Установка для испытания материалов на трение и изнашивание

 

Изобретение касается исследования материалов на трение и износ. Цель - повышение точности. Сущность изобретения: установка снабжена устанавливаемым на станине вдоль направления движения держателя образца магнитопроводом с полюсами, охватывающими их соответствующими электромагнитными катушками, плитой, выполненной в виде набора электропроводных пластин разной ширины, изолированных одна от другой и установленных параллельно полюсам магнитопровода. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСГ1У БЛИК (1) G О! > 3/56

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

19

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

IlPH ГКНТ СССР

1 (21) 4393661/25-28 (22) 17.03.88 . (46) 23.07.90. Бюл. М 27 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт по строительству магистральных трубопроводов . (72) И.А. Григоров,. Ю.A. Курляндская, Ю.Н. Пермикин, .Б.Н..Украинцев, А.В. Ципий и Т.К. Калнынь (53) 620.178.16(088.8) (56) Григоров А.И. и др. Обработка газовых подшипников с применением ионного распыления. - И.: Наука, 1976, с. 123..

„.80„„1580222 А 1

2 (54) УСТАНОВКА ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ МАТЕРИАЛОВ HA ТРЕНИЕ И ИЗНАШИВАНИЕ (57) Изобретение касается исследования материалов на трение и износ.

Цель - повышение точности ° Держатель

16 образца l7 установлен на электропроводные и электроизолированные одна от другой пластины 18-20, сужающиеся по ширине в направлении от магнитопровода 11. Стенд имеет контрольно-измерительный и обрабатывающий комплексы. При возбуждении тока в катушках 14 и 15 магнитопровода 11 над его поверхностью образуется трехмерное бегущее магнитное поле. Магнитное поле пронизывает держатель 16, лежащий на поверхности магнитопровода

11, и возбуждает в нем индукционные

4 токи, .которые, взаимодействуя с полем магнитопровода 11, создают подьемные и тяговые усилия. Под действием подьемных сил держатель 16 с образцом 17 всплывает. 3 ил.

Изобретение относится к области исследования антифрикционных и фрикционных материалов на трение и изнашивание. и может быть использовано при подборе материалов для узлов трения, скольжения и качения, например, 15 строительных машин.

Целью изобретения является повышение точности испытания, путем обеспечения распределения равномерной нагрузки по поверхности трения и ис20 ключения влияния параэитного трения на измерение потерь на трение.

На фиг. 1 изображена схема установки при вращательном движении; на фиг ° 2 - схема установки при возвратно-поступательном движении; на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 2. установка для испытания материалов на трение и изнашивание содержит станину 1, установленный на станине приЗО вод 2 перемещения, динамометр 3, дискообраэную опору 4 привода 2 пере- . мещения, установленную с возможностью вертикального перемещения с помощью .винтового механизма,.выполненного в виде винта 5, связанного с помощью шарового шарнира 6 с опорой 4 и через кинематическую передачу 7 с маховичком

8 гайку 9, жестко закрепленную в ста- 40 нине 1. Опора 4 свободно установлена на трех цилиндрических направляющих .

10. Привод 2 перемещения (например, асинхроннь1й. линейный двигатель) выполнен в виде магнитопровода 11 (в 4> случае вращательного движения), свернутого в кольцо по радиусу с разноименными полюсами 12 и 13 и электромагнитными катушками 14 и 15, охватывающими полюсы 12 и 13. Катушки 14 и 15 включены таким образом, что образуют соединение в виде восьмерки, Катушки 14 и 15 магнитопровода 11 выполнены с возможностью подключения, напрцмер, к источнику трехфазного питания (не показан). Держатель 16 образца 17 установлен на плите, выполненной в виде набора электропроводных и электроизолированных одна от другой пластин 18-20, сужающихся по ширине в направлении от магнитопровода 11.

Пластины 18 и 19, края которых расположены с внешней стороны от оси магнитной симметрии полюса магнитопровода 11 (оси показаны штрихпунктирными линиями), выполнены с краями, отогнутыми в сторону от магнитопровода 11. Самая широкая пластина 18 не превышает по величине расстояния между внешними краями полюсов 12 и 13 магнитопровода 11.

К верхней консольной части станины 1 с помощью .винтов прикреплен динамометр 3, с которым связан держатель 21 контробраэца 22.

Динамометр выполнен в виде распо-. ложенных под углом 120 трех пружин

23, предназначенных для измерения момента сил трения, и трех пар плоскопараллельных пружин 24, служащих для измерения усилия нагрузки. На пружины 23 и 24 наклеены высокотемпературные датчики 25 и 26 сопротивления, собранные в полумостовые схемы.

