Машина трения для испытания материалов

 

Изобретение относится к области испытательной техники и предназначено для испытаний материалов на трение и износ. Цель изобретения - повышение точности за счет уменьшения потерь в узле нагружения. Машина трения содержит контробразец 1, установленный с возможностью вращения, держатель 3 образ ца 4, пьезоэлектрический элемент 5 в форме параллелепипеда , нагружаемьй упором 6 рычага 7 нагружения и консольно прикрепленный к держателю 3 образца 4, четыре электрода , выполненные в виде пластин, расположенные на овальных гранях элемента 3 и соед1шенные с регистрирующей аппаратурой и генератором 15. При вращении контробразца за счет силы трания на элемент 5 действует изгибающий момент и нагрузка от рычага 7 нагружения. Система расположения электродов позволяет исключить сигнал от нагрузки и отфш1ьтровать сигнал, обусловленньй действием силы трения. 1 ил. е (/)

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИК

РЕСПУБЛИК

А1

09) (11) y1) 4 С 01 N 3/56

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ASTOPCH0MY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ll0 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4258422/25-28 (22) 08.06.87 (46) 23.02.89. Бюл. К 7 (71) Институт проблем механики АН

СССР (72) 10. Р, Асриянц, Н. Н. Кузьмин и А. С. Чурсин (53) 620.178.16(088.8) (56) Михин Н. M. Сляднев N. А. Noмент сил трения в опоре скольжения с автокомпенсацией износа. Препринт

И 323, ИПИ СССР, 1984, с. 36-37, рис. 6-7, (54) КАШИНА ТРЕНИЯ ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ МАТЕРИАЛОВ (57) Изобретение относится к области испытательной техники и предназначено для испытаний материалов на трение и износ. Цель изобретения — повышение точности эа счет уменьшения потерь в узле нагружения . Машина трения содержит контробразец 1, установленный с возможностью вращения, держатель 3 образца 4, пьезоэлектрический элемент 5 в форме параллелепипеда, нагружаемый упором 6 рычага 7 нагружения и консольно прикрепленный к держателю 3 образца 4, четыре электрода, выполненные в виде пластин, расположенные на овальных гранях элемента 5 и соединенные с регистрирующей аппаратурой и генератором 15.

При вращении контробразца за счет силы трения на элемент 5 действует изгибающий момент и нагрузка от рычага 7 нагружения. Система расположения электродов позволяет исключить сигнал от нагрузки и отфильтровать сигнал., обусловленный действием силы трения. 1 ил.

1460673

Изобретение относится к области испытательной техники и предназначено для испытания на трение и износ материалов, например, антифрикционных.

Цель изобретения - повышение точности за счет уменьшения потерь на трение в узле нагружения.

На чертеже показана принципиаль- 1О ная схема машины. трения.

Машина трения содержит контробразец 1, установленный в держателе 2 контробразца 1, вращение которого осуществляется приводом (не показа- 15 но), размещенном на корпусе (не показано), Держатель 3 образца 4 установлен. с возможностью перемещения по нормали к поверхности трения контобразца 1. Пьезоэлектрический элемент 20

5 в форме параллелепипеда размещен между упором 6 рычага 7 нагружения и держателем 3 образца 4. Большие грани пьезоэлектрического элемента 5 параллельны оси вращения контробразца 1 и направлению перемещения держателя 3.

Токоизолирующая прокладка 8 размещена в пазу 9 и консольно прикрепляет пьезоэлектрический элемент 5 к 30 держателю 3. К пьезоэлектрическому элементу 5 присоединены электроды, выполненные в виде пластин: первый

10 установлен в центре одной из больших граней, второй 11 — симметрично первому 10 на противоположной грани, а третий 12 и четвертый 13 — по обе стороны от второго 11 вдоль этой грани. Первый электрод 10 заземлен на корпус 14 машины трения, второй сое- 40 динен с выходом генератора 15, третий

12 и четвертый 13 через усилители 16 и 17 соединены с самописцем 18, а самописец 19 соединен .с третьим 1 2 и четвертым 13 электродами через диффе- 45 ренциальное устройство 20.

Машина трения работает следующим образом.

Включают привод держателя 3 контробразца. Нагружают рычаг 7 усилием P упор 6 создает нагрузку вдоль пвезоэлектрического элемента 5 и задают требуемые контактные давления между образцом 4 и контробразцом 1. При вращении контробразца 1 за счет силы трения на пьезоэлектрический элемент

5 действует изгибающий момент, величина которого прямо пропорционально. убывает вдоль элемента 5 от прокладки

8 к упору 6.

При работе на резонансной частоте пьезоэлектрического элемента 5 происходит преобразование электрического сигнала от генератора.15 в механические колебания элемента 5 на участ ке, контактирующем с вторым электродом 11, возникающие при этом адекватные.механические колебания на противоположной грани воспринимает первый электрод 10, а возбуждаемые электрические сигналы воспринимают третий

12 и четвертый 13 электроды.

При нагружении пьезоэлектрического элемента 5 усилием P амплитуда сигналов, возмущенных на третьем 12 и четвертом 13 электродах, уменьшается пропорционально нагружающему усилию P. При эксплуатации элемента

5 на линейном участке его характеристики эти сигналы подчиняются обратно пропорционально закону.

Воздействие на элемент 5 изгибающего момента, возникающего от действия силы трения между образцом 4 и контробразцом 1, уменьшает амплитуду сигнала в связи с акустическими потерями в изолирующей прокладке 8 с поверхности элемента 5, контактирующей с четвертым электродом 13. Таким образом, сигналы, передаваемые третьим электродом 12, пропорциональны нагружающему усилию, действующему на элемент 5, а сигнал, передаваемьй четвертым электродом 13, зависит одновременно от усилия P и силы трения.

Сигналы, передаваемые третьим 12 и четвертым 13 электродами, усиливаются в усилителях 16 и 17 и регистрируются соответственно самописцем 18 и через дифференциальное устройство

20 самописцем 19 показания которого пропорциональны силе трения между образцом 4 и контробраэцом 1.

Формул.а изобретения

Машина трения для испытания материалов, содержащая корпус, расположенные на нем контробразец с приводом его вращения, держатель образца, установленный с возможностью перемещения в направлении, перпенди1суляр-ном поверхности трения контробразца, узел нагружения с упором и блок регистрации параметров трения, соединенный с .держателем образца, о т— з 1460673

4 л и ч а ю щ а и с я тем, что, с це- ми электродами, один иэ которых ус. лью повышения точности за счет умень- тановлен в центре одной из больших шения потерь на трение в узле нагру-. граней параллелепипеда, два других женин она снабжена установленным с на той же грани вдоль оси параллеле"

В . 5 возможностью точечного контакта с пипеда, перпендикулярной оси вращеупором и консольно связанным с дер- ния контробразца, симметрично по обе жателем образца при помощи токоизо- стороны от первОго, а четвертыйлирующей прокладки пьезоэлектрическим на противоположной грани симметрично элементом, имеющим форму параллеле- 10 первому и заземлен, а также генерапипеда, большие грани которого па- тором переменного сигнала, выходом раллельны плоскости, проходящей че- связанным с первым электродом, и дифрез ось вращения контробразца и точ- ференциальным устройством, входом ку контакта пьезоэлектрического эле- связанным с вторым и третьим электромента с упором четырьмя пластинчаты- 15 дами.

Составитель Д. Дергобузов

Редактор В. Петраш Техред Л.Олийнык Корректор M. Демчик

Заказ 538/53 Тираж 788 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Óæãîðîä, ул. Гагарина, 101