Способ экспресс-исследования износостойкости материалов нитепроводящих деталей при изнашивании скользящей нитью и устройство для его осуществления

Изобретение относится к испытательной технике. Сущность: осуществляют изнашивание нитепроводника нитью, в которую введен абразив. Нить закрепляют неподвижно одним концом и нагружают грузом на другом конце. Нитепроводник укрепляют на стойке, установленной на платформе, совершающей возвратно-поступательное движение. Введение абразива осуществляют путем погружения нити в ванну с масляно-абразивным или водно-абразивным раствором, установленную на той же платформе. Устройство состоит из привода, состоящего из электродвигателя, редуктора и кривошипно-шатунного механизма, и исследуемых нитепроводников, дополнительно содержит основание, подвижную платформу со стойкой с исследуемыми нитепроводниками, установленную на платформу ванну с масляно-абразивным раствором или водно-абразивным раствором. На основании установлены стойки для заправки нити, осуществляемой путем неподвижного закрепления одного ее конца и нагружения другого ее конца грузом, и пропускания через исследуемый нитепроводник и ролики, расположенные на стойках, установленных на подвижной платформе. Исследуемых образцов может быть до двенадцати. Технический результат: повышение точности исследования. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение предназначено для использования в текстильной промышленности, а именно в исследованиях износостойкости нитепроводящих деталей.

Известны различные способы и устройства для исследования износостойкости материалов нитепроводящих деталей при изнашивании скользящей нитью [1]. Основной их недостаток - значительные затраты времени на проведение исследований, достигающие сотен часов, т.е. на проведение исследования одного материала требуется не один месяц работы. Другой недостаток - большой расход нити (до сотен километров на один эксперимент).

Прототипом способа является способ исследования износостойкости материалов нитепроводящих деталей при изнашивании скользящей нитью, описанный в [2]. В этом способе решен вопрос интенсификации процесса изнашивания путем искусственного введения в нить абразива. Для удержания абразивных частиц в нити использовался клеящий раствор. Нить сматывалась с бобины и проходила через бак с клеящим раствором, затем просушивалась и проходила через исследуемую деталь. После этого нить наматывалась в новую паковку. Недостаток данного способа - значительные материальные затраты (расход нити и абразивного раствора): нить можно пропустить через нитепроводящую деталь только один раз, т.к. при трении о нитепроводящую деталь большая часть абразива удаляется из нити.

Техническая задача изобретения состоит в получении точных данных о способности сопротивляться износу нитепроводников различной конструкции при малой затрате времени и средств.

Поставленная техническая задача решается посредством того, что нить, закрепленная неподвижно, проходит через нитепроводник, погруженный в масляно-абразивный раствор. Нитепроводник совершает возвратно-поступательное движение, при этом нить, которая также оказывается погруженной в масляно-абразивный раствор, пропитывается абразивом и изнашивает исследуемый нитепроводник. Износ определяется по величине канавки износа, которую можно измерить, например, с помощью инструментального микроскопа БМИ.

На чертеже изображено устройство, с помощью которого реализуется способ.

Способ реализуется следующим образом:

а) в ванну 10 заливают масляно-абразивный раствор 11;

б) закрепляют исследуемый нитепроводник 9 на стойке 8;

в) заправляют нить 14, для чего ее неподвижно прикрепляют одним концом к стойке 6, пропускают через нитепроводник 9, ролики на стойках 2, 3 и 7, а на другом конце закрепляют груз 4 массой 0,5-1 кг;

г) включают устройство и производят изнашивание образца;

д) по окончании эксперимента отключают прибор, снимают нить 14 и нитепроводник 9 и определяют износ нитепроводника по величине канавки износа.

В данном способе существенно уменьшен расход нити и абразива, т.к. весь процесс изнашивания осуществляется в ванне с масляно-абразивным раствором. Абразив при этом не удаляется из раствора и нить можно пропускать через нитепроводник большое число раз, ограниченное только износостойкостью нити.

Другой вариант осуществления данного способа - использовать вместо масляно-абразивного водно-абразивный раствор. Этот способ можно применять для исследования износостойкости резиновых покрытий нажимных валиков кольцепрядильных машин.

Прототипом устройства является устройство для исследования износостойкости материалов нитепроводящих деталей при изнашивании скользящей нитью, описанное в [2]. В этом устройстве решен вопрос интенсификации процесса изнашивания путем искусственного введения в нить абразива. Для удержания абразивных частиц в нити использовался клеящий раствор. Нить сматывалась с бобины и проходила через бак с клеящим раствором, затем просушивалась и проходила через исследуемую деталь. После этого нить наматывалась в новую паковку. Недостатки данного устройства следующие:

1) значительные материальные затраты (расход нити и абразивного раствора) - нить можно пропустить через нитепроводяшую деталь только один раз, т.к. при трении о нитепроводяшую деталь большая часть абразива удаляется из нити;

2) сложность установки, так как раствор нужно подогревать до 50-60°С для предотвращения загустения, перемешивать специальной мешалкой для поддержания абразивных частиц во взвешенном состоянии и пр.

