Установка для испытания материалов на абразивное изнашивание



Установка для испытания материалов на абразивное изнашивание
Установка для испытания материалов на абразивное изнашивание
Установка для испытания материалов на абразивное изнашивание
Установка для испытания материалов на абразивное изнашивание

 


Владельцы патента RU 2564827:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) (RU)

Изобретение относится к испытательной технике, в частности к устройствам для испытания металлов и сплавов, а также композиционных материалов и покрытий на стойкость к абразивному изнашиванию при нормальной и повышенных температурах. Установка содержит основание, на котором установлены привод вращения, вертикальный вал, контртело в виде плоского кольца с абразивной массой на его поверхности, держатель образца, закрепленный на механизме нагружения, и грузы. Держатель образца состоит из двух электрически изолированных друг от друга медных токоподводящих пластин, соединенных с источником тока. Кольцо закреплено на барабане с возможностью их вращения вокруг вертикального вала, жестко закрепленного на основании. Под кольцом расположен электрический нагреватель в виде ленты из материала с высоким электрическим сопротивлением, концы которой подключены к двум медным кольцевым шинам, расположенным на поверхности барабана и электрически изолированным от него. Кольцевые шины находятся в скользящем контакте с неподвижными токоподводящими узлами, подключенными к источнику тока, а кольцо и электрический нагреватель расположены в теплоизоляционном кожухе. Технический результат: расширение технологических возможностей и повышение достоверности результатов испытаний за счет реализации нагрева образца проходящим через него током до температур 1100°C, нагрева контр-тела и абразивной массы с помощью электрического нагревателя до температур 600°C. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

 

Предлагаемое изобретение относится к испытательной технике, в частности к устройствам для испытания металлов и сплавов, а также композиционных материалов и покрытий на стойкость к абразивному изнашиванию при нормальной и повышенных температурах.

Известно устройство (см. Çelik H. Effects of silicon on the wear behaviour of cobalt-based alloys at elevated temperature / H. Çelik, M. Kaplan // Wear. - 2004. - 257. - C. 606-607) для испытаний материалов на абразивное изнашивание при температуре до 800°C. Устройство состоит из вращающегося диска с закрепленной на нем шлифовальной бумагой, а также держателя и привода перемещения образца, обеспечивающих прижатие образца к диску перпендикулярно его истирающей поверхности и радиальное перемещение относительно оси диска. В процессе испытаний вращающий момент с электродвигателя через редуктор передается на патрон с зажатым в него диском, приводя его во вращение, синхронизированное с поступательным движением каретки с держателем образца. Нагрев образца производится с помощью электрического нагревателя. Путь трения образца по диску представляет собой спираль Архимеда.

Недостатком данного устройства является нагрев только образца, при этом абразивный материал имеет комнатную температуру и соответствующие ей механические свойства, что приводит к недостоверным результатам испытаний, поскольку условия их проведения не соответствуют реальным условиям изнашивания деталей машин и инструмента. Конструкция устройства не позволяет проводить испытания на изнашивание через абразивную прослойку между образцом и контртелом, а также обеспечивает нагрев образца за счет теплопередачи от электрического нагревателя, контактирующего с ним, только до 800°C, что ограничивает технологические возможности устройства.

Известно устройство (см. патент US №6412330 В1, МПК G01N 3/56, опубл. 02.07.2002) для испытаний материалов на абразивное изнашивание при различных температурах. Устройство содержит вращающийся барабан с абразивной поверхностью, двигатель с переменной скоростью вращения, держатель образца, обеспечивающий его вращения вокруг своей оси, привод перемещения образца вдоль оси барабана, а также связанный с держателем образца датчик усилия для измерения энергии, затрачиваемой на перемещение образца, находящегося в контакте с барабаном. Изнашивание испытуемого образца осуществляется по винтовой траектории при его продольном перемещении вдоль вращающегося барабана. Устройство содержит камеру искусственного климата, охватывающую барабан и держатель с образцом, для проведения испытаний в различных атмосферах при температурах от -100°C до 200°C.

