Устройство для оценки фрикционных и механических свойств материалов

 

щ ЮВФ! 1473937

Союз Советскин

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕ П ЛЬС7ЕУ (61) Зависимое от авт. свидстсльствя— (22) Заявлено 05.01.73 (21) 1870335/25-28 (51) М.Кл. С Оlп 19/02 с присоединением заявки №вЂ”

Государственный комитет

Совета Мнннстров СССР по делам изобретений н открытнй (32) Приоритет—

Опубликовано 14.06,75. Бюллетень № 22

Дата опубликования описания 04.01.76 (53) УДК 621.891:620. .178.162. .43 (088.8) (72) Авторы изобретения

М. А. Броновец, К. С. Ляпин, М. Н. Добычин, Н. М. Михин, В. М. Мацепуро и А. H. Спирин

Институт проблем механики АН СССР и Всесоюзный научноисследовательский институт механизации сельского хозяйства (71) Заявители (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЦЕНКИ ФРИКЦИОННЫХ И

МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ МАТЕРИАЛОВ

Изобретение относится к области исследования физических, точнее фрикциошпнх !! механических свойств материалов, и касается конструкции устройства, предназначенного для определения коэффициентов сцепления, трения .скольжения, трения качения с проскальзыванием, трения качения и их составляющих, а также для определения коэффициента гистерезисных потерь, ударной твердости и динамического модуля упругости.

Известно устройство для оценки фрикционных и механических свойств материалов, содержащее корпус, держатель выполненного в виде тела вращения образца, обеспечивающий

его падение на исследуемую поверхность контробразца, привод вращения образца и прибор для регистрации параметров отскоков образца, по которым определяются искомыс свойства. Держатель образца известного устройства выполнен в виде установленных с возможностью вращения двух соосных валиков, по крайней мере один из которых имеет возможность осевого перемещения для освобождения образца и свободного его падения ня исследуему!о поверхность контробразца.

Однако заданные параметры соударения, в частности требуемая поступательная скорость образца, достигается не при первом его соударенин с контробразцом, что требует рсгистрации параметров многократных отскоков.

Для рясппрсния диапазона параметров соударения предлагаемое устройство снабжено физическим маятником, ось качсш!я которого закреплена на корпусе, ъ!еханизмом фиксации маятни! а В начальном 11оложеппи, коп!1ром с радиусной рабочей поверхностью, держатель образца выполнен в вндс шарнирно установ-! и ленного на конце маятника коромысла, закрепленных на псм опорного катка, взаимодействующего с рабочей поверхностью копира, и упора, подпружиненного в тангснцпальном направлении, а на конце маятника выл полнено отверстие для установки оси образца, положение которой фиксируется упором держателя.

Кроме того, для ускорения маятника ня участке разгона и торможения его после сбрасывания образца на оси качения маятника установлена спиральная пружина, жестко связанная с ним одним концом.

На оси качения маятника может быть установлен храповой ме.;анизм, обеспечивающий фиксацию маятника в конечном положении.

Фиксация маятника в начальном положе нии может осуществляться с помощью электромагнита, закрепленного ня коппрс, а для регулирования положения маятника относизя тельно корпуса в момент сорасывания образ473937

3 ца копир крепится на корпусе с возможностью перестановки его по дуге.

На чертеже изображена принципиальная схема предлагаемого устройства.

Оно состоит из корпуса 1, на котором закреплена ось качения маятника 2. На оси имеется храповое колесо 3> а на маятнике установлена собачка для фиксации маятника в крайнем положении, отсчетная шкала 4 для тарировки свободного хода маятника, спиральная пружина 5 для увеличения его ускорения на участке разгона и замедления хода маятника после сбрасывания образца. На маятнике закреплен держатель 6 образца 7, выполненньш в виде шарнирно закрепленного на конце маятника коромысла 8, с опорным катком 9, катящимся при движении маятника по кониру 10 и с подпружиненным в радиальном направлении упором 11. Коромысло снабжено плоской пружиной 12 и спиральной пружиной 13 и имеет возможность поворачиваться относительно оси 14. Пружина ускоряет отвод фиксатора в сравнении с его свободным отбрасыванием при схождении с копира.

