Устройство для испытания материалов на износ

 

Изобретение относится к испытанию материалов на износ. .Целью изобретения является повышение производительности и достоверности результатов испытания за счет создания на рабочих поверхностях нескольких участков, подверженных одному и тому же числу циклов. На центральной дорожке и боковых дорожках ролика 4 выполнены соответственно сегментные срезы 8,9, 10 и 11, 12, 13 по дугам flt на центральной дорожке и jf на боковых дорожках , величина которых меньше 360 /а для ролика 4, размещенного на валу 2, или (ma+k) для ролика, размещенного на держателе 1, и с угловыми шагами , равньми или кратными соответственно или (ma+k), где m,a,k - целые числа, k -а, . В ходе испытания определяют износ цилиндрических участков 14, 15 и 16 перекрывающихся с участками 17, 18 и 19 на боковых дорожках. 1 з.п. ф-лы, . 5 ил. (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН ае а> (51) 4 G 01 N 3/56

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К A ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Фиг.г

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4095793/25-28 (22) 29.07.86 (46) 30.09.88. Вюл. Ф 36 (71) Киевский политехнический институт им. 50- летия Великой Октябрьской социалистической революции (72) В.А.Стадник, B.Â.Ñòàäíèê, N.Ñ.Òðèâàéëo и 10.М.Гузенко (53) 620 ° 178.162 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 124456 1, кл. G 01 N 3/56, 1984 ° (54) УСТРОЙСТВО, 1ЛЯ ИСПЫТАНИЯ МАТЕРИАЛОВ НА ИЗНОС (57) Изобретение относится к испытанию ма гериалов на износ. Целью изобретения является повышение производительности и достоверности результатов испытания эа счет создания на рабочих поверхностях нескольких участков, подверженных одному и тому же числу циклов. На центральной дорожке и бо-ковых дорожках ролика 4 выполнены соответственно сегментные срезы 8,9, 10 и 11, 12, 13 по дугам оС на центральной дорожке и на боковых дорожо ках, величина которых меньше 360 /а для ролика 4, размещенного на валу 2, или 360 /(ma+k) для ролика, размещенного на держателе 1, и с угловыми шагами, равными или кратными соответственно 360 /а или 360 /(ma+k), где

m,a,k — целые числа, k <а, аФ1. В ходе испытания определяют износ цилинд. рических участков 14 15 и 16, перекрывающихся с уча..тками 17, 18 и 19 на боковых дорожках, 1 э.п. ф-лы, .5 ил.

1427230

Изобретение относится к устройствам для испытания материалов на износ, а также определения противоза" дирной стойкости и контактной прочности при трении качения с различным скольжением.

Цель изобретения — повышение про" изводительности и достоверности результатов за счет увеличения на об10 разце количества цилиндрических участков с заданным числом циклов нагружения.

На фиг.1 представлено устройство для испытания материалов на износ; на фиг.2 — разрез А-А на фиг.1; на фиг.4- контробраэец, пример выполнения; на фиг,З и 5 — диаграммы нагружения центральной дорожки образца.

Устройство содержит основание (не 20 показано), держатель 1 и вал 2, испытуемый образец 3 и контробраэец 4, размещенный на держателе 1 или на валу 2 и выполненный в виде ролика,ня цилиндрической поверхности которого выполнены центральная дорожка 5 и две боковые дорожки 6 и 7, привод вращения (не показан), соединенный с держателем 1, связанную с приводом кинематическую цепь (не показана), включающую зубчатые колеса (не пока- . заны) . Передаточное число последних не равно целому числу и выражено в виде отношения (ma+k)/à. На центральной дорожке 5 выполнены сегментные срезы 8, 9 и 1О в виде .углублений 35 (фиг.2), а на боковых дорожках 6 и 7плоские срезы 11, 12 и 13 по дугам (о на дорожке 5 и р на дорожках 6 и 7), меньшим 360 /а для ролика, размещенного на держателе 1, или мень- 40 шим 360 /ma+k) — для ролика, размещенного на валу 2, и с угловыми шагами, равными или кратными 360 /а, для ролика на держателе 1, 360 /(ma+k) для ролика на валу 2, где m, а и k — 45 целые числа, k (а и а 1. В результате на дорожке 5 образуются цилиндрические участки 14> 15 и 16, а на дорожках 6 и 7 — участки 17, 18 и 19, ! частично перекрывающие друг друга по дуге, чем обеспечивают непрерывность контактирования образца 3 и контробразца 4.

На образце 3 выполнены проточки

20 и 21, разделяющие цилиндрическую поверхность на центральную дорожку

22 шириной Ь, предназначенную для испытаний на износ, и боковые дорожки

23 и 24 шириной Ь/2. Боковые дорожки

23 и 24 обеспечивают непрерывность обкатывания образца 3 и контробразца

4 и для получения экспериментальных данных могут не использоваться.