Недостатком устройства является невозможность проведения высокотемпературных испытаний, так как сложные движущиеся элементы установки расположены внутри камеры и могут функционировать при температуре не выше 200°C, а также в качестве абразивного материала используется шлифовальная бумага, разрушающаяся при повышенной температуре.

В качестве прототипа выбрана установка НК (см. Хрущев M.М. Износостойкость и структура твердых наплавок / M.М. Хрущев, М.А. Бабичев, Е.С. Беркович и др. - М.: Машиностроение, 1971. - С. 14-16) для испытания материалов на изнашивание путем трения об абразивную прослойку, находящуюся между испытуемым образцом и контртелом. Конструкция установки предусматривает закрепление образца и эталона в независимых держателях, связанных с механизмами нагружения и грузами, и их вращение вокруг центральной оси установки, при котором они скользят по плоскому неподвижному кольцу из меди, расположенному на дне сосуда с абразивной массой в виде смеси песка и воды.

Недостатком данной установки, ограничивающим ее технологические возможности, является невозможность испытания материалов на изнашивание при высоких температурах, поскольку ее конструкция рассчитана на функционирование при комнатной температуре и не предусматривает нагрев образца, контртела и абразивной массы. Выполнение контртела в виде монолитного кольца из меди не позволяет имитировать условия изнашивания деталей машин и инструмента металлургического, прокатного и других производств, находящихся в контакте с изделиями из низкоуглеродистых, низколегированных, коррозионностойких и других сталей и сплавов, что снижает достоверность результатов испытаний.

Технический результат заключается в создании устройства, обеспечивающего расширение его технологических возможностей и повышение достоверности результатов испытаний за счет реализации нагрева образца проходящим через него током до температур 1100°C, нагрева контртела и абразивной массы с помощью электрического нагревателя до температур 600°C, а также возможности использования составного контртела в виде кольца, верхняя часть которого выполнена сменной и изготовлена из различных сталей, сплавов, цветных металлов.

Технический результат достигается за счет того, что в установке для испытаний материалов на абразивное изнашивание, содержащей основание, на котором установлены привод вращения, вертикальный вал, контртело в виде плоского кольца с абразивной массой на его поверхности, держатель образца, закрепленный на механизме нагружения, и грузы, держатель образца состоит из двух электрически изолированных друг от друга медных токоподводящих пластин, соединенных одной парой электрических кабелей с источником тока для обеспечения нагрева образца проходящим через него током, а кольцо закреплено на барабане с возможностью их вращения вокруг вертикального вала, жестко закрепленного на основании, при этом под кольцом расположен электрический нагреватель в виде ленты из материала с высоким электрическим сопротивлением, концы которой подключены с помощью другой пары электрических кабелей к двум медным кольцевым шинам, расположенным на поверхности барабана и электрически изолированным от него, причем кольцевые шины находятся в скользящем контакте с неподвижными токоподводящими узлами, подключенными к источнику тока, а кольцо и электрический нагреватель расположены в теплоизоляционном кожухе.

При этом кольцо выполнено составным из двух частей, скрепленных винтами, причем нижняя часть изготовлена из жаростойкой стали, а верхняя часть изготовлена из любой стали, сплава или цветного металла.

При этом механизм нагружения выполнен в виде консоли, соединенной с подвижной кареткой, перемещающейся по направляющей, причем консоль имеет возможность вращения относительно горизонтальной оси каретки.

Использование нагретого до высоких температур контртела в виде кольца с абразивной массой на его поверхности, находящегося в контакте с нагретым образцом, позволяет имитировать условия изнашивания деталей машин и инструмента металлургического и прокатного производств, что расширяет технологические возможности устройства. Выполнение кольца составным с верхней частью из различных сталей, сплавов и цветных металлов позволяет моделировать износ испытуемого образца при контакте с конкретным материалом, что повышает достоверность испытаний, а выполнение нижней части кольца из жаростойкой стали позволяет избежать образования окалины и разрушения кольца при многократных циклах высокотемпературных испытаний. Абразивная масса может состоять из железной окалины, кварцевого песка или любого другого абразива.

