Установка для испытания на трение и износ цилиндрических образцов в газовых средах

 

Изобретение относится к средствам испытания трибо.технических свойств пар трения и касается устройств для испытания цилиндрических сопряжений типа цилиндрических направляющих при возвратно-поступательном , вращательном и возвратно-вращательном движении штока (вала) в сжиженных газах при одновременном наложении на пару трения статической и вибрационной нагрузок. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем обеспечения испытания не только при возвратно-поступательном движении образца, но и при вращательном и возвратно-вращательном движении образца при различных величинах радиальной статической и вибрационной нагрузок. Установка для испытаний на трение и износ содержит корпус 1, привод возвратно-поступательного движения, держатель 7 образца 8, соединенный с приводом посредством сферического шарнира 6, измеритель сил трения,- установленный на корпусе 1, и механизм нагружения. Держатель конгробразца 24 установлен между упорами, связан с приводом вращательного и возвратно-вращательного движения, Узел нагружения связан с динамометром 16, задающим величину радиальной статической и вибрационной нагрузки и производящим контроль ее в процессе трения, а узел крепления контробразца выполнен в виде двух сферических шайб, удерживающих контробразец в конических отверстиях втулки и держателя. Механизмы привода установки для испытания на трение и износ размещены под герметичным колпаком 26. продуваемым инертным газом. 1 з.п,ф-лы, 3 ил. (Л С 00 V4 О О 00

СОГОЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 G 01 МЗ/56

ГОСУДАРСТВЕННОЕ llATFHTHOE

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

; «4

С) О (л) К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4953627/28 (22) 05.05.91 (46) 23,05,93. Бюл, N 19 (71) Специальное конструкторско-технологическое бюро Физико-механического института АН УССР (72) А,К. Литвин, В.И. Коваленко, Т,Н. Павлюченко и Е,П, Замилацкий (56) Веркин Б.И., Пустовалов В.В., Низкотемпературные исследования пластичности и прочности, М,. Энергоиздат, 1982.

Авторское свидетельство СССР

N 938096, кл. G Ol N 3/56, 1980. (54) УСТАНОВКА ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ НА

ТРЕНИЕ И ИЗНОС ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ

ОБРАЗЦОВ В ГАЗОВЫХ СРЕДАХ (57) Изобретение относится к средствам испытания триботехнических свойств пар трения и касается устройств для испытания цилиндрических сопряжений типа цилиндрических направляющих при возвратно-поступательном, вращательном и возвратно-вращательном движении штока (вала) в ожиженных газах при одновременном наложении на пару трения статической и вибрационной нагрузок, Цель изобретения — расширение функциональных возможИзобретение относится к средствам испытания триботехнических свойств партрения и касается устройств для испытания цилиндрических сопряжений типа цилиндрических на-, правляющих при возвратно-поступательном, вращательном, и возвратно-вращательном движении штока (вала) в ожиженных газах. Ю 1817003 А1 ностей путем обеспечения испытания не только при возвратно-поступательном движении образца, но и при вращательном и возвратно-вращательном движении образца при различных величинах радиальной статической и вибрационной нагрузок. Установка для испытаний на трение и износ содержит корпус 1, привод возвратно-поступательного движения, держатель 7 образца 8, соединенный с приводом посредством сферического шарнира 6, измеритель сил трения; установленный на корпусе 1, и механизм нагружения. Держатель кон гробразца 24 установлен между упорами, связан с приводом вращательного и возвратно-вращательного движения, Узел нагружения связан с динамометром 16, задающим величину радиальной статической и вибрационной нагрузки и производящим контроль ее в процессе трения, а узел крепления контробразца выполнен в виде двух сферических шайб, удерживающих контробразец в конических отверстиях втулки и держателя. Механизмы привода установки для испытания на трение и износ размещены под герметичным колпаком 26, продуваемым инертным газом. 1 з.п,ф-лы, 3 ил. при одновременном наложении на пару тре- ъ ния статической и вибрационной нагрузок.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей путем обеспечения испытания не только при возвратно-поступательном движении образца, но. и при вращательном и возвратно-вращательном

1817003

20

35

50 члижении образца при различных величиI радиальной статической и вибрационной нагрузок.

