Машина для испытания на трение пары шар - цилиндрическая поверхность в присутствии смазки

 

Изобретение относится к испытательной технике, в частности к машинам трения, позволяющим оценить эффективность смазочных материалов. Целью изобретения является повышение точности и достоверности результатов испытаний. Машина состоит из корпуса 1, в котором размещена пара трения: образец 2 в виде сферы и контробразец 3 в виде диска, держателя образца в виде обоймы 4, узла нагружения и контрольно-измерительной аппаратуры. Машина дополнительно содержит поводок 9 в виде радиального стержня, закрепленного одним концом неподвижно на образце 2, а другим связанного с водилом 7, ось вращения которого проходит через центр образца 2 и перпендикулярна плоскости контакта элементов пары трения, и привод вращения водила. Обойма 4 выполнена в виде полого цилиндра, внутренняя поверхность которого с наружной поверхностью поводка 9 образует резьбовое соединение, а между поводком 9 и водилом 7 установлен упругий элемент 11. В процессе испытания обеспечивается поддержание постоянной величины удельной нагрузки на пару трения. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (д1)5 С 01 И 3/56!

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

fl0 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4447732/25-28 (22) 23.06.88 (46) 23.08.90. Бюл. К 31 (71) Ивано-Франковский институт нефти и газа (72) В.Я.Белоусов, М.И.Бурда, И.М.Багатчук, Я.Н.Драгомирецкий . и IO.И.Палийчук (53) 620.178.16 (088.8)

I (56) Калинин А.А., Мельников В.Г., Юдина Г.Ф. и др. Сравнительная эффективность некоторых наполнителей серийных пластичных смазок. - Трение и износ, 1988, т. 9, Ф 1, с. 173-177.

„.80„„1587415 А1

1 (54) МАШИНА ДЛЯ ИСПЫТАШИ. НА ТРЕНИЕ

ПАРЫ ШАР— ЦИЛИНДРИЧЕСКАЯ ПОВЕРХНОСТЬ

В ПРИСУТСТВИИ СМАЗКИ (57) Изобретение относится к испытательной технике, в частности к машинам трения, позволяющим оценить эффективность смазочных материалов.

Целью изобретения является повышение точности и достоверности результатов испытаний. Машина состоит из корпуса

1, в котором размещена пара трения— образец 2 в виде сферы и контробразец 3 в виде диска, держателя образца в виде обоймы 4, узла нагружения и контрольно-измерительной аппарату1587415

3 ры. Машина дополнительно содержит поводок 9 s виде радиального стержня, закрепленного одним концом неподвижно на образце 2, а другим связанного с водилом 7, ось вращения которого . проходит через центр образца 2 и перпендикулярна плоскости контакта элементов пары трения, и привод вращения водила. Обойма 4 выполнена в

10 виде полого цилиндра, внутренняя поверхность которого с наружной поверхностью поводка 9 образует резьбовое соединение, а между поводком 9 и водилом 7 установлен упругий элемент 11. В процессе испытания обеспечивается поддержание постоянной величины удельной нагрузки на пару трения. 1 ил.

Изобретение относится к испыта- 15 тельной технике, в частности к машинам трения, позволяющим оценить эффективность смазочных материалов.

Целью изобретения является повышение точности и достоверности резуль- 2О татов испытания путем поддержания постоянной величины удельной нагрузки на пару трения.

На чертеже изображена. машина для испытания на трение. 25

Машина содержит корпус 1, в котором раэмещейа пара трения — шаровой образец 2 и контробразец 3 в виде диска. Образец 2 устанавливается в держателе образца,. выполненном в ЗО виде обоймы 4, наконечника 5 и крышки 6. Корпус 1 и наконечник 5 образуют сферическую полость, в которой размещается образец 2. Обойма 4 выполнена в виде полого цилиндра, в котором установлено водило 7 с помощью резьбового соединения. Реэьбовая поверхность 8 цилиндра является направляющей для водила 7. Водило имеет отверстие, в котором расположен 4р один конец поводка 9, выполненного . в виде стержня, другой конец которого жестко закреплен на образце 2 вдоль его радиуса. Водило приводится во вращение приводом (не показан) от- 45 носительно оси .10, проходящей через центр шарового образца и перпендикулярной плоскости контакта образца 2 и контробразца Э. Между поводком 9 и водилом 7 установлен упругий эле5 мент 11, осуществляющий их силовое замыкание. Контробразец 3 закреплен в держателе 12.