Изготовление держателя образца в виде двух медных токоподводящих пластин, между которыми зажимается образец, позволяет при подключении их к источнику тока обеспечить быстрый и эффективный нагрев образца проходящим через него током до температуры 1100°C, расширяя возможности устройства. Применение электрического нагревателя, расположенного под кольцом и подключенного через скользящий контакт к независимому источнику тока, позволяет поддерживать температуру абразивной массы и контртела при его вращении в процессе испытаний, что обеспечивает стабильность температурного режима испытаний и достоверность их результатов.

Сущность изобретения поясняется чертежом. На фиг. 1 показан главный вид устройства, на фиг. 2 - вид устройства сверху на фиг. 1, на фиг. 3 - разрез Α-A держателя образца на фиг. 2, на фиг. 4 - образец для испытаний.

Установка для испытания материалов на абразивное изнашивание состоит из основания 1, размещенного на нем привода вращения, соединенного с барабаном 2, который имеет возможность вращения вокруг жестко закрепленного на основании вертикального вала 3 (фиг.1 и 2). Привод вращения состоит из электродвигателя 4, редуктора 5 и карданной передачи 6, соединенной с винтом червячной передачи 7, установленным в подшипниковых опорах 8, который в свою очередь соединен с зубчатым колесом 9, жестко связанным с барабаном 2. На барабане 2 в распорных пластинах 10 закреплено контртело в виде составного скрепленного винтами кольца, нижняя часть 11 которого изготовлена из жаростойкой стали, а верхняя рабочая часть 12, на поверхность которой насыпана абразивная масса, изготовлена из любой стали, сплава или цветного металла. Для удержания абразивной массы по периметру боковых поверхностей кольца расположены бортики 13. Под кольцом располагается электрический нагреватель 14 в виде ленты из материала с высоким электрическим сопротивлением, например из фехраля или нихрома, намотанной через диэлектрический материал на стальную ленту, приваренную в виде спирали к нижней части 11 кольца, промежутки между которой заполнены диэлектрическим огнеупорным материалом. Концы ленты из материала с высоким электрическим сопротивлением подключены посредством пары электрических кабелей 15 с керамической оболочкой к медным кольцевым шинам 16, расположенным на барабане 2 и изолированным от него диэлектрическим материалом. В скользящем контакте с кольцевыми шинами находятся запитанные от независимого источника тока неподвижные токоподводящие узлы, состоящие из медных башмаков 17 и пружин 18, расположенных в корпусах 19.

Образец 20 для испытаний (фиг. 4) выполнен в виде параллепипеда с выступом в средней части и на торцах имеет параллельные друг другу контактные площадки площадью не менее 20 мм2, что позволяет обеспечить надежный токоподвод к нему от держателя 21. Также на передней части выступа выполнен скос под углом 15…35° к длинной стороне образца, который позволяет абразивным частицам свободно проникать под него, создавая между ним и поверхностью кольца абразивную прослойку, истирающую образец. Выполнение скоса под углом менее 15° приводит к значительному изменению площади контакта образца с контртелом в процессе испытаний, более 35° - к перемещению абразивной массы передней кромкой образца и нестабильности результатов испытаний. Угол скоса выбирают в зависимости от дисперсности абразивной массы и нагрузки на образец.

Образец 20 закреплен в держателе 21 (фиг.1, 2 и 3), состоящем из двух медных пластин 22, между которыми с помощью винтовых стяжек, электрически изолированных от одной из пластин, зажат образец 20, и упора 23, служащего для обеспечения равномерного прижатия образца 20 к пластинам 22. К пластинам 22 подключена другая пара электрических кабелей 24, соединенных с источником тока. Держатель 21 образца соединен с механизмом нагружения (фиг. 2 и 3) в виде консоли 25, связанной с подвижной кареткой 26 с возможностью вращения относительно горизонтальной оси каретки, и штифта 27 со сменными грузами 28. Каретка с помощью винтовой пары связана с направляющей 29, жестко закрепленной на основании 1.

