Машина трения

 

Изобретение относится к испытательной технике. Цель изобретения - приближение условий испытан-ия к реальным условиям эксплуатации пар трения, работающих в режиме чередования относительного перемещения и покоя. Диск 9 закреплен на постоянно вращающейся втулке 6. К нижней части последней присоединена сцепная полумуфта 7. Вторая полумуфта 13 нанесена подвижно на шлицевой вал 11, смонтированный соосно втулке 6. Соединение полумуфт 7 и 13, т.е. включение и выключение вращения образца, осуществляется с помощью рычагов 14 и 23 от вращающегося кулачка.4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (st)s G 01 N 3/56

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ . (21) 4776399/28 (22) 03.01.90 (46) 29.02.92. Бюл, N 8 (71) Тернопольский филиал Львовского политехнического института им. Ленинского комсомола и Тернопольский завод "Сатурн" (72) И.Д. Мокрицкий и О.И. Мокрицкий (53) 620.178.16(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

N- 1076819, кл. G 01 N 3/56, 1978.

Словарь-справочник по трению, износу и смазке деталей машин. Киев: Наукова думка, 1989, с; 71.

Там же, с. 79. (54) МАШИНА ТРЕНИЯ

БЫ „1716384 А1 (57) Изобретение относится к испытательной технике. Цель изобретения — приближение условий испытания к реальным условиям эксплуатации пар трения, работающих в режиме чередования относительного перемещения и покоя. Диск 9 закреплен на постоянно вращающейся втулке 6. К нижней части последней присоединена сцепная полумуфта 7. Вторая полумуфта 13 нанесена подвижно на шлицевой вал 11, смонтированный соосно втулке 6. Соединение полумуфт 7 и 13, т.е. включение и выключение вращения образца, осуществляется с помощью рычагов 14 и 23 от вращающегося кулачка. 4 ил.

1716384

Машина трения состоит из привода, включающего электродвигатель 1, муфту 2 и

10 червячный редуктор 3 (фиг. 1)..На конце вала

20 корпусе 10. В верхней части вала 11 выполнен диск 12, на нижней шлицевой его части с возможностью перемещения посажена

25 шарнирно закрепленного на корпусе 10, второй конец рычага контактирует с кулач30

Изобретение относится к испытательному оборудованию, а именно к машинам для изучения трения, износа и смазки твердых тел.

Известна машина трения, работающая по схеме диск — палец. В машине используется образцедержатель в виде диска, в гнездах которого установлены пальчиковые образцы разных диаметров. Оси контртела (диска) и диска-образцедержателя размещены эксцентрично.

Известна также машина трения АЕ-5. в которой исследуются три пальчиковых образца, заключенных в кольцо. Их прижатие к эталонному диску осуществляется рычаж- 1 ной системой через шайбу. Диск соединен с валом и расположен в чаше, служащей для сбора смазки, Диск можно охлаждать или нагревать.

Наиболее близкой к предложенной является машина трения Х4-Б для исследования изнашивания материалов закрепленным абразивом при схеме контакта пальчиковый образец — торец диска. Абразивная шкурка закрепляется на торце вращающегося диска, пальчиковый образец прижимаетоя к поверхности диска грузом, Механизм радиального перемещения образца позволяет производить испытания по одному следу либо по свежей поверхности при радиальном перемещении образца.

Известная машина трения имеет недостаток, выражающийся в том, что на ней невозможно вести испытания в чередующихся режимах; неподвижный образец— подви>кный диск и неподвижный образец— неподвижный диск, т.в. в режиме чередования относительного перемещения и относительного покоя испытуемого, образца и контактирующего с ним диска без нарушения их контакта, Цель изобретения — приближение условий испытания к реальным условиям экс-. плуатации пар трения, работающих в режиме чередования относительного перемещения и покоя.

Поставленная цель достигается тем, что машина трения снабжена жестко связанным с держателем образца валом, ось которого совпадает с осью вращения держателей образца и контробразца, муфтой сцепления, одна полумуфта которой жестко соединена с держателем контробразца, другая коаксиально установлена на валу с возможностью перемещения вдоль него,. связанным с приводом вращения кулачком, рабочая поверхность которого кинематически связана с другой полумуфтой, и башмаком, кинематически связанным с другой полумуфтой и предназначенным для периодического взаимодействия с держателем образца.

Описываемая машина трения показана на фиг, 1,2, 3,4.

На фиг. 1 показана машина, общий вид; на фиг,.2 — сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 и 4 — формы кулачков. червяка закреплена коническая шестерня 4, входящая в зацепление с коническим колесом 5, посаженным неподвижно на втулку 6, в нижней части которой имеется сцепная полумуфта 7, а в верхней — диск 8 с буртами, на который крепится диск 9 (контртело).

Втулка б смонтирована на подшипниках в корпусе 10. В отверстие втулки 6 помещен вал 11, смонтированный на подшипниках в сцепная полумуфта 13. В канавке ступицы полумуфты 13 размещена вилка рычага 14, ком 15, посаженным на выходном конце тихоходного вала червячного редуктора 3.

