Способ определения фрикционных потерь в высокоскоростных узлах скольжения и устройство для его осуществления

 

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано для диагностики изделий точного машиностроения. Целью изобретения является повышение точности определения фрикционных потерь в высокоскоростных узлах скольжения. Поставленная цель достигается тем, что разгоняют поршень в трубе, регистрируют его. перемещение , дополнительно определяют энергию : сопротивления перемещения трубы в направлении разгона поршня Wc, в качестве характеристического параметра определяют величину перемещения трубы массой m, a фрикционные потери WTp определяют по зависимостиdS d2S d Wc где dt dt dt dt t - время. Устройство для определения фрикционных потерь содержит трубу с торцевой пробкой на однрм его торце, размещенный в трубе поршень, размещенный между поршнем и пробкой механизм разгона поршня и систему измерения параметров движения поршня, причем торцевая пробка выполнена скользящей, труба закреплена на основании с возможностью осевого перемещения, а само устройство снабжено закрепленным на основании и шарнирно связанным с пробкой упором и системой измерения перемещения трубы. Возможен вариант выполнения пробки, когда ее торец,обращенный к поршню, выполняется вогнутым. 2 з.п. ф-лы, 2 ил. ел С 09 О

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3192473/28 (22) 22.02,88 (46) 15,04,93, Бюл, М 14 (71) Институт механики металлополимерных систем АН БССР и Л юберецкое научно-производственное обьединение "Союз" (72) А. И, Свириденок, 1 В,В,Венгерский, В.В.Мешков, Ю,П.Бабаков, А.Э,Юницкий, В, Л. Котов, В. И, Коклеев, В. Б. Железный и

M. И, Корелов (56) Чернявский С. 10, и др, Трение полиэтилена по стали при высоких давлениях и скоростях. — Трение и износ, 1980, Т1, N 3, с.

515 — 520, Авторское свидетельство СССР

К. 487336, кл. G 01 N 3/50, 1973. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ФРИКЦИОННЫХ ПОТЕРЬ В ВЫСОКОСКОРОСТНЫХ

УЗЛАХ СКОЛЬЖЕНИЯ И УСТРОЙСТВО

ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано для диагностики изделий точного машиностроения.

Целью изобретения является повышение точности определения фрикционных потерь в высокоскоростных узлах скольжения. ПоставИзобретение относится к испытательной технике и может быть использовано для диагностики изделий точного машиностроения.

Целью изобретения является повышение тбчности определения фрикционных потерь в высокоскоростных узлах скольжения.

На фиг. 1 изображена предлагаемая установка; на фиг, 2 — разрез А-А на фиг. 1.,, Ы„, t809369 А1 (5!)5 G 01 N 19/02 ленная цель достигается тем, что разгоняют поршень в трубе, регистрируют его перемещение, дополнительно определяют энергию сопротивления перемещения трубы в направлении разгона поршня учс, в качестве характеристического параметра определяют величину перемещения трубы массой m, а фрикционные потери WTp определяют по заdNrT dS d S dwc висимости — = m — - +, где

dt dt dt dt

t — время. Устройство для определения фрикционных потерь содержит трубу с торцевой пробкой на одном его торце, размещенный в трубе поршень, размещенный между поршнем и пробкой механизм разгона поршня и систему измерения параметров движения поршня, причем торцевая пробка выполнена скользящей, труба закреплена на основании с возможностью осевого перемещения, а само устройство снабжено закрепленным на основании и шарнирно связанным с пробкой упором и системой измерения перемещения трубы.

Возможен вариант выполнения пробки, когда ее торец, обращенный к поршню, выполняется вогнутым. 2 з,п. ф-лы, 2 ил.