Для предотвращения потерь тепла и поддержания постоянной температуры во время испытаний кольцо вместе с электрическим нагревателем помещено в разъемный теплозащитный кожух 30, закрепленный на вертикальном валу 3. В кожухе выполнены отверстия для размещения держателя 21 и пирометра 31 для измерения температуры кольца.

Установка функционирует следующим образом: предварительно взвешенный образец 20 закрепляют в держателе 21 между пластинами 22, насыпают на верхнюю часть 12 кольца слой абразивной массы и включают источник тока, питающий электрический нагреватель 14. После достижения необходимой температуры нагрева верхней части 12 кольца, контролируемой пирометром 31, ее стабилизируют, изменяя значение тока, протекающего через электрический нагреватель. Включают сварочный источник тока с крутопадающей вольтамперной характеристикой, подключенный с помощью пары электрических кабелей 15 к держателю 21 образца, и достигают требуемой температуры нагрева образца 20, контролируемой термопарой 32. Нагрев образца 20 осуществляется за счет тепла, выделяющегося в нем при прохождении электрического тока. Затем, вращая консоль 25 (в направлении А на фиг. 3), опускают держатель 21 в отверстие теплоизоляционного кожуха 30 до соприкосновения образца с поверхностью верхней части 12 кольца и позиционируют образец 20 по его ширине с помощью подвижной каретки 26 (по направлению Б на фиг. 3). Нагружают образец 20 сменными грузами 28 и включают питание электродвигателя 4, который приводит барабан 2 и кольцо во вращение в сторону, противоположную месту крепления направляющей 29, что обеспечивает натяжение консоли 25 и равномерность движения образца 20 по поверхности верхней части 12 кольца. При этом частицы абразивной массы поступают в зазор между верхней частью 12 кольца и образцом 20, приводя к изнашиванию последнего. По истечении времени испытания вращение кольца прекращают, поднимают держатель 21 и извлекают из него образец 20 для взвешивания и вычисления потери массы.

Перед каждым новым испытанием абразивная масса заменяется новой. При износе поверхности верхней части 12 кольца после ряда испытаний образец 20 позиционируют на новую дорожку трения, располагающуюся рядом с предыдущей, а при значительном износе производят шлифовку всей поверхности верхней части 12 кольца.

Пример 1

Практический пример применения установки реализован при исследовании стойкости наплавленного дуговым способом металла к абразивному изнашиванию при высоких температурах. Образцы, вырезанные из наплавленного металла 30Х16МГСФР, имели форму, показанную на фиг. 4. Угол скоса передней кромки образца составлял 20°, площадь контактирующих с держателем площадок - 20 мм2. Держатель образца и электрический нагреватель подключали к сварочным источникам тока ВДУ-504. Наружный диаметр кольца составлял 220 мм, причем верхняя часть изготавливалась из низкоуглеродистой стали 08Г2С, а нижняя - из стали 08Х18Н9Т. В качестве абразивной массы использовали порошок железной окалины. Кольцо с абразивной массой и образец нагревали до одинаковой температуры 600°C. При этом температуру образца определяли по показаниям потенциометра, соединенного с термопарой, а температуру кольца измеряли с помощью инфракрасного пирометра. После достижения заданной температуры позиционировали испытуемый образец на поверхности кольца, обеспечивая с помощью набора грузов давление на образец 936 кПа, и осуществляли вращение кольца со скоростью 12 об/мин. После проведения испытания производили съем образца и его взвешивание для определения потери массы, которая являлась критерием износостойкости испытуемого сплава. Потеря массы составила 0,0388 г.

Использование для испытания сплава 30Х16МГСФР верхней части кольца из стали 08Г2С и порошка железной окалины на его поверхности, нагретых до температуры 600°C, позволило с достаточной достоверностью смоделировать условия изнашивания прокатных валков, роликов машин непрерывного литья заготовок из низкоуглеродистой низколегированной стали и других деталей. Аналогичные испытания были проведены при использовании верхней части кольца, изготовленной из меди. Потеря массы образца в этом случае составила 0,0315 г, т.е. значение износостойкости сплава оказалось завышенным по сравнению с предыдущим испытанием, а значит использование контртела из меди не обеспечивает достоверности результатов для заданных условий.