При mk1, а 4 и равных диаметрах

D< Dq (фиг.2) срезы 8, 9 и 1О выполнены по дугам, меньшим 90, и с угловыми шагами 90О, 90 и 180, а срезы 11, 12 и 13 — по дугам Д, 90 -c(-2/50 и Я 180 -4-2/ 140 с шагами 90,90 и 180 ., Тогда при передаточном числе зубчатых колес, определяемом из отношения (ma+k)/а в общем случае и как частный случай из отношения (а+1) /а при m u k равных единице и равном, например, 5/4 при а 4, на центральной дорожке 22 образца 3 можно получить 5 секторов (фиг.З), в пределах каждого иэ которых имеется по два

/ / участка и Р, нагруженных в зависимости от количества сегментных срезов, меньшего числа а и равного, например 1, 2 или 3 при а4, различными комбинациями чисел циклов Нагружения ÇN и 4N; 2N и 4N или N и 4N.

Для увеличения в пределах каждого сектора количества участков образца

3, подверженных различным числам цик. лов нагружения, на ролике 4 в пределах цилиндрических участков 14, 15 и 16 выполняют дополнительные сегментные срезы (не показаны), смещенные относительно основного среза на угол с с теми же угловыми шагами.

Число дополнительных срезов отлично от числа основных.

Однако, учитывая ограниченную воэможность выполнения дополнительных сегментных срезов при больших а, например, равном 4, соседние по периметру сегментные срезы выполняются по дугам различной длины, например по дугам (, Cd> (фиг.4) .

Тогда при передаточном числе зубчатых колес, равном (а+1)/а при ш 1 и 1=1, или, например, равном S/4 при а 4, на центральной дорожке образца

3 можно получить 5 секторов, в пределах каждого иэ которых имеется по 4 т участка, с -с, - и, подверженных различным числам циклов нагружения, равных соответственно N, 2N, ЗМ и 4N (фиг.5).

Устройство для испытания материалов на износ работает следующим образом.

Образец 3 и контробразец 4 устанавливают соответственно на валу 2

14272 и держателе 1, сжимают их нормальной силой и приводят во вращение ° При этом на ролике 4 реализуется опережающий режим (угловая скорость ролика

4 больше, чем у образца 3) . При соотношении угловых скоростей, определяемом отношением (ma+k)/à, после каждых ш оборотов ролика 4 происходит смещение относительно образца 3 на k секторов, а по завершении (m+

+ak) оборотов относительное положение образца 3 и контробраэца 4 становится исходным, затем цикл повторяется. Цилиндрические участки образ- 1„ ца 3, периодически контактируя по дуге с соответствующими сегментными срезами, разгружаются эа цикл столько раз, сколько срезов на контробразце

4. При m=k=1 и a=4 на образце 3 име20 ется по 5 участков, подверженных одному и тому же числу циклов нагружения, чем обеспечивается повышение производительности испытаний на износ.

Число циклов нагружения Nz участ % ков центральной дорожки 22 образца 3, периодически контактирующих по дуге с сегментными срезами на ролике 4, aa t ч испытания рассчитывается по

9 30 зависимости (Ь

N =60 и t(1 — -) Ч

35 где n — частота вращения образца 3, об/мин; время испытания, ч;

Ь вЂ” количество центральных участков с сегментными срезами; а — число, соответствующее количеству секторных участков контробраэца 4, периодически контактирующих с определенными секторами образца 3, равное делителю отношения (ma+ 45

+k)/а, выражающего передаточное число зубчатых колес,где

m — неполное частное отношения, а k — - его остаток, причем аФ1, k (а и Ъ (а. 50

Число циклов нагружения N участЛ99, ков центральной дорожки 22 контробразца 4, периодически контактирующих по дуге с сегментными срезами на образце 3, за t ч испытания определяет- 55 ся по зависимости

/ Ь

N =60. и, t (1 — ----)

9Ч ma+k где п, — частота вращения ролика 4, об/мин; время испытания, ч;

Ь - количество центральных участков с сегментными срезами;

m,k на — целые числа; т — неполное частное отношения, выражающего передаточное число зубчатых колес

его остаток а — делитель, причем k <а9 а191 и Ь ((ma+k).

Формула изобретения.

1. Устройство для испытания материалов на износ, содержащее основание, установленный на нем вал, держатель, контробразец, размещенный на валу или на держателе и выполненный в виде ролика, на цилиндрической поверхности которого выполнены центральная и две боковые-дорожки с сегментными срезами, ограничивающими перекрывающие друг друга цилиндрические участки соседних дорожек, соединенный с держателем привод вращения и связанную с приводом вращения кинематическую цепь, включающую зубчатые колеса, связанные с налом, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения производительности и достоверности резуль. атов, передаточное число зубчатых колес выражено в виде отношения (marek)а и не равно целому числу, цилиндрические участки и сегментные срезы расположены с угловым шагом, равным или кратным дуге 360 /а для ролика, размещенного на держателе, и 360 /(ma+k) для ролика, размещенного на валу, для этих роликов максимальное количество центральных и боковых участков с сегментными срезами соответственно меньше а и (ma+

+k), а дуги сегментных срезов центрального участка соответственно меньше 360 /а и 360О/(ma+k) где m,à,kцелые числа, .и — неполное частное отношения, k — остаток отношения, а больше единицы и числа k.

2. Устройство по п.1, о - л и ч а ю щ е е с я тем, что длины дуг соседних по периметру сегментных срезов центрального участка различны.

1427230

A Ф -М -t" No та+к)

ФИц

Фиг. 5

Составитель В.Данилов

Редактор А.Лежнина Техред Л.Олийнык Корректор Э.Лончакова

Заказ 4845/38 Тираж 847 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предгриятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4