Приложение В (справочное). Методы определения коэффициента или силы трения проводов

Приложение В
(справочное)

Методы определения коэффициента или силы трения проводов

B.1 Общие положения

Настоящее приложение содержит рекомендуемые для изготовителей и потребителей методы определения коэффициента или силы трения проводов.

B.2 Испытание А. Метод определения статистического коэффициента трения

B.2.1 Метод испытания (для круглых эмалированных проводов с жилой номинальным диаметром от 0,050 до 1,600 мм включ.)

Статический коэффициент трения определяют по углу наклона пластины (см. рисунок В.1) в момент начала скольжения блока по образцу провода. Образец провода сматывают с катушки через одну из щек. Перед испытанием верхние слои провода на катушке удаляют, если его поверхность грязная или пыльная. Одну часть образца провода выпрямляют и размещают на пластине, изогнув его вокруг стоек и закрепив двумя зажимами. Эта часть образца образует дорожку скольжения. Другую часть образца крепят на скользящем блоке аналогично.

Блок с образцом помещают на дорожку скольжения так, чтобы провода на блоке и пластине пересекались в месте соприкосновения под прямым углом.

Затем пластину медленно наклоняют (со скоростью около 1°/с) до тех пор, пока блок не начнет скользить вниз. В этот момент по шкале фиксируют значение угла наклона .

Статический коэффициент трения определяют по формуле

.

(B.1)

B.2.2 Испытательное устройство

Схема испытательного устройства приведена на рисунке В.1.

Устройство имеет пластину 2, которая может быть наклонена на угол а вращением вокруг оси 9. На основании 8 укреплена шкала 7 для определения угла наклона или коэффициента трения tg .

На пластине имеются устройства для крепления образца провода 3, например две стойки 5 и два зажима 6. Параллельные части провода должны находиться на расстоянии 110 мм. Они образуют дорожку скольжения от шкалы до оси пластины.

Для крепления образца 4 на блоке 1 имеются зажимы и стойки. Параллельные части образца должны находиться на расстоянии 60 мм друг от друга. Во избежание дополнительного трения размер блока должен быть таким, чтобы зажимы и стойки находились на некотором расстоянии от пластины 2. Масса блока должна быть:

- около 50 г для провода с жилой номинальным диаметром до 0,150 мм включ.;

- около 500 г для провода с жилой номинальным диаметром св. 0,150 мм.

Масса блока при испытаниях непостоянна, поскольку она зависит от массы образца провода 4.

Угол наклона медленно изменяют с помощью электрического или механического привода.

B.3 Испытание В. Первый метод определения динамического коэффициента трения

B.3.1 Принцип

Коэффициент трения рассчитывают по силе трения провода С при воздействии на него груза определенной массы E по следующей формуле

(В.2)

B.3.2 Метод испытания

Схема испытательного устройства приведена на рисунке В.2.

Эмалированный провод проходит через направляющий ролик и подтормаживающее устройство 3 поверх металлической плиты 2. С помощью поворотных роликов провод протягивают под плитой 2 и возвращают назад, параллельно первому проходу, снова поверх плиты. С помощью привода 1 провод протягивают со скоростью 0,25 м/с. Груз 5 помещают на проходящий поверх плиты провод и соединяют с датчиком измерителя силы трения.

Датчик измерителя силы трения может иметь линейный самописец (диапазон измерения 1 - 250 мВ), который фиксирует изменение и общий уровень степени гладкости провода на достаточно большой длине.

B.4 Испытание С. Второй метод определения динамического коэффициента трения

В.4.1 Метод испытания (для круглых эмалированных проводов с жилой номинальным диаметром от 0,050 до 1,600 мм включ.)

Образец провода протягивают при приложении испытательной нагрузки. Сила трения создается между поверхностью провода и соприкасающейся поверхностью блока нагрузки и регистрируется соответствующим измерительным устройством. Динамическим коэффициентом трения является отношение показания измерительного устройства (в ньютонах) к нагрузке.

Образец провода сматывают с катушки через одну из ее щек или из контейнера, или с барабана. Перед испытанием верхний слой провода удаляют, если поверхность провода грязная или пыльная.

Шлифованную плиту 7 (рисунок В.4) устанавливают горизонтально, используя регулировочные винты и поплавковый уровнемер 8.

Чувствительность электронного динамометра 6 (см. рисунок В.4) настраивают на соответствующий диапазон, а графический самописец - на полную шкалу показаний с помощью калибровочного груза 9 (рисунок В.3), удовлетворяющего размеру испытуемого провода. После регулировки датчика и самописца груз удаляют.

Если используют механический динамометр, выбирают диапазон измерения, соответствующий размеру испытуемого провода:

0 - 0,49 Н - для провода с жилой номинальным диаметром от 0,050 до 0,125 мм включ.;

     0 - 1,96 Н "    "    "   "    "    " св. 0,125 " 1,600 "   "

Соответствующим растворителем очищают контактирующие с проводом поверхности искусственных сапфиров на блоке 5 (рисунок В.4), после чего их просушивают.

Амортизирующую лопатку 3 (рисунок В.4) опускают в масло:

- с полным погружением для провода с жилой номинальным диаметром св. 0,224 до 1,600 мм включ.;

- с погружением наполовину для провода с жилой номинальным диаметром от 0,050 до 0,224 мм включ. Провод пропускают через направляющие устройства 3 (рисунок В.3) и 9 (рисунок В.4) так, чтобы он находился в контакте с двумя сапфирами.

Прикладывают следующий испытательный груз 4 (рисунок В.4):

0,98 Н - для провода с жилой номинальным диаметром св. 0,050 до 0,071 мм включ.;

     1,96 Н  "   "   "   "   "    "   " 0,071 " 0,125 "    "

     5,88 Н  "   "   "   "   "    "   " 0,125 " 0,450 "    "

     9,87 Н  "   "   "   "   "    "   " 0,450 " 1,600 "    "

Испытательный груз 4 (рисунок В.4) помещают на плиту 7 (рисунок В.4) при нулевом показании датчика измерителя силы трения или динамометра.

Регулировочным устройством 1 (рисунок В.4) груз устанавливают параллельно плите. Включают двигатель и приводят испытуемый провод в движение.

Натяжное устройство 2 (рисунок В.3) должно обеспечивать равномерное движение провода.

Через 15 с после пуска, в течение которых должны прекратиться колебания провода, фиксируют среднее значение показаний динамометра с точностью до 1 Н.

Среднее значение коэффициента трения определяют по формуле

,

(В.3)

где F - среднее значение усилия по показаниям динамометра, Н;

L - испытательный груз, Н.

B.4.2 Испытательное устройство

Схема испытательного устройства приведена на рисунках В.3 - В.5.

Тяговое устройство 7 (рисунок В.3) с двигателем 8 должно протягивать образец провода по гладкой поверхности плиты 10 со скоростью 15 м/мин. Набор грузов 4 (рисунок.В.4) обеспечивает приложение усилия в диапазоне 0,98 - 9,81 Н. Контактными элементами груза являются искусственные сапфиры, шероховатость поверхности которых должна быть не более 0,5 мкм. Размеры сапфиров и их крепление показаны на рисунке В.5.

Испытательное устройство имеет ролики 3 (рисунок В.3) и направляющие 9 (рисунок В.4), а также ролик 1 и натяжное устройство 2 (рисунок В.3), обеспечивающие требуемое натяжение провода.

B.4.3 Измерительный узел

Измерительный узел имеет электронный измеритель силы трени