента бокового давления транспортируемого груза.

Устройство для определения величины коэффициента трения сыпучего груза о грузонесущий орган транспортной машины содержит размещенную на опорной раме 1 съемную пластину 2 из материала грузонесущего органа транспортной машины с размещенной на пластине пробой транспортируемого груза 3. Пластина 2 выполнена с боковыми стенками 4 и закреплена внутри плиты 5 с боковыми стенками 6. Один конец плиты 5 шарнирно 7 связан с опорной рамой 1 при горизонтальном расположении плиты 5 в исходном положении и с возможностью поворота плиты 5 с закрепленной на ней пластиной 2 в вертикальной плоскости относительно горизонтального шарнирного узла 7. На опорной плите 5 закреплена плоская вертикальная стойка 8, размещенная с минимальным зазором 9 относительно одной из боковых стенок 6 плиты 5 в зоне размещения пробы транспортируемого груза 3 на пластине 2. Нижняя поверхность плиты 5 размещена на уровне оси шарнирного узла 7, а на наружной поверхности верхней половины вертикальной стойки 8 закреплены горизонтальные поперечины 10 с числами, определяющими величину коэффициента трения пробы сыпучего груза 3 о пластину 2, равными отношению высоты h размещения каждой поперечины 10 над осью шарнирного узла 7 к удалению l стойки 8 от оси шарнирного узла 7. 11 - рукоять для поворота плиты 5 относительно шарнирного узла 7. αα - угол наклона плиты 5 с пластиной 2 при смещении вниз пробы транспортируемого груза 3 при определении коэффициента его трения о пластину 2.

Величина коэффициента трения f сыпучего груза о грузонесущий орган транспортной машины определяется следующим образом. Пробу транспортируемого груза 3 размещают на пластине 2 без контакта пробы 3 с боковыми стенками 4 пластины 2 при горизонтальном расположении плиты 5 (фиг.1 и 2). Далее с помощью рукояти 11 плиту 5 вручную поворачивают относительно шарнира 7 до угла α ее наклона, при котором сыпучий груз 3 начнет смещаться вниз относительно пластины 2. Положение нижней кромки плиты 5 относительно вертикальной стойки 8 фиксируют за счет соответствующего расположения нижней кромки плиты 5 по отношению к поперечинам 10 с нанесенными на них числами. Смещение груза 3 вниз начнется при условии, когда sinα>f cosα, где f - коэффициент трения сыпучего груза 3 о плиту 5. Величина коэффициента трения f=tgα=h₀/l, где h₀ - высота размещения нижней кромки плиты 5 над осью шарнирного узла 7, фиксируемая с помощью чисел, изображенных на поперечинах 10 вертикальной стойки 8. Для определения приведенного коэффициента трения f₀, учитывающего боковое давление сыпучего груза 3 на борта грузонесущего желоба, пробу сыпучего груза 3 размещают на пластине 2 с учетом заполнения ее поперечного сечения по всей ширине (фиг.3). При этом смещение сыпучего груза 3 по пластине 2 будет происходить при большем угле α₀ наклона плиты 5, определяемом из соотношения sinα=f₀ cos α>K_б f cosα, где K_б - коэффициент бокового давления, равный tgα₀/f=h₀/l f, где f - величина коэффициента трения, определенная ранее, при расположении сыпучего груза на пластине 2 без его контакта с боковыми стенками 4 (фиг.2), h₀ - увеличенная, по сравнению с первым экспериментом, высота размещения нижней кромки плиты 5 над осью шарнирного узла 7, фиксируемая с помощью поперечин 10 на вертикальной стойке 8.

Отличительные признаки изобретения позволяют упростить конструкцию устройства и способ определения величины коэффициента трения сыпучего груза о несущий желоб и обеспечивают расширение возможностей определения показателей трения за счет возможности определения не только величины коэффициента трения сыпучего груза о днище желоба, но и приведенного коэффициента трения, учитывающего боковое давление транспортируемого груза о борта грузонесущего желоба транспортной машины.