На фиг.1 изображена установка для испытания -цилиндрических сопряжений на трение и износ во взрывоопасных и ожиженных газах и жидкостях; на фиг.2 — узел крепления контргела; на фиг,3 -- сменный нагружающий узел для испытан и на вращательное и возвратно-поступательное движение.

Установка содержит корпус (плиту) 1, на котором установлен привод возвратно-поступательного движения, состоящий из электромотора 2, редуктора 3, кулачкового механизма 4 и приводного вала 5, соединенного шарниром 6 с держателем 7, образца 8, а также привод вращательного движения, состоящий из электромотора 9, клиноременной передачи 10, передающей движении на вал 5 и привод возвратно-вращательного движения, состоящий из электромотора 9, клиноременной передачи 11, кривошипа 12, полушестерни 13 и шестерни 14, связанной с рабочим валом 5. На плите корпуса 1 уста- 2 новлен также механизм нагружения образца и контроля величины статической и вибрационной нагрузки состоящий из резьбовой пары 15, динамометра 16, электромотора 17, эксцентрика 18, троса 19, соединенного посредством ряда роликов с нагружающим роликовым узлом 20 и распорного ролика 21, На нижней части корпуса плиты 1 укреплен динамометр 22, соединенный с держателем 23 контртела 24, Узел трения с динамометром 22; держателем 23 и нагружающим роликовым узлом 20 помещены в криостат 25 герметично соединенный с плитой корпуса 1, а верх плиты герметично закрыт колпаком 26, в который через патрубок 27 подается инертный газ.

На фиг.2 представлен узел крепления контртела (втулки) 24 в держателе 23, состоящий из двух сферических шайб 28, удерживающих контртело 24 в коническом 4 отверстии держателя 23 и в коническом отверстии втулки 29, что обеспечивает соосность образца 8 и отверстия контртела 24.

Стопорный винт 30 предотвращает отвинчивание втулки 29 в процессе испытаний.

Установка оборудована также дополнительным сменным нагружающим узлом 31 (фиг.3) с горизонтально-расположенными роликами и распорным узлом, состоящим из траверсы 33, двух секторов 34 и гайки 32, осуществляющей прижим секторов к сферическому ободу держателя 23, Нагружающий и распорный узлы устанавливаются при испытаниях на вращательное и возвратновращательное движение.Работает установка следующим образом, При снятом криостате 25 в держатель 23 устанавливается втулка 24 со сферическими шайбами 28 и фиксируется втулкой 29 обеспечивающей свободное вращение сфериче,ских шайб в конических отверстиях держателя 23 и втулки 29 которая фиксируется винтом 30, а образец 8 устанавливается и крепится в держателе 7, После установки и закрепления пары трения криостата 25 герметично соединяется с корпусом установки 1. Натяжением троса 19, закрепленного на динамометре 16, проходящего через эксцентрик 18 и систему роликов, связанных вторым концом с нагружающим роликовым узлом 20, резьбовой парой 15, соединенной с динамометром, .создается необходимое задаваемое радиальное усилие фиксируемое приборами от тензодатчиков, закрепленных на динамометре 16.

Регулировкой эксцентрика 18, через который проходит нагружающий трос 19 задается величина, а электродвигателем постоянного тока 17 частота вибрационной нагрузки фиксируемая теми же тензодатчиками закрепленными на динамометре 16.

Величина силы трения фиксируется приборами с помощью тензодатчиков, закрепленных на динамометре 22, При работе установки на возвратно-поступательное движение эксцентриком 4 регулируется ве- личина продольного перемещения приводного вала 5. Затем механизмы привода закрываются колпаком 26 под который через патрубок 27 подается инертный газ, а криостат 25 заполняется ожиженным газом.