Техническая задача изобретения состоит в получении точных данных о способности сопротивляться износу нитепроводников различной конструкции при малой затрате времени и средств.

Поставленная техническая задача решается посредством того, что нить, закрепленная неподвижно, проходит через нитепроводник, погруженный в масляно-абразивный раствор. Нитепроводник совершает возвратно-поступательное движение, при этом нить, которая также оказывается погруженной в масляно-абразивный раствор, пропитывается абразивом и изнашивает исследуемый нитепроводник.

На чертеже показана схема устройства для экспресс-исследования износостойкости материалов нитепроводящих деталей при изнашивании скользящей нитью.

Устройство состоит из основания 1, на котором установлены стойка 6 с крючками и стойка 3 с роликами для закрепления нитей 14. Стойка 8 с исследуемыми нитепроводниками 9 установлена на подвижной платформе 5. Также на платформе 5 установлена ванна 10 с масляно-абразивным раствором 11 и стойки 2 и 7 с роликами. Привод платформы 5 состоит из электродвигателя 12, редуктора 13 и кривошипно-шатунного механизма 15. Имеется также набор сменных грузов 4 для натяжения нитей.

В ванну 10 заливается масло (МС 20) и засыпается абразив - микронный кварцевый песок ГОСТ 2138-84 до концентрации 150-500 г на 1 литр масла. К стойке 8 для закрепления образца прикрепляют исследуемый нитепроводник 9 таким образом, чтобы его исследуемая часть была погружена в масляно-абразивную смесь 11. Под ним прокладывают скользящую нить 14. Один конец нити через ролик, расположенный на стойке 2, закрепляют на стойке 6 с помощью крючка, другой конец поддерживается двумя роликами, расположенными на стойках 7 и 3, для исключения поперечного движения нити по образцу вследствие крутки. Нить нагружают грузом 4 массой 0,5-1 кг. Второй ролик на подвижной стойке 7 обеспечивает отсутствие перемещения груза в горизонтальной плоскости. Угол охвата ролика нитью составляет 3-5°. Аналогичным образом проводится подготовка к испытаниям остальных одновременно исследуемых образцов материалов различной формы. Количество одновременно испытываемых образцов - до двенадцати.

Устройство работает следующим образом. Вращательное движение от электродвигателя 12 через редуктор 13 и кривошипно-шатунный механизм 15 преобразуется в возвратно-поступательное движение платформы 5, на которой находится ванна 10 с исследуемыми образцами 9. В результате насыщения нити 14 абразивом происходит интенсификация изнашивания материала образца.

Масло МС-20 обладает достаточной вязкостью для удержания абразива во взвешенном состоянии при перемешивании смеси за счет движения платформы и предотвращения расплескивания смеси из ванны. Устройство снабжено механическим счетчиком циклов движения платформы с ванной.

Предлагаемое устройство позволяет проводить испытания с двенадцатью образцами одновременно, что ускоряет процесс получения данных. Простота конструкции упростит обслуживание, монтаж и эксплуатацию устройства, что повысит его ремонтопригодность и долговечность.

Источники информации

1. Петерс Г.Р. Экспериментальное исследование долговечности нитепроводящих деталей крутильно-вытяжных и прядильных машин лавсанового производства: Дис.... канд. техн. наук. - Кострома, 1967.

2. Галигузов Л.К. Исследование долговечности барабанчиков мотальных машин: Дис.... канд. техн. наук. - Кострома, 1968 (прототип).

1. Способ экспресс-исследования износостойкости материалов нитепроводящих деталей при изнашивании скользящей нитью, заключающийся в изнашивании нитепроводника нитью, в которую введен абразив, отличающийся тем, что нить закрепляют неподвижно одним концом и нагружают грузом на другом конце, а нитепроводник укрепляют на стойке, установленной на платформе, совершающей возвратно-поступательное движение, и введение абразива осуществляют путем погружения нити в ванну с масляно-абразивным или водно-абразивньм раствором, установленную на той же платформе.

2. Устройство для осуществления способа, содержащее привод, состоящий из электродвигателя, редуктора и кривошипно-шатунного механизма, и исследуемых нитепроводников, отличающееся тем, что оно содержит основание, подвижную платформу со стойкой с исследуемыми нитепроводниками, установленную на платформу ванну с масляно-абразивным раствором или водно-абразивным раствором, на основании установлены стойки для заправки нити, осуществляемой путем неподвижного закрепления одного ее конца и нагружения другого ее конца грузом и пропускания через исследуемый нитепроводник и ролики, расположенные на стойках, установленных на подвижной платформе.

3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что исследуемых образцов может быть до двенадцати.