Способ испытания материалов на износостойкость и устройство для его осуществления

 

Изобретение относится к испытанию материала в условиях ударно-абразивного изнашивания при раздельном регулировании параметров трения. Цель изобретения - повышение достоверности результатов. Угол наклона образца 6 (фиг.1) в процессе контактирования непрерывно изменяют, обеспечивая параллельность его рабочей поверхности боковой поверхности зуба контробразца . Величину нагрузки и скорости скольжения образца 6 определяют в зависимости от геометрических размеров рычажной системы и контробразца 2, а также требуемых значений основных параметров трения (энергии единичных ударов, пути трения на единичный удар, нормальной составляющей давления). С помощью шатуна 7, шарнирно связанного с рычагом 3 и держателем 5 образца 6,и механизма 8 перемещения оси рычага 3 обеспечивают параллельность рабочей поверхности образца 6 с боковой поверхностью зуба контробразца 2 и равномерный износ образца 6. Криволинейная направляющая 11, выполненная в виде спирали Архимеда, центр которой совмещен с осью вращения контробразца 2, обеспечивает постоянство скорости скольжения в процессе трения. 2 с.п.ф-лы, . 3 ил. (О S ел .( О) ел со Cft Ла/

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) Ц1) А1 (51)4 С 01 И 3 56

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР Д г

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН Я -: . -;-:

М ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4261741/25-28 (22) 15.0б,87 (46) 23.12.88.Бюл ° 1Ф 47 (71) 11нститут проблем надежности и долговечности машин АН БССР (72) Н.Н.Дорожкин, С.П.Рагунович, В.EI,ÃèìåëüÀàð6 и В,З.Барановский (53) 620.178,162 (088 ° 8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 1052527, кл.G 01 М 3/56, 1983.

Трение и износ. т,7, 1986, Р 2, с,365-371. (54) СПОСОБ ИСПЬ1ТАНИЯ МАТЕРИАЛОВ

НА ИЗНОСОСТОЙКОСТЬ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ

ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к испытанию материала в условиях ударно-абразивного изнашивания при раздельном регулировании параметров трения. Цель изобретения — повышение достоверности результатов. Угол наклона образца

6 (фиг.l) в процессе контактирования непрерывно изменяют, обеспечивая параллельность его рабочей поверхности боковой поверхности зуба контробразца. Величину нагрузки и скорости скольжения образца 6 определяют в зависимости от геометрических размеров рычажной системы и контробразца 2, а также требуемых значений основных параметров трения (энергии единичных ударов, пути трения на единичный удар, нормальной составляющей давления). С помощью шатуна 7, шарнирно связанного с рычагом 3 и держателем 5 образца б,и механизма 8 перемещения оси рычага 3 обеспечивают параллельность рабочей поверхности образца 6 с боковой поверхностью зуба контробразца 2 и равномерный износ образца б. Криволинейная направляющая ll, выполненная в виде спирали

Архимеда, центр которой совмещен с осью вращения контробразца 2, обеспечивает постоянство скорости скольжения в процессе трения. 2 с.п.ф-лы, .

3 iL1

1446536

Изобретение относится к испытанию материалов на износостойкость, в частности покрытий в у :ловиях абразивного изнашивания при воздействии ударных нагрузок.

Цель изобретения - повышение достоверности результатов испытания при раздельном регулировании параметров трения. t0

На фиг,l представлено устройство для испытания материалов на износостойкость; на фиг.2 — зона контакта образца с зубом в момент приложения ударной нагрузки; на фиг.З - то же, 15 в момент выхода образца из зацепления с зубом.

Устройство (фиг.1) содержит основание 1, контробразец, выполненный в виде зубчатого колеса 2, двуплечий 20 рычаг 3, узел 4 нагружения, держатель 5 образца 6 материала. Оно снабжено шатуном 7, шарнирно соединенным с рабочим плечом рычага 3 и держателем 5, механизмом 8 перемещения

25 рычага 3, упругим элементом 9, соединяющим держатель 5 и шатун 7, диском

10 с криволинейной направляющей 11, предназначенной для взаимодействия с держателем 5 и выполненной по спи- 30 рали Архимеда, центр которой совмещен с осью вращения зубчатого колеса, Ось 12 проворота рычага 3 закреплена в механизме 8. Угол рабочего сектора спирали (фиг.2 и 3) выбран из условия 35

R+b+d „ «К+Ъ+а-h

/ / ч " — > где R — радиус окружности выступов зубчатого колеса 2;

Ъ вЂ” ширина образца 6;

h — высота зуба колеса 2;

d — расстояние об образца 6 до направляющей ll; — параметр спирали Архимеда, равный радиальному смещению образца 6 относительно оси вращения зубчатого колеса 2.

