Способ испытания материалов на абразивный износ

 

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано для испытания материалов на абразивное изнашивание. Цель изобретения - повышение точности испытаний за счет равномерного износа поверхности образца. Устройство для реализации способа содержит корпус, буккер 1 для размещения абразива, ротор 2, диск с образцами, бункер для сбора отработанного абразива. Устанавливают контрольный образец, состоящий из пакета пластин 6, ориентированных вдоль направления движения струи, определяют неравномерность износа пластин и уменьшают с помощью экранов,4 и 5 диаметр струм абразива до величин , соответствующих износу пластин с минимальной неравномерностью износа , который используют для определения износостойкости испытуемого образца . 2 табл., 1 ил.

„„Я0„„1732231

А1

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (1)5 С 01 N 3/56

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ. И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР н двтоеском свидеткльствм (21) 4652087/28 (22) 20.02.89 (46) 07 ° 05 92. Бюл. !" 17 (71) Днепропетровский химико-технологический институт им. Ф.Э.Пзержинского (72) С.A.Kèæàåâ и В.Н.Кураченков (53) 620.178.16(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 214195, кл. G tl1 N 3/56,. 1966.:

Авторское свидетельство СССР

Р 1045074, кл ° G 01 N 3/56, 1983. (54) СПОСОБ ИСПЫТАНИЯ МАТЕРИАЛОВ НА

АБРАЗИВНЫЙ ИЗНОС (57) Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано для испытания материалов на абразивное изнашивание. Цель изобре2 тения - повышение точности испытаний за счет равномерного износа поверхности образца. Устройство для реализации способа содержит корпус, бункер 1 для ра змещения абра зива, ротор 2, диск с образцами, бункер для сбора отработанного абразива. Устанавливают контрольный образец, состоящий из пакета пластин 6, ориентированных вдоль направления движения струи, определяют неравномерность износа пластин и уменьшают с помощью экранов. 4 и 5 диаметр струи абразива до величин, соответствующих износу пластин с минимальной неравномерностью износа,который используют для определения износостойкости испытуемого образца. 2 табл., 1 ил.

1732231

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано для испытания материалов на абразивное изнашивание.

Известен способ испытания материалов на абразивный износ, заключающийся в том, что образец испытуемого материала размещают под заданным углом к абразивной струе и об износостойкости материала судят по размерам образовавшейся лунки .

Недостатком известного способа является низкая достоверность результатов испытания, обусловленная влиянием размера и конфигурации образовавшейся лунки .

Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ испытания материалов на абрази вный износ, за ключ ающи йся в том, tTo образец из испытуемого материала размещают под заданным узлом к абразивной струе и- перемещают относительно абразивной струи параллельно плоскости иэнашиваемой поверхности.

Недостатком прототипа являются низкая точность результатов испытаний, обусовленная тем, что струя абразива имеет неоднородную плотность в поперечном сечении . Центральная часть струи более плотная, а периферийная разреженная, в результате чего расчет удельной износостойкости образцов гравиметрическим методом дает большую погрешность.

Цель изобретения - повышение точности испытаний за счет равномерного износа поверхности образца.

Поставленная цель достигается тем, что в способе испытания материалов на абра зи вный и знос, за ключающемся в том, что периодически воздействуют на поверхность испытуемого образца абразивной струей, подаваемой иэ канала вращающегося ротора, а об износостойкости материала судят по весовому износу образца, предварительно проводят испытания контрольного об", разца, состоящего из пакета пластин, ориентированных вдоль направления движения струи, определяют неравномерность весового износа пластин и уменьшают с помощью защитного экрана диаметр струи абразива до величины, соответствующей износу пластин с мини мальной неравномерностью износа.

Сравнительные испытания проводят при одинаковом количестве абразива, воздействующего с единицей площади образца, Способ испытания материалов на абразивный износ позволяет проводить испытания при равномерной плотности потока абразива и учитывать количество абразива, взаимодействующего с единицей площади образца.

На чертеже изображено устройство, реализующее предлагаемый способ.

Устройство содержит бункер 1 для абразива, ротор 2 с радиальными каналами для разбрасывания абразива, образцедержатели 3, регулируемые по высоте экраны 4 и 5 для разделения потока абразива . . Способ испытания материалов на абразивный износ осуществляют следующим образом.

