Устройство для испытания материалов трением

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) (1) 4 G 01 N 3/56

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ МАТЕРИАЛОВ ТРЕНИЕМ, содержащее о сно— вание, размещенные на нем держатели образца и контробразца, привод вращения держателя образца, пневмати(21) 3673975/25-28 (22) 12.12.83 (46) 23.03.86. Бюл. Н 11 (71) Ордена Трудового Красного Знамени институт проблем материаловедения

АН УССР (72) В.В.Полотай, Л.И.Ашкинази, И.M.Ôåäîð÷åíêo, А.Ф.Роженко, А.Б.Гуревич, С.М.Котляр, И.И.Карасик, Н.М.Алексеев и Г.Г.Карюк (53) 620.178.16(088.8) (56) 1.Карасик И.И. Прирабатываемость материалов для подшипников скольжения. — Наука, 1978, с.79-82. ческий узел нагружения, взаимодействующий с держателем контробразца и выполненный в виде регулируемого источника давления и индикатора давления, соединенного с пневмодвигателем, и датчик характеристик трения, соединенный с образцом и контробразцом, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и производительности, оно снабжено последовательно соединенными с индикатором давления дросселями различного сечения с электромагнитными клапанами, источником тока, связанным с датчиком характеристик трения, ключом, коммутатором со стрелкой, электрически связанной с ключом, контакты коммутатора и ключ электрически связаны с соответствующими обмотками электромагнитных клапанов.

l 219961 2

Изобретение относится к испытательной технике и касается устройств для испытаний материалов трением и может быть использовано для оценки предельной несущей способности и прирабатываемости материалов, например, при трении скольжения.

Известно устройство для испытания материалов трением, содержащее основание, размещенные на нем держатели образца и контробразца, привод вращения держателя образца, пневматический узел нагружения, взаимодействующий с держателем контробразца и выполненный в виде регулируемого источника давления и индикатора давле,ния, соединенного с пневмодвигателем, и датчик характеристик трения, соединяемый с образцом и контробраэцом 11) .

Недостатком устройства является то, что на всех этапах испытания скорость нагружения постоянная, что не обеспечивает точного определения максимальной грузоподъемности при больших скоростях нагружения и значительно удлиняет время испытания при малых скоростях нагружения . Кроме того, устройство обладает большой инерцйонностью системы нагружения, что также снижает точность показаний.

Целью изобретения является повышение точности и производительности испытаний.

Цель достигается тем, что устройство для испытания материалов трением, содержащее основание, размещенные на нем держатели образца и контробразца, привод вращения держателя образца, пневматический узел нагружения, взаимодействующий с держателем контробразца и выполненный в виде регулируемого источника давления и индикатора давления, соединенного с пневмодвигателем, и датчик характеристик трения, соединяемый с образцом и контробразцом, снабжено последовательно соединенными с индикатором давления дросселями различного сечения с электромагнитными клапанами, источником тока, связанным с датчиком характеристик трения, ключом, коммутатором со стрелкой, электрически связанной с ключом, контакты коммутатора и ключ электрически связаны с соответствующими обмотками электромагнитных клапанов.

На чертеже изображена. схема устройства.

Устройство для испытания материалов трением содержит основание 1, привод 2 вращения держателя 3 образца 4, держатель 5 контробразца 6, соединенный с валом 7, зафиксиро1О ванным от проворота и установленным в подшипнике 8 с возможностью осевого перемещения. На втором конце вала 7 закреплено упорное кольцо 9, которое через шарик 10 и кольцо 11 взаимодействует с пневмодвигателем

12, который через трубопровод 13 соединен с индикатором 14 давления, электромагнитным клапаном 15 для сброса давления с пневмодвигателя 12.

20 Подвод воздуха к пневмодвигателю 12 осуществляется по трубопроводу 16 от источника 17 через редуктор 18 и дроссели 19-21 с электромагнитными клапанами 22-24, параллельно и после2S довательно соединенными между собой.

