Машина для испытания материалов трением

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИ К

РЕСПУБЛИК (19) (И) (51) 4 G 01 N 3/56

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ИОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ описания изобретения .,, Н А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3493284/25-28 (22) 27.09.82 (46) 23.07.87.. Бюл. Ф 27 (7 1 ) Институт проблем механики АН СССР (72) М. Н. Добычин, Н.M. Михин и И .Б. Хутовердян (53) 620. 178. 16(088. 8) (56) Теория трения и износа. М.: Наука, 1965, с. 294, 313. (54) (57) МАШИНА ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ МАТЕРИАЛОВ ТРЕНИЕМ, содержащая герметичную камеру, расположенные внутри нее узел трения, включающий держатели образца и контробразца и нагреватель, привод, кинематически связанный с держателем образца, механизм нагружения и изме ритель силы трения, о т л и ч а ю— щ а я с я тем, что, с целью повышения производительности и расширения функциональных возможностей, она снабжена вторым держателем контробразца, установленным оппозитно первому, механизмом поворота и фиксатором углового положения держателей контр- образцов, вынесенными sa пределы герметичной камеры, механизм нагружения выполнен в виде маятника с грузами, оба держателя контробразцов установлены на двух параллельных осях, расположенных в плоскости, перпендикулярной оси маятника и симметрично относительно этой оси, а ось качания маятника механизма нагружения совмещена с осью вращения держателя образцова

1325327

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано для исследования триботехнических свойств подшипниковых материалов в контролируемых средах при повышенных температурах.

Известна машина для испытания материалов трением, содержащая герметичную камеру, расположенные внутри нее узел трения, включающий держате- 10 ли образцов и контробразца и нагреватель, привод, кинематически связанный с держателем образца, механизм нагружения, выполненный в виде маятника с грузами, и измеритель силы 15 трения.

Недостатком известной машины является сравнительно низкая производительность, что обусловлено необходимостью разгерметизации камеры при сме-20 не нагрузки, а также то, что она не может быть использована для исследований триботехнических испытаний при переменных нагрузках, что снижает функциональные возможности этой машины.

Цель изобретения — повьппение производительности и расширение функциональных возможностей.

Указанная цель достигается тем, что машина для испытания материалов трением, содержащая герметичную камеру, расположенные внутри нее узел трения, включающий держатели образца и контробразца и нагреватель, привод, кинематически связанный с держателем образца, механизм нагружения и измеритель силы трения, снабжена вторым держателем контробразца, установленным оппоэитно первому, механизмом поворота и фиксатором углового положения держателей контробразцов, вынесенными за пределы герметичной камеры, механизм нагружения выполнен в виде маятника с грузами, оба держателя контробразцов установлены на двух параллельных осях, расположенных в плоскости, перпендикулярной оси маятника и симметрично этой оси, а ось качения маятника механизма нагружения совмещена с осью вращения держателя образца.

На чертеже представлена схема предлагаемой машины.

Машина. содержит герметичную камеру 1, внутри которой размещен узел трения, включающий держатель 2 образца 3 и держатели 4 контробразцов 5, механизм нагружения, выполненный в виде маятника 6 с грузами 7, две. параллельные оси 8 и 9, которые расположены в плоскости, перпендикулярной линии действия нагрузки и симметрично относительно нее, механизм 10 поворота и фиксатор 11 углового положения держателей 4, указатель 12 углового положения держателей 4, шкалу

13, измеритель силы трения, состоящий иэ зеркала 14, закрепленного на держателе 2, осветителя 15, оптической системы 16 и 17 и регистратора 18 амплитуды маятника 6, и привода 19

t для принудительного качания маятника и отклонен -,я его от полойения равновесия. В герметичной камере 1 выполнены прозрачные окна 20 и 21. Внутри .камеры 1 установлен нагреватель 22»

Ввод движения внутрь камеры 1 от привода 19 и механизма 10 поворота осуществляется посредством сильфонов 23 и 24. На.камере f выполнен люк 25 для присоединения ее либо к вакуумным насосам, либо к нагнетательному насосу.

Машина работает следующим образом.

Цилиндрический образец 3 сопрягается с контробразцами 5. Камера 1 вакуумируется через люк 25 либо заполняется требуемой. газообразной атмосферой. С помощью нагревателя 22 узел трения прогревается до требуеой температуры. В зависимости от адачи исследований машина может раз" ботать в двух режимах: исследование зависимости коэффициента трения от давлений на контакте и исследование стойкости покрытий, например твердых смазочных покрытий, в зависимости,от давления на контакте..

При работе в первом режиме выбирается начальный угол наклона держателей 4. С помощью привода 19 маятник

6 отклоняется на начальный угол, предпредпочтительные значения которого лежат в диапазоне 10-15 . Затем маятник 6 освобождается и приходит в состояние свободных колебаний, которые регистрируются измерителем силы трения.

После окончания измерений изменяют первоначальное положение держателей 4. С этой целью с помощью фиксатора 11 освобождается механизм 10 поворота, который устанавливается в новое положение, отсчитываемое указателем 12 по шкапе 13. При этом меняется угол наклона держателей 4 и становится не равным начальному углу их установки, Это новое положение держа27

Составитель Н. Кудрявцев

Техред Л.Сердюкова Корректор В. Бутяга

Редактор А. Ворович

Заказ 3042/37 Тираж 776 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 з 13253 телей 4 фиксируется фиксатором 11. За счет изменения угла наклона держателей 4 при том же самом маятнике 6 и грузах 7 изменяется нормальная наг.5 рузка, прижимающая образец 3 к контробраэцам 5. Затем вновь производится измерение коэффициента трения по описанной методике.

При работе во втором режиме маятник 6 приводится в принудительное перемещение с помощью привода 19, со»: вершающего возвратно-поступательные движения.

При изменении положения держателей 15

4 меняется не только нагрузка на образцы, но и первоначальное место контакта, что позволяет проводить каждое последующее испытание на износ на новом, еще неизношенном участке образца 2О

3 и контробраэцов 5.

Величина износа регистрируется после проведения испытаний и разгерметизации камеры 1 одним из известных способов, например путем обмера лун- 25 ки износа.

Использование машины позволяет сократить время испытаний, что особенно важно в случае измерений коэффициента трения, когда -обственно ис-. пытания составляют малую долю от подготовительного периода; проводить испытания при неизменных условиях (температура, степень разрежения, состав атмосферы), поскольку цикл испытаний производится без разгерметизации камеры, а также увеличить продолжительность срока службы уплотнений камеры.

Вместе с этим для расширения диапазона применимости в машине могут быть"реализованы следующие схемы ис пытаний: двух контробразцов с плоскими рабочими поверхностями и цилиндрического образца, ось которого расположена параллельно осям держателей контробразцов, а также двух цилиндрических контробразцов, закрепленных на одном держателе, цилиндрического контробразца, закрепленного на другом держателе, оси которых перпендикулярны осям держателей, и цилиндрического образца, ось которого параллельна осям держателей.