Способ испытания материалов в абразивной массе и устройство для его осуществления

 

Изобретение относится к области испытаний материалов на изнашивание и может быть использовано для оценки работоспособности деталей сельхозмашин. Цель изобретения - повышение точности за счет стабилизации усилия перемещения образцов относительно абразивной массы. Устройство содержит барабан 1 с полостью для абразивной массы 2, внутри которой установлены с возможностью вращения относительно валов образцы 6. К валу 8 присоединен электрический генератор 10, в электрическую цепь которого включен вольтметр 12. При вращении барабана 1 абразивная масса 2 уплотняется и увлекает помещенные в ней образцы 6, вращение которых индуцирует ЭДС. В процессе испытания значения ЭДС поддерживают постоянными. 2 с. и 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

СО(ОЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (1!1

А1 (g1)g С 01 М 3/56

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЬП ИЯМ

ПРИ ГНКТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ . К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ с л (21) 4425598/25-28 (22) 07.05 ° 88 (46) 07.03.90. Бюл. У 9 (71) Кишиневский сельскохозяйственный институт им. М.В.Фрунзе (72) С.Л.Лернер, И.М.Горенштейн и В.С.Штенников (53) 620. 178. 16(088.8) (56). Тененбаум M.Ì. Износостойкость конструкционных материалов ° М.: Машиностроение, 1966, с. 172, рис. 77. (54) С110СОБ ИСПЫТАНИЯ МАТЕРИАЛОВ В

АБРАЗИВНОЙ МАССЕ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО

ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к области.. испытаний материалов на изнашивание .и может быть использовано для оценки

2 работоспособности деталей сельхозмашин. Цель изобретения — повышение точ- ности за счет стабилизации усилия перемещения образцов относительно абразивной массы. Устройство содержит ба" рабан 1 с полостью для абразивной массы 2, внутри которой установлены с воэможностью вращения относительно валов образцы 6. К валу 8 присоединен электрический генератор 10, в электрическую цепь которого включен вольтметр 12. При вращении барабана 1 абразивная масса 2 уплотняется и увлекает помещенные в ней образцы 6, вращение которых индуцирует ЭДС. В процессе испытания значения ЭДС поддерживают постоянными. 2 с. и 1 s.n. ф-лы, 4 ил..

1548705

Изобретение относится к области испытаний материалов на изнашивание и может быть использовано для оценки работоспособности деталей сельхоэ5 машин.

Цель изобретения - повышение точности за счет стабилизации усилия перемещения образцов относительно абразивной массы и приближения условий испытания к реальным.

На фиг.. 1 изображено устройство, для реализации способа; на фиг. 2 зависимость износа образца от продолжительности испытания; на фиг. 3 зависимость изменения напряжения в электрической цепи электродьигателя (генератора) от продолжительности испытания; на фиг. 4 — характер износа образцов предлагаемым и известным способами.

Устройство содержит барабан 1 с полостью для абразивной массы 2, приводной двигатель 3 для вращения барабана 1, жестко связанный с при- 25 водным валом 4 на котором установ1 лен фланец 5 барабаня 1. Внутри полости барабана, 1 размещены образцы б, закрепленные в держателях 7 вала 8 для вращения образцов 6, который жестко связан с якорем 9 электрического генератора 10, установленного соосно с приводным двигателем 3. В

1 ,,электрическую цепь генератора 10 включено разгрузочное сопротивление

11 и вольтметр 12. 35

Способ осуществляют следующим об1 разом.

Включают двигатель 3 и начинают вращать барабан 1 с заданной угловой скоростью. Абразивная масса 2 под действием центробежных сил уплотняется и увлекает за собой размещенные в ней образцы б, которые вместе с держателем 7 и жестко связанной с ним осью 8 начинают вращаться с той же скоростью, что и барабан 1, При этом изнашивание образцов 6 не происходит, так как относительно абразивной массы 2 они неподвижны. После стабилизации скорости вращения барабана 1 включают нагрузочное сопротивление 11 в цепь генера" îðà 10. При этом скорость вращения якоря 9, жестко связанного с осью 8, уменьшится.

Соответственно уменьшится и скорость вращения образцов 6, установленных на кронштейне, жестко свя.:аннам с осью 8. Благодаря возникшей разности скоростеи вращения абразивнои массы

2 и образцов 6 последние начинают изнашиваться. По истечении некоторого времени начинают изменяться условия взаимодействия образцов 6 и абразивной массы 2, т.е„ изменяются условия износа, что является следствием измельчения абразивных зерен, изменения формы и размеров образцов, температуры и влажности в зоне трения и других факторов. В конечном итоге меняется вращающий момент, который пропорционален силе трения между абразивной массой 2 и рабочей поверхностью образцов б. При возрастании счлы трения увеличивается вращающий момент и, наоборот, при ее снижении момент уменьшается. Изменение условий износа фиксируется включенным в цепь генератора 10 вольтметром 12, напряжение которого увеличивается или уменьшается в зависимости от числа оборотов якоря 9.

Таким образом, чтобы сохранить заданные условия износа, т.е. вращающий момент на якоре 9 генератора

10 (или силу трения между образцами б и абразивной массой 2), необходимо, ползуясь показаниями вольтметра 12, восстановить первоначальную величину числа оборотов якоря 9. Для этого изменяют скорость вращения вала приводного двигателя 3, т.е. барабана 1. с абразивной массой 2, \

Пример. Для испытания были изготовлены образцы в форме клина с отверстием для крепления на кронштейне, одна сторона которого была упрочнека сплавом Сормайт-1 наплавкой угольным электродом вручную и сглажена шлифовкой до толщины 0,5 мм.