Пример 2

Аналогично примеру 1 был испытан образец из сплава 20Х4Н75В3М3Ю11Ц. Температура кольца и абразивной массы составляла 600°C, а образец был нагрет до температуры 1100°C. Потеря массы образца составила 0,0576 г. Температуры 1100…1200°C являются предельными температурами эксплуатации данного сплава, что обусловливает сравнительно низкие показатели его износостойкости.

Таким образом, предлагаемое техническое решение обеспечивает расширение технологических возможностей установки для испытания материалов на изнашивание и повышение достоверности результатов испытаний. Результаты контроля температуры образца и контртела в процессе испытаний, а также многочисленные испытания идентичных образцов металла показали, что конструкция установки также обеспечивает стабильный температурный режим испытаний и хорошую воспроизводимость результатов.

1. Установка для испытаний материалов на абразивное изнашивание, содержащая основание, на котором установлены привод вращения, вертикальный вал, контртело в виде плоского кольца с абразивной массой на его поверхности, держатель образца, закрепленный на механизме нагружения, и грузы, отличающаяся тем, что держатель образца состоит из двух электрически изолированных друг от друга медных токоподводящих пластин, соединенных одной парой электрических кабелей с источником тока для обеспечения нагрева образца проходящим через него током, а кольцо закреплено на барабане с возможностью их вращения вокруг вертикального вала, жестко закрепленного на основании, при этом под кольцом расположен электрический нагреватель в виде ленты из материала с высоким электрическим сопротивлением, концы которой подключены с помощью другой пары электрических кабелей к двум медным кольцевым шинам, расположенным на поверхности барабана и электрически изолированным от него, причем кольцевые шины находятся в скользящем контакте с неподвижными токоподводящими узлами, подключенными к источнику тока, а кольцо и электрический нагреватель расположены в теплоизоляционном кожухе.

2. Установка по п. 1, отличающееся тем, что кольцо выполнено составным из двух частей, скрепленных винтами, причем нижняя часть изготовлена из жаростойкой стали, а верхняя часть изготовлена из любой стали, сплава или цветного металла.

3. Установка по п. 1, отличающееся тем, что механизм нагружения выполнен в виде консоли, соединенной с подвижной кареткой, перемещающейся по направляющей, причем консоль имеет возможность вращения относительно горизонтальной оси каретки.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области триботехнических испытаний материалов и может быть использовано при создании новых сталей и сплавов с особыми свойствами для тяжелых условий эксплуатации, а также при оценке работоспособности модифицированных поверхностей и покрытий.

Трибометр // 2559798
Изобретение относится к испытательным и обкаточным стендам. Трибометр состоит из предметного стола, ограничивающей рамки, заполняемой пробой насыпного груза, навески и тягового органа для предметного стола с прибором для определения его тягового усилия.

Техническое решение относится к устройствам для измерения величины износа и температуры изделий при трении. Устройство для измерения величины износа и температуры изделия при трении содержит последовательно соединенные источник лазерного излучения, светоделитель и как минимум один измерительный волоконно-оптический световод, второй конец которого размещен в изделии на глубине Н, равной или меньшей расстояния R до трущейся поверхности.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для изучения процесса работы поверхностей деталей машин. Согласно заявленному способу определения длительности этапов эксплуатации циклически нагруженных поверхностей деталей машин регистрируют изменения во времени параметра состояния контактирующих поверхностей деталей, нагруженных в соответствии с реальными условиями эксплуатации.

Изобретение относится к испытаниям материалов на фреттинг-усталость. Способ испытания материалов на фреттинг-усталость заключается в том, что испытуемый цилиндрический образец, в виде стержня переменного сечения с напрессованной на него втулкой контробразца, располагается в машине для усталостных испытаний типа НУ.

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к стендам для испытаний резьбовых соединений, и может быть использовано для исследований износа резьбовых соединений труб нефтяного сортамента при свинчивании-развинчивании в коррозионной среде.