Постоянный прижим рычага 14 к кулачку 15 осуществляет пружина 16 растяжения. На диске 12 закреплена втулка 17 с внутренней резьбой, в которую ввинчена гайка 18, фиксируемая контргайкой 19 (фиг. 2). В отверстие диска 12 и отверстия гайки 18 вставлен стержень 20, подпружиненный тарированной пружиной 21. В отверстии стержня 20 с помощью винта закреплен испытуемый образец 22. На диске 12 может быть закреплено несколько испытуемых образцов.

B канавке ступицы полумуфты 1.3 размещена вилка рычага 23, шарнирно закрепленного на корпусе 10. Второй конец этого рычага шарнирно соединен со стержнем 24, на верхнем конце которого выполнен башмак 25 из фрикционного материала. . На тихоходном валу редуктора имеется сцепная муфта, с, помощью которой можно включать и выключать вращение кулачка 15(не показано). Если кулачок 15 остановлен в таком положении, что контакт рычага 14 с ним осуществляется на минимальном радиусе, то сцепные полумуфты 7 и 13 разъединены, диски 8 и 9 вращаются, башмак 25 прижат к диску 12, образец 22 неподвижен (фиг. 1).

Если же кулачок 15 находится в таком положении, что рычаг контактирует на максимальном радиусе, то испытуемый образец 22 вращается вместе с контртелом 9.

Машина трения работает следующим образом.

1716384

Испытуемый образец 22 вставляется в отверстие стержня 20 и фиксируется винтом. Затем вращением гайки 18 с помощью . пружины 21 создается необходимое усилие при>кима образца к контртелу 9, которое и 5 фиксируется контргайкой 19.

Машина трения может работать в двух режимах: вращающийся диск — неподвижный образец и вращающийся диск — периодически вращающийся образец. 10

При испытании материалов на трение и износ в режиме постоянного относительного перемещения испытуемого образца и контртела кулачок 15 останавливают в таком положении, что рычаг 14 контактирует 15 в зоне минимального радиуса кулачка, т.е. полумуфты 7 и 13 разъединены, а башмак 25 прижат к диску 12. В этом случае машина трения работает в режиме неподвижный образец — вращающийся диск. 20

При испытании материалов в режиме периодического относительного перемещения испытуемого образца и контртела кулачок 15 вращается. Набегая выступами на конец рычага 14, кулачок заставляет послед- 25 ний периодически поворачиваться, соеди-. няя и разъединяя полумуфты 7 и 13.

При их соединении рычаг 23 поворачивается против часовой стрелки, перемещая стержень 24 с башмаком 25 вниз, расторма- 30 живая при этом диск 12 с закрепленным на .нем образцом. При этом осуществляется синхронное вращение дисков 9 и 12, в результате чего контртело и образец относительно неподвижны. Крутящий момент на 35 образце передается от привода через конические шестерни.4 и 5, втулку 6, полумуфты

7 и 13, вал 11, диск 12. При набегании профиля кулачка с минимальным радиусом на конец рычага 14 последний под действием 40 пружины 16 поворачивается против часовой стрелки, полумуфты 7 и 13 разъединяются, башмак 25 стержнем 24 подводится к диску 12 и тормозит последний, Так осуществляется периодическая остановка 45 испытуемого образца 22 по отношению к постоянно вращающемуся контртелу 9.

Таким образом, профилем кулачка 15 можно задавать программу испытаний. Так, за один оборот кулачка, профиль которого показан на фиг. 3, время относительного перемещения образца и контртела и время их относительного покоя примерно одинаковы. Если, например, кулачок делает 1 об/с, то примерно 0,5 с образец стоит, э контртело вращается и 0,5 с вращается совместно с контртелом. Для кулачка, профиль которого показано на фиг, 4, примерно одну . треть времени цикла образец и контртело относительно неподвижны.

Предложенная машина трения позволяет вести испытания материалов на трение и износ при различных нагрузках, скоростях, типах смазки, а также при различных режимах, причем эти режимы программируются профилем кулачка, Результаты испытаний . материалов на предложенной машине близки к реальным, так как в большинстве случаев реальных условий эксплуатации трущиеся поверхности деталей машин либо имеют относительное перемещение, либо остаются в состоянии относительного покоя без нарушения контакта (подшипники скольжения, направляющие станксв, подпятники и т,д.).

Формула изобретения

Машина трения, содержащая корпус, установленный в нем держатель контробразца, привод его вращения, держатель образца и узел его нагружения, о т л и ч а ю щ ая с я тем, что, с целью приближения условий испытания к реальным условиям эксплуатации пар трения, рабо1ающих в режиме чередования относительного перемещения и покоя, она снабжена жестко связанным с держателем образца валом, ось которого совпадает с осью вращения держателей образца и контробразца, муфтой сцепления, одна полумуфта которой жестко соединена с держателем контробразца, другая коаксиально установлена на валу с возможностью перемещения вдоль него, связанным с приводом вращения кулачком, рабочая поверхность которого кинематически связана с другой полумуфтой, и башмаком, кинематически связанным с другой полумуфтой и предназначенным для периодического взаимодействия с держателем образца.

1716384

1Ю щ О. ЩагЗ

1Я

Составитель И.Мокрицкий

Техред M. Мор гентал Корректор М.Пожо

Редактор M.Êåëåìåø

Производственно-издательский комби "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, ®1

Заказ 607 Тираж Подписное

ВНИИПИ Гасударственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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