Материал образцов — Ст.3 (эта марка стали, как наименее износостойкая, выбрана для ускорения испытаний и получения наиболее ярко выраженного эффекта самоэатачивания клина. Угол клина вначале испытаний у всех образцов составлял 60 . Размеры нерабочей. части образцов в поперечном сечении

15 х 20 мм. Перед началом испытаний образцы взвешивались на весах АЛВ200 N. Кроме того, начальный профиль клина фиксировался на миллимстровой бумаге (для сравнения с профилем изношенного образца). Испытанию подвер. гались одновременно два образца.

В качестве барабана для абразивной массы использовалась автопокрышиспытания.

2. Устройство для испытания материалов в абразивной массе, содержащее корпус, барабан с полостью для абразивной массы, установленный в корпусе с возможностью вращения, привод вращения барабана, держатели образцов, размещенные в полости барабана, и вал, установленный- с возмож5

154870 ка от мотоколяски. Приводным двигателем служит электродвигатель постоянного тока, питаемый через выпрямитель и ЛАТР, а генератором 10 — генератор от легкового автомобиля (с номинальным напряжением 12В). В качестве сопротивления 11 в цепи генерато-. ра 10 использован проволочный реостат. Напряжение измеряли вольтметром с ценой деления 0,1 В. В качестве абразивной массы 2 использовался однородный мелкодисперсный речной песок. Для каждого испытания (опыта) в барабан 1 засыпали свежую порцию песка массой 4 кг.

Раскручивание барабана 1 с абразивной массой 2 (песок) производили постепенно (при помощи ЛАТРа) и доводили до 500 об/мин. Во всех опытах 20 данная скорость вращения барабана 1 принята начальной (при испытаниях по известному способу эта скорость была постоянной до конца опыта). После стабилизации оборотов якоря 9, 25 увлекаемого абразивной массой 2 через образцы 6 (через 3-5 с), на него подавалась нагрузка. Величина нагрузки выбиралась условно, так, чтобы напряжение на вольтметре 12 было равным 5 В ° Таким образом, началом испытания принятого считать момент, когда вал приводного двигателя 3 вращается со скоростью 500 об/мин, а напряжение в цепи генератора 5 В.

По иезультатам испытаний были составлены графики зависимости износа от времени работы (фиг. 2), а также изменения напряжения во времени (фиг. 3) при испытаниях предлагаемым и известным способами.

Как видно из фиг. 2, графики износа предлагаемым и известным способами расходятся. Это было достигнуто тем, что режимы испытаний предлагаемым способом непрерывно корректировались, т.е. величина напряжения постоянно поддерживалась равной 5 В (фиг. 3), а при износе известным способом режимы испытаний были.установлены вначале и не корректировались до конца опыта. Одинаковое увеличение износа в первые 3-4 ч объясняется интенсивностью затупления (скругления) режущей кромки клина (лезвия).

Затем напряжение в цепи генератора возрастает, т.е. происходит увеличение числа оборотов якоря, которое является следствием увеличения силы

6 трения между образцами и абразивной массой (фиг. 3, Изв).,Дальнейший износ без изменения режимов приводит к падению напряжения, так как в этом случае начинается уменьшение размеров образцов и измельчение частиц песка (абразивной массы), что приводит к уменьшению силы трения между образцами и абразивной массой.

Испытания на износ предлагаемым способом показали возможность создания наиболее благоприятных условий самозатачивания в лабораторных условиях. Стабилизация усилия перемещения обраИ ов относительно абразивной массы позволяет уменьшить затупления кромки образца в процессе изнашивания и приблизить условия испытания к реальным условиям изнашивания. На фиг. 4 показаны изменения формы кромки образца на различных стадиях

Формула и з обретения

Способ испытания материалов в абразивной массе, заключающийся в том, что, размещают образцы на валу, вращают образцы, осуществляют уплотнение абразивной массы ее вращением и перемещение образцов относительно абразивной массы, регулируют скорость перемещения образцов относительно абразивной массы независимо от скорости перемещения абразивной массы и определяют износ образцов, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения точности за счет стабилизации усилия перемещения образцов относительно абразивной массы, соединяют вал образцов с валом электрического генератора, вращение образцов осуществляют за счет уплотнения вращающейся абразивной массы, задают тормозящий момент на валу генератора, регистрируют соответствующее электрическое напряжение, создаваемое генератором, и поддерживают это напряжение в процессе испытания постоянным, 1548705

3. Устройство по п. 2, о т л ич а ю щ е е с я тем, что стенки полости барабана выполнены эластичными.

10 75 80 РОЙ

Щиг,Г

Составитель Д.Дергобузов

Редактор В.Данко Техред M.Õoäàíè÷ Корректор М .Шароши

Заказ 138

Тираж 498

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.ужгород, ул. Гагарина, 101 ностью вращения относительно корпуса и жестко соединенный с держателями, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности за счет ста-. 5 бнлизации усилия перемещения образцов относительно абразивной массы, оно снабжено электрическим генератором, янорь которого соединен с валом, реостатом, включенным в электрическую цепь генератора, для регулирования тока в цепи и приспособлением для регистрации электрического напряжения, создаваемого генератором, включенным в электрическую цепь.

Цд б