Изобретение относится к области сельского хозяйства и может быть использовано для исследования физико-механических свойств корнеклубнеплодов. Устройство для исследования физико-механических свойств корнеклубнеплодов содержит раму (1) с прикрепленными к ней электродвигателем (2), на валу которого установлен сменный диск (3) с исследуемой поверхностью, и направляющей (4), на которой установлена подвижная тележка (5).

Изобретение относится к испытательной технике, в частности к машинам для проведения испытаний на устойчивость к колееобразованию дорожных покрытий, и может применяться в соответствующих областях народного хозяйства.

Испытательный цилиндр и способ испытания сверхтвердого компонента. Испытательный цилиндр включает в себя первый конец, второй конец и боковую стенку, продолжающуюся от первого конца до второго конца.

Изобретение относится к области исследования прочностных свойств материалов и может быть использовано при испытании сверхтвердых компонентов на сопротивление абразивному износу и/или стойкость к ударной нагрузке.

Изобретение относится к области определения свойств материалов в условиях сухого трения, преимущественно для испытания структурных зон металла, образующихся в результате сварочных технологических процессов или локальной поверхностной термической обработки концентрированными источниками нагрева. Сущность: осуществляют вращение контробразца с постоянной скоростью и прорезывание контробразцом в образце паза в зоне трибологического контакта при постоянной нагрузке до заданной глубины, чем обеспечивается постоянство условий испытаний. Диаметр контробразца D выбирается из условия D=(10÷50)h, где h - ширина образца. Технический результат: возможность ускорить процесс испытания, упростить измерение величины износа и получения достоверных результатов при проведении испытаний на износостойкость при жестком типе изнашивания (100% проскальзывание) материала образца в условиях сухого трения. 3 ил.

Изобретение относится к технологии оценки качества смазочных масел, в частности к определению их смазочной способности. Способ определения смазывающей способности масел заключается в том, что эксплуатируют пару трения в присутствии смазки, пропускают через нее электрический ток, измеряют постоянный ток при неподвижной паре трения и при установившемся режиме трения, пробу масла постоянной массы нагревают при определенной температуре в течение постоянного времени. Затем отбирают часть пробы окисленного масла, которую фотометрируют, и определяют коэффициент поглощения светового потока, а другую часть пробы окисленного масла испытывают на машине трения, определяют смазывающую способность по значениям коэффициента влияния тока. При этом пробу окисленного масла испытывают на машине трения при постоянных параметрах трения, пропускают через пару трения постоянный ток от внешнего стабилизированного источника напряжения, записывают диаграмму изменения тока в процессе трения, по которой определяют начало установившегося изнашивания и величину тока. Далее определяют коэффициент электропроводности граничного слоя как отношение тока, протекающего через граничный слой, к заданному току, определяют диаметр пятна износа и отношение коэффициента поглощения светового потока к диаметру пятна износа. Затем определяют падение напряжения UГС на граничном слое, разделяющем поверхности трения при установившемся изнашивании, по эмпирической формуле: U Г С = К П U ⋅ К Э Г С , где КП - коэффициент поглощения светового потока; U - диаметр пятна износа, мм; КЭГС - коэффициент электропроводности граничного слоя. Строят графическую зависимость падения напряжения на граничном слое от коэффициента поглощения светового потока, по которой определяют смазывающую способность испытуемого масла, причем чем больше значение падения напряжения на граничном слое, тем выше смазывающая способность. Техническим результатом является обоснованный выбор масел для двигателей внутреннего сгорания на основе комплексной оценки смазывающих свойств испытуемого масла по его оптическим свойствам, величине износа и коэффициенту электропроводности фрикционного контакта, отражающему сопротивляемость граничного смазочного слоя. 2 ил.

Использование: для определения эрозионной стойкости твердых микро- и нанообъектов при воздействии кавитации. Сущность изобретения заключается в том, что одну грань исследуемого объекта упрочняют, после чего проводят кавитационное воздействие в герметичной камере с жидкостью при избыточном гидростатическом давлении, обработку исследуемого объекта ведут гидроакустическим потоком при плотности мощности ультразвукового излучения, достаточной для нахождения исследуемого образца во взвешенном состоянии, оценивают эрозионную стойкость по состоянию рельефа поверхности, его геометрическим и объемным параметрам по сравнению с первоначальным состоянием объекта. Технический результат: обеспечение возможности полной и объективной оценки эрозионной стойкости твердых микро- и нанообъектов. 1 ил.