Температура в зоне трения контролируется термопарой (на чертеже не показана). Возвратно-поступательное движение осуществляется электромотором 2 через редуктор 3 при отключенных с помощью стопорных винтов приводах вращательного и возвратно-вращательного движения.

При испытаниях на вращательное и возвратно-вращательное движение нагружающий роликовый узел 20 заменяется узлом 31 с горизонтально расположенными роликами, а распорный ролик 21 отключается и устанавливается распорный узел, состоящий из двух секторов 34, траверсы 33, упирающиеся в сферический обод держателя 23 поджимаемый к нему гайкой 32.

Вращательное и возвратно-вращательное движение осуществляется электромотором 9, на валу которого установлены ролики клиноременных передач 10 и 11. При испы- таниях на вращательное движение приводной ролик клиноременной передачи закрепляется с помощью винта на привод1817003 ном валу 5 при отключенных приводных деталях возвратно-поступательного и возвратно-вращательного движения. При испытаниях на возвратно-вращательное движение полушестерня 13 вводится в за- 5 цепление с шестерней 14 закрепленной на валу 5 и от электромотора 9, и закрепленного на ее валу ролика клиноременной передачи 11 приводит в движение кривошип 12, осуществляющий возвратно-вращательное 10 движение полушестерни 13. Детали приво- да вращательного и возвратно-поступательного движения при этом, отключены от приводного вала 5, При испытаниях на вращательное и воз- 15 вратно-вращательное движение последовательность всех предварительных операций такая же как при испытаниях на возвратнопоступательное движение, Предлагаемая установка позволяет 20 обеспечить возможность испытания пар трения при возвратно-поступательном, вращательном и возвратно-вращательном движении одного иэ контртел, с обеспечением их соосности, в ожиженных взрывоопасных 25 газах при наложении на пару трения радиальной статической и вибрационной нагрузки заданных величин и частоты фиксируемых приборами и определять величину усилия трения в процессе испытаний 30 с целью получения сопоставимых значений коэффициента трения при различных видах трения.

Формула изобретения 35

1.Установка для испытания на трение и износ цилиндрических образцов в газовых средах, содержащая корпус, размещенные в нем держатель цилиндрического образца, связанный с ним при помощи сферического 40 шарнира, привод его возвратно-поступательного перемещения, измери гель сил трения, держатель охватывающего образец контробраэца. механизм создания радиальной нагрузки и штуцеры для подачи газовой среды в корпус, отличающаяся тем. что, с целью расширения функциональных возможностей путем обеспечения испытания не только при возйратно-поступательном движении образца, но и при вращательном и возвратно-вращательном движении образца при различных величинах радиальной статической и вибрационной нагрузок, она снабжена приводами вращательного и возвратно-вращательного движения, связанными с держателем образца, механизм создания радиальной нагрузки выполнен в виде системы роликов, один иэ которых предназначен для взаимодействия с образцом, динамометра, связанного с роликами при помощи троса, резьбовой пары и эксцентрика, связанных с динамометром, и привода вращения эксцентрика, а держатель контробразца выполнен в виде двух соосных связанных между собой при помощи резьбового соединения втулок с осевыми отверстиями в виде усеченных конусов, обращенных один к другому большими основаниями, и размещенных в соответствующих отверстиях двух сферических шайб, предназначенных для.поджатия контробраэца к образцу.

2,Установка по п.1, отличающаяся тем, что, с целью обеспечения испытания во взрывоопасных средах, она снабжена кридстатом, в котором размещены держатели образца и контробраэца и механизм создания радиальной нагрузки, и герметичным колпаком, в котором размещены приводы возвратно-поступательного перемещения, вращательного и возвратно-вращательного движения образца .

1817003

Фиг. 7

1"17003

Составитель В. Булатов

Техред М,Моргентал

Редактор Т. Шагова

Корректор О. Густи

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

Заказ 1719 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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