Установка содержит основание 1, трубу, выполненную в виде корпуса 2 с торцевой стенкой 3, поршень 4, устройство создания избыточного давления 5 между торцевой стенкой 3 и поршнем 4, систему 6 измерения параметров движения поршня 4, упор 7, вы,полненный с шаровой опорой 8 и связанный с основанием 1, и блок 9 измерения переме- щения корпуса 2 трубы. Торцевая стенка 3 и

1809369 корпус 2 трубы выполнены в виде плунжерной пары. Для регистрации перемещения корпуса 2 трубы служит датчик 10, расположенный на плоской мембране 11, имеющей фигурные. вырезы для повышения чувстви- 5 тельности к осевому перемещению. Мембрана жестко связана по наружному периметру через кольцо 12 с основанием, а по внутреннему периметру с корпусом трубы, Для регистрации положения поршня 4 в корпусе 2 трубы служат датчики, включающие источник 13 и приемник 14 электромагнитного излучения, Установка работает следующим образом. 15

После размещения в корпусе 2 поршня

4 с помощью устройства 5 создается избыточное давление между стенкой 3 и поршнем 4, в результате чего поршень разгоняется до высокой скорости. В процес- 20 се движения поршня между. ним и корпусом трубы возникают силы трения; приложенные в направлении движения поршня, которые приводят корпус трубы в движение атом же направлении, Избыточное давление 25 газа в казенной части с Одной стороны действует на поршень 4, разгоняя его, а с другой стороны — на плунжер 3 и через опору 8 на основание 1. Отдача, действующая на плунжер и достигающая значительной вели- 30 чины, полностью передается на жесткое основание, исключая из силового воздействия корпус трубы, что не вносит погрешностей в перемещение корпуса за счет регистрируемых сил трения, Благодаря eapoboA опоре 35

8 в казенной части. между плунжером 3 и упором 7 исключается изгибающий момент при отдаче. Исходя из закона сохранения энергии, очевидно, что труба движется под действием силы F; являющейся результирую- 40 щей силы трения F» между поршнем и трубой, силы сопротйвления перемещению Fc трубй в направляющих с уче«том- сопротивления воздуха F = F» — Fc (1). Сила Fc является функцией ее перемещения Fc.= f(S) (2), Из "5 закона сохранения - энергии выражение (1) представляем в виде W = ЧЧтр — Wc (3), где W 2 — - — кинетическая энергия перемещения .

50 трубы под действием силы F; mT — масса тру- . бы; Чт — скорость трубы; W» — фрикционные потери кинетической энергии высокоскоростного узла трения; W, — энергия сопротивления перемещению трубы в направляющих.

После дифференцирования выражения (3) получаем выражение для определения фрикционных потерь, представленное в виде энергетических потерь высокоскоростного узла

deòð ° d$ d2$ dWc трения — = m + (4), dt dt dP dt где при установке трубы в плоских пружи$2 нах с жесткостью К имеем Wc =; $— перемещение мембраны (трубы); К вЂ” жесткость мембран.

Способ осуществляется следующим образом.

Экспериментально определяют пере; мещение трубы без движения поршня, экспериментально регистрируют положение поршня в трубе и вычисляют его скорости в каждый момент времени; экспериментально регистрируют перемещение трубы при разгоне поршня; рассчитывают фрикционные потери W» по выражению (4)..Формула изобретения

1. Способ определения фрикционных потерь в высокоскоростных узлах скольжения, по которому разгоняют поршень в трубе, регистрируют его перемещение и определяют характеристический параметр, по которому судят о фрикционных потерях, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, дополнительно определяют энергию Wc сопротивления перемещению трубы в направлении разгона поршня, в качестве характеристического параметра определяют величину перемещения трубы массой m, а фрикционные потери

W» определяют . no зависимости бм/,. dS «d2S dWc — = m — ° — + —, где t — время.

dt dt dt dt

2. Устройство определения фрикционных потерь в высокоскоростных узлах скольженйя, содержащее основание, трубу с торцевой пробкой на одном его торце, размещеннйй в трубе поршень, размещенный между пробкой и поршнем механизм разгона последнего и систему измерения параметров движения поршня, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения точности, пробка выполнена скользящей, труба закреплена на основании с возможностью осевого перемещения, а устройство снабжено закрепленным на основании и шарнирно связанным с пробкой упором и системой измерения перемещения трубы.

3. Устройство по и. 2, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что обращенный к поршню торец пробки выполнен вогнутым.

1809369

1809369

Составитель Д.Селезнев

Техред M,Моргентал Корректор В.Петраш

Редактор А.Бер

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 1283 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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