Изобретение относится к машиностроению, в частности к железнодорожному транспорту, и может быть использовано при испытаниях пар трения по определению предельных нагрузок и триботехнических характеристик. Устройство содержит основание с закрепленной на нем стойкой и платформой, на которой установлен привод вращения вала и осевого его перемещения, узел нагружения образцов и систему измерения силы нагружения, дисковый контробразец, вал с размещенным на нем держателем образца, систему измерения силы трения. В качестве испытываемого образца устанавливается вырезанный темплет упрочненного гребня колеса после плазменной обработки толщиной 10-13 мм, в качестве контробразца - ролик, изготовленный из рельсовой стали, диаметром 40 мм и шириной 6 мм. Технический результат: повышение достоверности результатов оценки триботехнических свойств гребней колес, что обеспечит экономическую целесообразность выбранного режима и технологии поверхностного упрочнения колесных пар и надежность при эксплуатации без снижения работоспособности рельсов. 3 ил.

Изобретение относится к области обработки металлов резанием и может быть использовано для прогнозирования - контроля износостойкости твердосплавных режущих инструментов при их изготовлении, использовании или сертификации. Сущность: проводят испытание на изменение величины исходного параметра от свойств поверхностной и приповерхностной структуры, сформированной в процессе изготовления твердосплавного режущего материала. Проводят эталонные испытания на износостойкость в процессе резания материалов, вызывающие интенсивный адгезионный износ при оптимальной или близкой к ней скорости резания. Строят эталонную - корреляционную зависимость «износостойкость - исходный параметр». Осуществляют статистический контроль только величины исходного параметра у текущей партии твердосплавных режущих инструментов, а прогнозирование износостойкости для текущей партии твердосплавных инструментов на основании зависимости. В качестве исходного параметра используют величину необратимой - пластической глубины внедрения наноиндентора в поверхность и приповерхностную область карбидного зерна, с увеличением которой износостойкость твердосплавных режущих инструментов группы применяемости К, возрастает. Технический результат: повышение точности и снижение трудоемкости при прогнозировании износостойкости твердосплавных режущих инструментов. 2 ил.

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано для испытания сплавов, покрытий и других материалов, работающих в условиях высокотемпературной эрозии, характерных для труб топочных экранов бойлеров тепловых электростанций. Установка содержит стойку, закрепленную в фундаменте, станину, установленную на стойке, камеру и бункер абразива, расположенные на станине, тракт подачи абразива, соединенный с бункером, и тракт подачи воздуха, служащие входами в смеситель, выходом из смесителя является сопло подачи воздушно-абразивной смеси, которое, как и держатель образца, расположено в камере. В установку дополнительно введены нагреватель воздушно-абразивной смеси, закрепленный на смесителе, нагреватель образца, закрепленный на держателе, патрубок, установленный в камеру через резьбовое отверстие на боковой поверхности ее корпуса, для фиксации сопла в камере и расстояния до рабочей поверхности испытуемого образца в держателе, фланец, установленный на основании камеры с помощью резьбовых соединений, для фиксации держателя с испытуемым образцом в камере под углом к оси сопла. Технический результат: расширение функциональных возможностей установки и повышение достоверности испытаний. 1 ил.

