Способ испытания материалов на фрикционную усталость

 

СПОСОБ ИСПЫТАНИЯ МАТЕРИАЛОВ НА ФРИКЦИОННУЮ УСТАЛОСТЬ, заключающийся в том, что вводят в контакт образец материала и индентор, сообщают индентору возвратно-поступательное перемещение, сжимают образец и индентор и определяют фрикционные характеристики материала, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности испытания, прикладывают к образцу усилие в плоскости перемещения индентора, монотонно изменяют величину усилия по пути перемещения индентора, а при обратном перемещении индентора величину усилия изменяют зеркально относительно одной из крайних точек перемещения . (Л с А

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) M5I) G 0 N 3 56

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ; :К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

fl0 ДЕЛАМ .ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЦТИЙ (21) 3457072/25-28 (22) 23.06.82 (.46) 07.11.83. Бюл. Р 41 (72) П.Н. Богданович, П.В. Сысоев, М.М. Близнец и Н.Б. Ростанина (71) Институт механики металлополимерных систем AH БССР (53) 620. 178. 162 (088. 8) (56) 1. Сысоев П,В. и др. Особенности деформаций и износа предварительно напряженных поверхностных слоев полимерных материалов. Известия

AH БССР, 1979, 9 3, с, 48 - 52 (прототи()) . (54)(57) СПОСОБ ИСПЫТАНИЯ NATEPHAJIOB

НА ФРИКЦИОННУ)0 УСТАЛОСТЬ, заключающийся в том, что вводят в контакт образец материала и индентор, сообщают индентору возвратно-поступательное перемещение, сжимают образец и индентор и определяют фрикционные характеристики материала, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения эффективности испытания, прикладывают к образцу усилие в плос. кости перемещения индентора, монотонно изменяют величину усилия по пути перемещения индентора, а при обратном перемещении индентора величину усилия изменяют зеркально относительно одной из крайних точек перемещения.

1052928

Давление в зоне контакта р,, ИПа суьиарное время T иопитания, необходимое для получения эавнцимоотн, е

Суммарное и, необходимоее для получения зависимости

ff н (Ь) Границе из- раинцм изменеменения уои- а нанряхения

JIB R р и ) ig y Ипа

Козффнииеит трения

Натериал ооразЫа! 5

1 ЭД-6 0,60 10,0 -700-800 22 0-25,0

Л200

983900

L50e0

272,8

3.2 0 -250-290, "7,9-Я,0

2 ЭД-6 0,32

3 4ФС 0 45 18,5 -6981020 -21,5-32,0

Изобретение относится к испыта= ииям материалов на фрикционную усталость.

Известен способ испытания материалов на фрикционную усталость, заключающийся в. том, что вводят в контакт образец материала и индентор, сообшают индентору возвратно-поступательное.перемещение, сжимают образец и индентор и определяют фрикционные характеристики материала $1), 1Î

Недостатком способа является низКая э ффекти вность и спытания, что обусловлено существенной длительностью испытания, необходимостью испытания значительного количества образцов материала, влиянием различных факторов на число циклов до разрушения поверхностного слоя.

Цель изобретения — повышение зффективнасти испытания материалов 2О

На фрикционную усталость, Поставленная цель достигается за счет того, что в способе испытания материалов на фрикционную уста лость, заключающемся в том, что вводят в контакт образец материала и индентор, сообщают индентору возвратно-поступательное перемещение, сжимают образец и индентор и определяют фрикционные характеристики материала, прикладывают к образцу уси- лие в плоскости перемещения индентора, монотонно изменяют величину усилия по пути перемещения индентора, а при обратном перемещении индентора величину усилия изменяют 35 зеркально относительно одной из крайних точек перемещения, На фиг. 1 представлено устройство для осуществления способа испытания 4п материалов на фрикционную усталость; на фиг,2 — линейный закон изменения усилия; на фиг,3 — экспоненционный закон изменения усилия; на фиг.4 параболический закон нечетной степени.

Устройство содержит станину 1, установленный на ней образец 2 материала, держатель 3 индентора 4,узел нагружения (не показан) образца 2 и индентора сжимающей силой Р, привод (не показан) возвратно-поступательного перемещения индентора 4 на участке AB образца 2, узел (не покаI зан) создания усилия P=P (t.) по одному из законов (фиг. 2 — 4) на об,разце 2 в плоскости перемещения индентора 4.

Способ испытания материалов на фрикционную усталость осуществляется следующим образом.

Вводят в контакт образец 2 и индентор 4. Сообщают последнему возв,ратно-поступательное перемещение на участке АВ со скоростью V с помощью привода, сжимают образец 2 и индентор силой Р. Прикладывают к образцу

2 в плоскость перемещения индентора

4 усилие P=:Р() по одному иэ законов (фиг. 2 — 4) и тем самым монотонно изменяют величину этого усилия по пути перемещения индентора 4. При обратном перемещении индентсра 4 величину усилия изменяют зеркально относительно крайних точек A и В перемещения. В ходе испытаний измеряют деформации Я . Фиксируют число циклов Я нагружения до появления микротрещин в областях, имеющих максимальное сопротивление фрикционной усталости. По полученным данным строят зависимости $ = я (Е) числа циклов )( нагружения до разрушения поверхностного слоя от деформации E при трении или N = H (E) — числа циклов от напряжения.

Пример. На машине трения

NUT-1 испытывают образцы иэ отвержденной эпоксидной (ЭД-б) и фенолоформальдегидной (фФС} смол в виде пластин с размерами 0,2 м 0,015 м т

<0,008 м, Индентор — стальной цилиндр высотой 0,02 м и диаметром

0;004 м, Скорость скольжения 0,1 м/с длина хода AB=0,12 м. Деформации материала измеряют проволочными преобразователями с базой 0,5 мм, установленными вдоль пути трения.

Коэффициент трения регулируют путем введения в контакт спиртового раствора канифоли различной концентрации, Усилие Р=Р() изменяется по линейному закону (фиг,2) . Число циклов И до разрушения фиксируют визуально и IIQ усилению колебаний коэффициента трения, Затем строят зависимости, Результаты сведены в таблицу.

Положительный эффект обусловлен повышением эффективности испытания материалов на фрикционную усталость, 1052928 таблицы

Иатериал обраэца

12 0 0-1820 : 0-57,0 170140 47,2

4 9Д-6

Ь 9Д-8

0 32

Oр38 12 0 -)280-0 -40-0 540940 150, 0

Корректор Г. Решетник

Редактор Е. Лушникова Техред A.À÷

Заказ 9479 Тираж 873 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 коэффн)QIOHT тренин й

Давление в эона контакта, Р 1 ИПа

Границы ив- Границы изменеменвния уои- ния напряиения лияр, í Q,,ИПа

Суммарное и, необходимое для получения зависимости

Я Я(Ь) суммарное время т копыт&нину необ ходимое для получения вависимости, ч