Устройство для изучения трения в криогенных жидкостях

 

i)» . кая с -*л-н и в зьззлз

Союз Советских

Социалистических

Реслублик

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСИОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства ¹

Кл. 42k, 38/02

Заявлено 04.Ill.1968 (№ 1224198/18-10) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 04 11.1970. Бюллетень ¹ 7

Дата опубликования описания 4Х1.1970

Комитет оо делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

МПК G 01п

УДК 531.44(088.8) Авторы изобретения

В, М. Бойчук и С, А, Кулик

Заявитель

Физико-технический институт низких температур

АН Украинской ССР

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗУЧЕНИЯ ТРЕНИЯ

В КРИОГEHHblX ЖИДКОСТЯХ

Изобретен не относится к испытательным ма шинам для изучения трения пря низких тем пер атур ах.

Для изучения процессов трения скольжения при низких температурах применяются испытательные машины, содержащие кр иостат с размещенным в Heì узлом трения с кольцевым образцом, закрепленным на дне глухой вращающейся трубы, помещенной нижним концом в охлаждающую жидкость. По торцу обр азца скользит неподвижный штифт, укрепленный на установленной соосно с кольцевым образцом штанге, при помощи которой создается нормальное усилие за счет грузов и передается к системе измерения момент силы трения. Охлаждение образцов осуществляется за счет теплоты испарения охлаждающей криогенной жидкости путем теплопроводности металла трубы, на дне которой укреплен подвижный образец, и теплопроводности продуваемого через нее газообразного гелия. В этом случае трение происходит в газовой среде.

Криостат позволяет исследовать процессы трения некоторых материалов при температуре жидкого водорода (20 К) с использованием для охлаждения жидкого гелия. Скорость скольжения равна 0,25 ми /сек. В указанном криостате более низкая температура образцов не может быть достигнута из-за недостаточной интенсивности отвода тепла уиз зоны трения при помощи газообразного гелия.

Предлагаемое устройство лишено указанных недостатков и отличается от известных

5 тем, что в нем вал узла трения снабжен консольным диском, несущим кольцевой образец, а,измерительная штанга укреплена в подшипниках скольжения промежуточной опоры соосно с держателем образца.

10 На чертеже изображен криостат, настроенный для испытаний оор азцов, продольный р азрез.

Кольцевой образец 1 закреплен на вращающемся держателе 2, который установлен в

15 подшипниках скольжения 8 на жесткой опоре 4, консольно укрепленной на крышке 5 криостата при повтори тонкостенных стоек б.

Вращение держателя 2 осуществляется от электродвигателя 7 через редуктор 8 и тонко20 стенный вал ик 9, который введен в криостат через уплотнение 10. На конце валика 9 установлена ведущая шестерня 11, входящая в зацеплен ие с зубчатым венцом вращающегося деря ателя.

25 Неподвижный образец 12, трущийся о торец вращающегося образца 1, закреплен на измерительной штанге 18, установленной соосно с кольцевым образцом в промежуточной опоре 14. Измерительная штанга 18 соединена с м агнитной муфтой 15 таким обр азом, что

263243

Ьбеспечена возможность перемещения штанги в вертикальном направлении по мере износа неподвижного образца. Для создания нормальной нагрузки на штангу 18 навешиваются грузы 1б. С ила трения измеряется упругим динамометром 17, например, с применением проволочных датчиков сопровивлен ия, на который воздействует палец 18, имеющий возможность перемещаться по пазу зубчатого .сектора

19 для компенсации момента трения в пром"жуточной опоре 14. Положен|не пальца 18 определяется при тарировке системы силоизм рения. Зубчатый сектор 19, установленный в подшипниках 20, связан с магнитной муфтой

15, с которой соединена измерительная штанга 18. Понижение температуры образцов 1 и

12 про исходит за счет охлаждающей жидкости, заливаемой в сосуд Дьюара 21. В случае работы с жидким гелием или водородом применяется экранирующ ий сосуд Дьюара 22 с ж:ядрим азотом.

Устройство работает следующим образом.

Устанавливаются образцы 1 и 12, в сосуд

Дьюара заливается охлаждающая жидкость.

При помощ и редуктора 8 устанавливается необходимая скорость скольжения, а при помощи грузов 1б создается необходимое нормальное усилие. С ила трения определяется по деформации упругого динамометра 17, а износ образцов определяется, например, взвешиванием.

Предмет изобретения

Устройство для изучения трения в криогенных жидкостях, содержащее криостат с размещенным в нем узлом трения, кинематически связанным через редуктор с электроприводом, измерительную штангу с грузами, магнитной муфтой IH динамометром, отличающееся тем, что, с целью расширения ооласти температурных исследований, вал узла трения снабжен

20 консольным диском, несущ им кольцевой образец, а измерительная штанга укреплена в подшипниках скольжения промежуточной опоры соосно с держателем образца.

263243

Составитель В. С. Агапова

Текред 3. Н, Тараненко Корректор В. В. КомардвА

Редактор А. В. Корнеев

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 1380/1 Тираж 500 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва Ж-35, Раушская наб., д. 4/5