Изобретение относится к области обработки металлов резанием и может быть использовано для прогнозирования - контроля износостойкости твердосплавных режущих инструментов при их изготовлении, использовании или сертификации. Сущность: проводят испытание на изменение величины исходного параметра от свойств поверхностной и приповерхностной структур, сформированных в процессе изготовления твердосплавного режущего материала. Проводят эталонные испытания на износостойкость в процессе резания материалов, вызывающие интенсивный диффузионный износ при оптимальной или близкой к ней скорости резания. Строят эталонную корреляционную зависимость «износостойкость - исходный параметр». Осуществляют статистический контроль только величины исходного параметра у текущей партии твердосплавных режущих инструментов, а прогнозирование износостойкости для текущей партии твердосплавных инструментов - на основании зависимости. В качестве исходного параметра используют величину обратимой упругой составляющей глубины внедрения наноиндентора в поверхность и приповерхностную область сложных карбидных зерен, содержащихся в поверхностной и приповерхностной структурах твердого сплава, с увеличением которой износостойкость твердосплавных режущих инструментов группы применяемости Р возрастает. Технический результат: повышение точности и снижение трудоемкости при прогнозировании износостойкости твердосплавных режущих инструментов. 2 ил.

Изобретение относится к области обработки металлов резанием и может быть использовано для прогнозирования - контроля износостойкости твердосплавных режущих инструментов при их изготовлении, использовании или сертификации. Сущность: осуществляют проведение испытания на изменение величины исходного параметра от свойств поверхностной и объемной структуры, сформированной в процессе изготовления твердосплавного режущего материала. Проводят эталонные испытания на износостойкость в процессе резания материалов, вызывающих интенсивный адгезионный износ при оптимальной или близкой к ней скорости резания. Строят эталонную - корреляционную зависимость «износостойкость - исходный параметр». Контролируют только величину исходного параметра у текущей партии твердосплавных режущих инструментов и прогнозируют износостойкость для текущей партии твердосплавных режущих инструментов на основании зависимости. В качестве исходного параметра используют величину площади гистерезисной петли, полученной при измерении удлинения и последующего укорочения твердосплавного образца, соответственно при нагревании и последующем охлаждении, с увеличением которой износостойкость твердосплавных режущих инструментов, группы применяемости К, возрастает. Технический результат: повышение точности и снижение трудоемкости при прогнозировании износостойкости твердосплавных режущих инструментов. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано при определении стойкости инструмента методом, основанным на корреляции между магнитными и физико-механическими свойствами. Для определения стойкости инструмента, работающего в составе пресса для холодной обработки металлов давлением при рабочей нагрузке в плоскости, перпендикулярной плоскости обработки, измеряют коэрцитивную силу на наиболее нагруженных участках инструмента в процессе его эксплуатации. Измерение производят в плоскости обработки в направлениях, параллельном и перпендикулярном плоскости рабочей нагрузки на инструмент. Полученные значения сопоставляют с критическими и производят оценку текущего ресурса инструмента. Для оценки используют наименьшее из рассчитанных по приведенным формулам значений текущего ресурса. В результате при определении стойкости инструмента обеспечивается учет влияния конструкции и материала инструмента, степени износа и рабочей нагрузки на технологической операции, что позволяет повысить точность определения. 2 ил., 2 табл., 1 пр.

Изобретение относится к способам и устройствам для измерения переменных величин и может использоваться в железнодорожных депо для контроля износа пластин коллектора. Технический результат, достигаемый изобретением, - повышение точности измерений, оперативности получения данных по износу пластин коллектора тягового электродвигателя локомотива. Указанный технический результат достигается тем, что измерительные датчики одновременно контролируют всю поверхность коллектора. Сущностью изобретения является то, что при визуальном осмотре поверхность коллектора условно делят, начиная от свободного конца, на четыре равные по длине пояса: I, II, III, IV, размещают над поверхностью коллектора N пронумерованных датчиков измерения расстояния, размещенных на одном кронштейне с возможностью горизонтального перемещения по нему, и расположенных над соответствующими поясами, приводят во вращение коллектор и в течение одного оборота с помощью датчиков непрерывно фиксируют расстояние до поверхности пластин коллектора, затем перемещают датчики по кронштейну и снова вращают коллектор, результаты измерений поступают в анализатор, в котором накапливаются данные по каждому поясу, полученные фактические расстояния по поясам II, III, IV сравниваются с расстояниями по I базовому поясу и по разности величин определяют износ пластин коллектора, результаты через блок управления поступают на дисплей компьютера. 1 ил.
Наверх