Лабораторный станок для изучения трения и износа материалов
Класс 42к, 29ов — — Ле 105089
-,—., .д р,, СССР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
А. С. Махновецкий
ЛАБОРАТОРНЫЙ СТАНОК ДЛЯ ИЗУЧЕНИЯ ТРЕНИЯ
И ИЗНОСА МАТЕРИАЛОВ
Заявлено 19 марта 1956 г. за К 6723/454010 в Министерство промышленности строительных материалов СССР
Известны станки для определения износа материала по убыли его веса при сошлифовывании в заданных условиях.
Настоящее предложение также относится к станкам, используемым для этих целей. Он имеет, как и известные станки, поворотный стол, на котором укрепляют исследуемый материал, и вращающийся шпиндель с обрабатывающим инструментом, расположенный над столом.
Однако с целью определения величины трения, стол погружен в резервуар с ртутью, либо опирается на подшипник, а с целью частичного противодействия вращению, он укреплен в подпружиненных обоймах или при помощи упругого стержня.
На чертеже схематично изображен предлагаемый станок.
Станок состоит из стола 1, изготовленного из сравнительно легкого и химически стойкого материала, например текстолита, винипласта, древопластиков и т. п., резервуара
2, в который может быть налита ртуть, сменных обойм 8 и 4, соединяемых между собою пружинами 5 (на чертеже показаны плоские, но могут быть и другой конфигурации), дающими возможность обоймам поворачиваться относительно друг друга на некоторый угол.
Обойма 8 жестко соединена со столом, а обойма 4 жестко закреплена на неподвижной опоре. Узел б жесгко крепит к столу хвостовик упругого стержня 7, работающего на кручение. Стол опирается на подшипник
8 и имеет возможность проворачиваться па определенный угол совместно с упругим стержнем, один конец которого жестко скреплен со столом, а другой †жест закреплен в неподвижных самоцентрирующихся тисках 9.
Рабочий абразивный инструмент
10 воздействует на исследуемый материал 11, закрепляемый неподвижно на столе. Шпиндель 12 с самоустапавливающимся узлом 13, приводит во вращение рабочий инструмент посредством скалки 14.
Системой рычагов 15 и сменных грузов 1б создается определенное удельное давление на исследуемые поверхности, передаваемое через шпиндель и шариковую опору 17.
Шпиндель приводится во вращение от двигателя посредством шкива
18. Пер едаточ ное ч и сло может быть переменным, а сам привод должен № 105089 обеспечить работу станка без вибраций.
В стол могут быть вмонтированы нагреватели 19. Слив шлама производится в кольцевой паз 20 стола и через трубки 21 удаляется на выброс.
Ртутный затвор состоит из изогнутых по дугам с центром на оси стола фартуков 22 и 28, входящих так же в дуговые пазы 24 и 25 стола.
При вращении рабочего инструмента, обрабатывающего поверхность исследуемого образца, возникает момент трения, стремящийся повернуть стол с закрепленным на нем образцом материала.
Как известно величина этого момента трения, в данных условиях исследования, целиком зависит от произведения длины среднего плеча пары сил, образуемой силами трения между образцом материала и рабочим инструментом, В свою очередь, величина силы трения зависит от произведения коэффициента трения на силу нажатия рабочего инструмента на исследуемую поверхность. При .постоянном, заданном нажатии переменной величиной в этом произведении является коэффициент трения, изменяющий свое значение в зависимости от налагаемых на исследуемый процесс условий. Следовательно имеется возможность непосредственного определения коэффициента трения по углу отклонения стола.
Противодействующий момент создается посредством закручивашгя упругого стержня, при этом проворачиваемый стол опирается на опорный подшипник или противодействующий момент создается пружинами, которые связывают между собой обоймы. Стол при этом плавает в ртути, служащей своеобразным опорным подшипником с очень малым, по сравнению с другими типами подшипников, коэффициентом трения.
Станок позволяет переходить с одного режима на другой, с режима работы на упругом стержне и опорном подшипнике на режим работы со сменными обоймами, соединенными пружинами, когда стол плавает в ртути.
Для избежания больших отклонений уровня ртути при осадке стола под давлением грузов и рабочего инструмента может быть применен принцип сообщающихся сосудов, из которых одним является резервуар станка, в котором плавает стол, а другим †сос с достаточно большой поверхностью, куда переливается или вытесняется ртуть при осадке стола, что позволяет большому объему вытесняемой столом ртути поднимать свой уровень на незначительную высоту и не нарушать тем самым ориентировки стола, закрепленного на пружинах.
Величина поворота стола градуируется или в величинах момента трения, возникающего при работе станка, или в величинах коэффициента трения, или в любых других величинах.
Испытуемый материал можно подогревать нагревателями. Датчики угла поворота могут быть выбраны самые различные из существующих в технике, начиная с обычной стрелки, связанной с отклоняющимся столом, и шкалы и кончая магнитоупругими датчиками, тензометрами сопротивления, емкостными или индукционными датчиками. Приемным прибором (регистратором) может быть любой указывающий или регистрирующий электрический или мсхани ескнй приоор или осциллоГраф.
Предмет изобретения
1. Лабораторный станок для изучения трения и износа материалов, снабженный столом для обрабатываемого материала и монтированным над ним шпинделем с обрабатывающим инструментом, о т л ич а ю щи и с я, тем, что, с целью определения величины трения от действия шпинделя с инструментом, стол монтирован в резервуаре и погружен в находящуюся в резервуаре ртуть, либо опирается íа шарикоподшипники.
2. Форма выполнения лабораторного станка по и. 1, отл ича ющ а я с я тем, что, с целью частичноМ 105089 го противодействия вращению стола, он укреплен в съемных подпружи ненных обоймах или при помощи упругого стержня.