Электромагнитные клапаны 22-24 через соответствующие обмотки 25-27 электрически связаны с контактами 28 ком1 мутатора 29 и через ключ 30, источ30 ник 31 тока — со стрелкой 32. Ключ

30 соединен с датчиком 33 характеристик трения, соединяемым с образцом

4 и контробразцом 6.

Устройство работает следующим образом °

К образцу 4 и контробразцу 6 подсоединяют датчик 33 с источником

31 тока, характеризующий режим смазки испытуемой пары. Подают смазку в

40 зону трения. Настраивают на необходимое максимальное давление Редуктор

18. Настраивают дроссели 19-21 так, что дроссель 19 обеспечивает максимальный расход воздуха, дроссель 21

45 минимальный, а дроссель 20 — средний расход воздуха. При этом обеспечивается соответственно быстрая (дроссель 19), средняя (дроссель 20) и медленная (дроссель 21) скорости нагружения образцов.

С помощью. коммутатора 29, являющегося электроконтактным исполнительным механизмом, связанным с индикатором 14 давления, устанавливают пре55 дельные (зоны 1 и III) и промежуточное (зона II) значения давлений в, трубопроводе !3, и, следовательно, в пневмодвигателе 12,при которых

Составитель А.Ивыркова

Редактор Т.Кугрышева Техред В.Кадар Корректор Е Сирохман

Заказ 1317/52 Тираж 778 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 должен включаться один их трех дросселей, настроенный на соответствующий расход воздуха, причем с увели— чением давления при переходе из одной зоны по коммутатору в другую включается соответствующий дроссель с меньшим расходом, обеспечивающий меньшую скорость возрастания давления (ранее работавший дроссель при этом закрывается). Открывают источник 17.

Включают привод 2.

В начальный момент трения (этап микроприработки, когда допускается большая скорость нагружения образцов) между трущимися поверхностями образуется масляная пленка, которая разрывает электрическую цепь, запитанную источником малого напряжения датчика 33. При разрыве указанной цепи подается сигнал на замыкание ключа 30, электрически связанного с источником 32 тока, контактами стрелки 32 и зоны T коммутатора 29 индикатора 14 и обмоткой 25 одного из электромагнитных клапанов 22, связанного с соответствующим дросселем 19 ° Происходит нагружение образцов с максимальной скоростью, так как включен дроссель 19, настроенный на максимальный расход воздуха. В результате повышения нагрузки масляная пленка разрушается, что приводит к возникновению металлического контакта между трущимися поверхностями образцов и, следовательно, восстанавливается электрическая цепь датчика 33, что дает сигнал на закрытие ключа 30. Обмотка

25 электромагнитного клапана 22 обесточивается, подача воздуха через дроссель 19 прекращается, происходит приработка исследуемой пары трения при постоянном давлении до тех пор, пока в результате приработки не вос— становится масляная пленка. Э ектри19961 4 ческая цепь датчика 33 прерывается, закрывается ключ 30, и цикл нагружения повторяется. Пока контакты подвижной стрелки 32 взаимодействуют с зоной 1 коммутатора 29 при переходе подвижного указателя в зону II, а затем в зону III, аналогичные циклы повторяются, но уже последовательно с дросселями 20, а затем и 21,которые обеспечивают меньшую скорость нагружения.

Таким образом, устройство позволяет проводить испытания образцов на грани заедания, причем .на этапе микроприработки при малых уровнях нагрузки обеспечивает большие скорости роста нагрузки, по мере роста нагрузки автоматически снижает скорость ее роста, а при дости2б жении предельной нагрузки схватывания автоматически снижает до минимума скорость роста нагрузки, что . обеспечивает повышение точности испытаний и сокращение продолжительнос25 ти испытаний, Устройство позволяет использовать в качестве датчика характеристики трения любую из этих характеристик, например коэффициент трения., температуру в зоне трения, путь трения, экзоэлектронную эмиссию, электродный потенциал и др. Единственным необходимым условием для применения датчика в устройстве является наличие сигнала, управляющего ключом 30.

Преимуществом перед базовым объектом и известным устройством является сокращение времени испытаний при одновременном повышении

40 их точности за счет применения устройства, позволяющего автоматически, безынерционно, в зависимости от этапа приработки изменять скорость нагружения образцов.