В образцедержатель 3 устанавливают послойно по высоте пакет предварительно взвешенных пластин б,.изготовленных из однородного материала и имеющих одинаковые размеры, таким, что их торцы совпадают и расположены нормально к направлению потока абразива, выбрасываемого из радиально расположенных каналов ротора 2. Размер и количество пластин определяются исходя из конструктивных особенностей устройства для испытания на абразивный износ, а также от условий испытаЗ ний (скорость и размер абразива, угол атаки и т.д.). .Устанавливают заданную скорость вращения ротора 2 и подают на ротор 2 абразив. После испытания каждую пластину повторно о взвешивают и определяют удельный масСОВЫЙ ИЗНОС е

Определяют область воздействия струи абразива, в которой образцы имеют минимальную неравномерность

" износа, и с помощью экранов 4 и 5 формируют соответствующий ей поток абразива. Затем при данных режимах проводят испытания исследуемых материалов. При этом высота образцов не .® .должна быть меньше щели, образованной . экранами 4 и, разделяющими поток абразива. При испытаниях контроли руют весовым методом массу отработанного абразива. Испытания прекращают, когда масса отработанного абразива .,достигает заданного количества.

Пример. Предварительное определение плотности потока абразива ripo113223 водят на контрольных образцах из термопластичного полиуретана . Размеры образцов 20х20 А2 мм. Количество образцов 20 шт. Центральная часть пакета располагается по горизонтальной оси каналов ротора . Испытания проводят при скорости вращения ротора

600 об/мин и линейной скорости абразива в момент вылета из ротора

17,5 м/с. Образцы подвергают воздей.ствию потока абразива и повторно взвешивали.

Результаты приведены в табл. 1.

1 5

По результатам предварительных испытаний установлено, что плотность потока абразива по вертикали равномерно распределена на уровнях образцов от 7 до 13. 20

Для исследования взяты четыре образца из термопластичного полиуретана, синтезированного на основе простого полиэфира (ПЗ), дифенилметандиизоцианата (ИДИ) и бутандиола (БД). 25

Размеры образцов 20х20х5 мм. С учетом результатов испытаний контрольных образцов устанавливают экранй для разделения потока абразива так, что. размер щели h между ними равен 7. мм.

Величина радиуса P- от оси ротора 2 до поверхности образцов равна 150 мм. ,Площадь периметра 2нЙЬ=2 3,14 15>

x0,7=65,9 см2 . Площадь всех исследуемых образцов, подвергаемых атаке абразива, равна О, 7 2, О- 4=5,6 см2 . Износ определяют при прохождении 1 .кг абразива на 1 см2 площади образца.

45 66 83 . 96 99 98 97

14 15 16 17 18 . 19 20

90 85

Та блица,2

Соотношение компонентов, мас. 4

1,0 1,0 1,0

0,5 1,0 2,0

1,5 2,0 3,0

1,0

4,0

5,0

ПЗ

ИДИ

БД

Интенсивность изнашивания, мг/смз

01О 015 040

1,00

Износ, мг/см2 5 11 }9

Образец 11 12 . 13

Износ, мг/см2 98 98 97

1 6

Следовательно, через весовое устройство за один цикл испытаний должно пройти 65,9 кг абразива.

Результаты сравнительных испытаний полиуретанов при различном соотношении исходных компонентов приведены в табл, 2.

Испол ь зова ние и редла га емого способа позволяет проводить испытания в условиях, когда нера вномерност ь износа образцов минимальна, что повышает точность результатов.

Формула и зобретения

Способ испытания материалов на абразивный износ, заключающийся в том, что периодически воздействуют на поверхность испытуемого образца абразивной струей, подаваемой из канала вращающегося рдтора, а об иэносостойкости материала судят по весовому износу образца, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности испытаний за счет равномерного износа поверхности образца, предварительно проводят испытания контрольного образца, .состоящего из пакета пластин, ориентированных вдоль направления движения струи, определяют неравномерность весового износа пластин и уменьшают с помощью защитного экрана диаметр струи абразива до величины, соответствующей износу пластин с минимальной неравномерно- ст.ью износа.

Та бли ца

69 42 25 12 4