Машина содержит также узел нагружения (не показан), представляющий собой набор гирь или другой источникусилия (пневмо-, гидроцилиндр, упругий элемент, винтовая пара и т.п.), и пРивод вращения контробразца (не показан). Кроме того, машина трения содержит контрольно-измерительную аппаратуру (не показана), с помощью которой фиксируются основные триботехнические параметры.

Машина работает следующим образом.

Контробраэец 3 покрывается исследуемой смазкой и приводится во вращение с частотой вращения и относиК тельно корпуса 1 с помощью привода вращения контробраэца. Используя узел нагружения между элементами пары трения (образцом 2 и контробразцом 3) создается заданная нормальная нагрузка N. Контактирование тел пары трения по схеме шар — цилиндрическая поверхность позволяет достичь значительных контактных напряжений в зоне трения.

Одновременно с приложением нормальной нагрузки N включается привод вращения водила 7 (начальное положение I), Вращение водила 7 относительно обоймы 4 вызывает вращение поводка

9 относительно оси вращения водила 7.

Это вращение осуществляется по конической поверхности с возрастающим по мере передвижения водила 7 из положения I в II углом уклона конуса от q до (p;,(движение поводка 9 про? исходит по своеобразной винтовой конической поверхности).

Согласованное вращение (относительно оси вращения водила) и поворот (угол tg) обеспечиваются резьбовым соединением между наружной поверхностью водила 7 и внутренней поверхностью обоймы 4.

Описанное движение поводка 9 приводит к тому, что в каждый отдельно взятый момент испытания образец 2 контактирует с контробразцом 3 новой поверхностью. Зона контакта перемещается по поверхности образца 2 по сферической винтовой линии. Это ис1587415 ключает искажения условий испытания, вызванные изменением геометрии кон10

2ОФормулаиз обретения

Выполнение обоймы составной, со— держащей корпус 1, наконечник 5 и крышку 6, позволяет легко осуществлять замену образца 2, обеспечивает сочленение образца 2 с обоймой по подвижной посадке.

Частота и вращения водила 7 выЬ бирается таким образом, чтобы вызванная ею скорость скольжения (образца относительно обоймы) была на одиндва порядка ниже скорости испытания— скорости скольжения в паре образец- 35 контробраэец.

Эффективность испытуемой смазки можно оценивать по трибоинформации, фиксируемой контрольно-измерительной аппаратурой, а также по износу образ- 40 ца 2, который можно определить взвешиванием или замером дорожки износа на микроскопе.

Составитель Н.Вартанова

Редактор О.Юрковецкая Техред A.Кравчук Корректор О.ципле

Заказ 2416 Тираж 502 Подписное

ВНИИЛИ 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 такта.

Стабилизация параметров трения значительно повышает ценность получаемой в результате трибоиспытаний информации, упрощается интерпретация результатов, так как исключается влияние удельной нагрузки на коэффициент трения, температуру в зоне трения и другие параметры, фиксируемые контрольно-измерительной аппаратурой.

Упругий элемент 11 осуществляет силовое замыкание поводка 9 и водила

7 и тем самым обеспечивает геометрическую правильность линии на образце

2, по которой проходит контакт, Этим достигается режим работы, при котором образец 2 контактирует " контробразцом 3 всегда по новой поверхности, !

Использование предложенной машины трения позволит значительно повысить точность и достоверность результатов испытаний эа счет стабилизации геометрии контакта на протяжении испы"тания. Кроме этого, исключение изменения удельной нагрузки упрощает интерпретацию результатов испытаний.

Предложенная машина трения с достаточной степенью точности позволяет моделировать работу тяжелонагруженных пар трения: зубчатых передач закрытого типа, кулачковых механизмов и т.п., т.е. трибосопряжений, в которых создаются высокие контактные нагрузки стальных поверхностей в присутствии смазочной среды.

Машина для испытания на трение пары шар — цилиндрическая поверхность в присутствии смазки, содержащая дер» жатель цилиндрического контробразца, держатель шарового образца, выполненный в виде обоймы, привод вращения контробразца, узел нагружения и контрольно-измерительную аппаратуру, отличающаяся тем, что, с целью повышения точности и достоверности, обойма выполнена в виде цилиндра, машина снабжена водилом, установленным в обойме с помощью реэьбового соединения, приводом вращения водила относительно оси, проходящей через центр шарового образца и перпендикулярной плоскости контакта образца и контробразца, и поводком, выполненным в виде стерж- ня, жестко закрепляемого одним концом на образце вдоль его радиуса, а другим концом связанного с водилом с помощью упругого элемента.