Датчики 25 и 26 через коммутатор, усилитель, алфавитно-цифровой преобразователь и адаптер соединены с 3ВМ.

Образец 17 и контробразец 22 охватывает разъемная термокамера 27, установленная с помощью кронштейна 28 на станине 1. Цепь питания нагревательных элементов 29 и 30 выполнена в виде. регулирующего автотрансформато" ра и понижающего трансформатора. Через отверстия в верхней консольной части станины.1, динамометре 3 и держателе 21 к рабочей поверхности образца.22 подведена хромель-копелевая термопара 31, соединенная коммутатором. Горячий спай термопары помещен в образце на минимальном расстоянии от поверхности трения. Для уменьшения влияния нагрева на динамометр 3 с датчиками 25 и 26 установлены тепловой экран с вентилятором (не показаны).

Цилиндрические образец 17 и контробраэец 22 имеют коэффициент взаимно158 го перекрытия, равный единице, и его можно изменять от единицы до величины близкой к нулю.

Установка имеет систему управления и цифроаналоговый преобразователь ьтанина 1 устанавливается на специальном фундаменте или массивном столе

Вместо термокамеры 27 может быть установлена климатическая камера для проведения испытания в различных средах.

Режимы работы установки задаются системой управления с помощью ЭВМ.

При автоматическом регулировании параметров испытаний сигнал от ЭВМ поступает в адаптер и через цифроаналоговый преобразователь передается на систему управления, которая включает .установку.

Установка работает следующим образом.

После включения контрольно-измерительного и обрабатывающего комплекса разогревают до необходимой темпе, ратуры термокамеру 27. При подключении катушек 14 и 15 к трехфазному источнику питания над поверхностью полюсов 12 и 13 создается бегущее магнитное поле, замыкающееся как в поперечном, так и в продольном направлениях, причем в поперечном направлении поле, выходящее из внутренней части полюса 12, замыкается на внутренней части полюса 13, а магнитный поток, выходящий из внешних частей полюсов 12 и 13, замыкается на боковых краях полюсов 12 и 13.

Держатель 16 при обесточенных катушках 14 и 15 лежит на поверхности магнитопровода 11, причем оси симметрии держателя 16 и магнитопровода

11 совпадают. В это время образец и контробраэец не соприкасаются.

При возбуждении тока в катушках

14 и 15 магнитопровода 11 над его поверхностью образуется трехмерное бегущее магнитное поле, содержащее как нормальную, так и тангенциальную компоненты. Магнитное поле пронизывает держатель 16,. лежащий на поверхности магнитопровода 11., и возбуждает в нем индукционные токи, которые, взаимодействуя с полем магнитопрово0222

4О снабжена устанавливаемым на станине вдоль направления движения держателя

5

35 б да 11, создают подъемные и тяговые —, усилия,под действием которых держатель

16 всплывает. Под действием тяговых сил держатель 16 начинает вращаться над поверхностью магнитопровода 11.

Встречным включением половины обмоток электродвигателя можно обеспечить только левитацию подвижного образца. Вращением маховичка 8 образец 17 и контробразец 22 сближаются до начала контактирования, а затем устанавливается необходимая нагрузка.

Включают вращение образца 17.

При возвратно-поступательном движении дополнительно устанавливают путь трения в каждом цикле трения.

При необходимости провести испытания при переменном нагружении и (или) при периодическом касании задают циклический уровень левитации.

Формула и зобретения

Установка для испытания материалов на трение и изнашивание, содержащая станину, установленный на ней держатель образца материала, связанный с ним привод перемещения держателя с источником питания и системой управления, узел нагружения, держатель контробразца и связанное с ним изме-, рители и регистраторы триботехнических параметров, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью повышения точности испытания путем обеспечения распределения равномерной нагрузки по поверхности трения и исключения влияния паразитного трения на измерение потерь на трение, она образца магнитопроводом с полюсами, охватывающими их соответствующими электромагнитными катушками, плитой, выполненной в виде набора электропроводных пластин разной ширины, иэолированных одна от другой и установленных параллельно полюсам магнитопровода, причем продольные края пластин отонуты в направлении от магнитопровода, а ширина самой широкой пластины не превышает расстояния между внешними краями полюсов магнитопровода.

1580222

А-А

Составитель Ю, Асиянц

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор С.Черни

Редактор Н. Бобкова

Заказ 2006 Тираж 504 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101