Способ испытания материалов на износостойкость осуществляют следую- 50 щим образом.

Образец 6 материала закрепляют в держателе 5. Последний перемещают вдоль направляющей 11.и устанавливают заданный путь трения s (фиг.2) при воздействии ударной нагрузки. Исходное положение образца 5 относительно зуба колеса 2 определяется величинами R,Ь,d,h u k. С помощью механизма 8 (фиг.l) перемещают ось

12 до получения требуемого значения

L рабочего плеча рычага 3. На расстоянии L грузового плеча рычага

3 создают с помощью узла 4 нагрузку N. Размещают абразив в контакте и приводят во вращение колеса 2.

Величину нагрузки р при контакте образца 6 с зубом колеса 2 и скорость скольжения образца определяют по соответствующим формулам. Зуб колеса 2 воздействует через абразив на образец 6, который действует на рычаг 3 через держатель 5 и шатун 7.

По мере поворота зубчатого колеса 2 рычаг 3 поворачивается на оси 12 и поднимает узел 4 нагружения. Благодаря траектории движения держателя 5 с образцом 6, заданной направляющей

11, осуществляют параллельность рабочих поверхносгей образца 6 и зуба и равномерное перемещение зоны контакта, а также равномерный износ образца 6.,Цля этого также выбирают усилие поджатия упругого элемента 9 меньше, чем усилие от нормальной составляющей давления зубчатого колеса 2 на образец 6. При повороте колеса на угол ч „„,(фиг.3) образец 6 выходит иэ зацепления.Рычаг 3 проворачивается вокруг оси

12, через шатун ? и держатель 5 устремляет образец 6 навстречу следующему зубу и воздействует на него ударной нагрузкой. Зуб колеса 2 воздействует на образец 6, и цикл истирания повторяется. В ходе испытаний раздельно изменяют энергию единичного удара, скорости скольжения, пути трения, частоты вращения, количества ударов и других параметров и определяют износ образца 6.

Формула изобретения

1. Способ испытания материалов на износостойкость, заключающийся в том, что плоский образец материала периодически вводят в контакт с контробразцом, выполненным в виде зубчатого колеса, воздействуют на образец ударной нагрузкой с помощью рычажной системы, приводят во вращение зубчатое колесо, изменяют режимы испытания и .оценивают износостойкость материала, отличающийся тем, что, с целью повышения достоверности

1446536 результатов, обеспечивают равномер. ный износ образца в зоне его контакта с зубьями зубчатого колеса, изменяют исходное положение образца отно- сительно вершин зубьев, а нагрузку р и скорость v скольжения определяют по формулам

2ta

s (— — -1)

lz c аз

V где z — число зубьев зубчатого колеса; з — путь трения; а — радиальное смещение образца относительно зубчатого колеса; с=в+

2 максимальное смещение образца при контактировании; ширина образца; ускорение рычажной системы: частота вращения зубчатого колеса; энергия единичного удара;

Š— длина рабочего плеча рычажP ной системьц

I, — момент инерции рычажной .системы;

R - радиус окружности выступов зубчатого колеса;

К вЂ” нагрузка на грузовом плече рычажной системы.

2. Устройство для испытания материалов на износостойкость, содержащее основание, установленный на нем с возможностью вращения контробраэвц, е выполненный в виде зубчатого колеса,; двуплечий рычаг с грузовым и рабочим плечами, узел нагружения, взаимодействующий с грузовым плечом рычага, и держатель образца материала, предназначенный для взаимодействия с рабочим плечом рычага, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, оно снабжено шатуном, шарнирно соединенным с рабочим плечом рычага, и держателем, закрепленным на основании, механизмом перемеще25 ния рычага, упругим элементом, соединяющим держатель и шатун, и закрепленным на основании диском с криволинейной направляющей, предназначенной для взаимодействия с держателем и щ выполненной по спирали Архимеда, центр которой совмещен с осью вращения зубчатого колеса.

1446536

Составитель В.Данилов

Редактор Л.Зайцева Техред Л.Олийи Корректор М.Демчик

Закаэ 6742/49 Тираж 847 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открьггиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 (1р >i çH, ; (. I женно-llo HI ) ôw ecKoe предприятие r Ужго))ол, v. i, lip еl на я . 4