Упор 11 и коромысло 8 связаны между собой ограничителем 15. В отведенном положении маятник фиксируется с помощью электромагнита 16, который для задания требуемого вектора скорости сбрасывания образца может устанавливаться в требуемом положении на копире. На основании электромагнита закреплен двигатель 17, который фрикционным способом сообщает образцу требуемую угловую скорость, измеряемую тахометром 18.

Корпус устройства установлен на регулируемых опорах 19, которые позволяют изменять cro высоту над исследуемой поверхностью и соответственно нормальную составляющую скорости соударения образца и контробразца 20, Работа на предлагаемом устройстве осуществляется следующим образом.

В дсржатель 6 устанавливают ось образца 7 и, зафиксировав ее упором 8, отклоняют маятник влево до захода катка 9 па рабочую поверхность копира 10.

Далее отвод маятника осуществляют до его фиксации электромагнитом 16. В этом положении к образцу подводят привод и раскручивают образец до заданной угловой скорости.

После этого отводят привод и отключают электромагнит. Освобожденный маятник двигается под действием своего веса и пружины 5 к положсшпо равновесия, в котором каток 9 сходит с копира 10; упор 11 отбрасывается под действием своего веса и пружины 13 и освобождает для свободного падения образец, который соударяется с исследуемой поверхностью контробразца.

Сбрасывание образца может осуществляться в любом положении маятника относительно корпуса устройства. Это достигается путеМ передвижения копира 10. Кроме того, для фиксации образца на маятнике и его сбрасывания могут использоваться электромагниты, 5 которые удерживают образец при раскручивании и движении в процессе колебания маятника.

После прохождения положения равновесия маятник тормозится пружиной 5 и в крайнем

10 положении фиксируется храповым колесом 3.

Определение перечисленных характеристик материалов производится по параметрам соударения образца и контробразца и отпечаткам на их поверхностях известным способом.

Предмет изобретения

Устройство для оценки фрикционных и ме20 ханических свойств материалов, содержащее корпус, держатель выполненного в виде тела вращения образца, обеспечивающий его падение на исследуемую поверхность контробразца, привод вращения образца и прибор для

25 регистрации параметров отскоков образца, по которым определяются искомые свойства, отличающееся тем, что, с целью расширения диапазона параметров соударения, оно снабжено физическим маятником, ось качения

30 которого закреплена на корпусе, механизмом фиксации маятника в начальном положениями, копиром с радиусной рабочей поверхностью, держатель образца выполнен в виде шарнирно установленного на конце маятника коромыс35 ла, закрепленных на нем опорного катка, взаимодействующего с рабочей поверхностью копира, и упора, подпружиненного в тангенциальном направлении, а на конце маятника выполнено отверстие для установки оси образ40 ца, положение которой фиксируется упором держателя.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью ускорения маятника на участке разгона и торможения его после сбрасывания

45 образца, на оси качения маятника установлена спиральная пружина, жестко связанная с ним одним концом.

3. Устройство по пп. 1 и 2, отличающееся тем, что оно снабжено храповым механизмом, 50 установленным на оси качания маятника и фиксирующим его конечном положении.

4. Устройство по пп. 1 — 3, отличающееся тем, что механизм фиксации маятника в начальном положении выполнен в видс закреп55 ленного на копире электромагнита.

5. Устройство по пп. 1 — 4, отличающееся тем, что, с целью регулирования положения маятника относительно корпуса в момент сбрасывания образца, копир закреплен на

50 корпусе с возможностью перестановки его по дуге.

Составитель Н. Логинов

Текред 3. Тараненко

Редактор Л. Василькова

Корректор Л. Котова

МОТ, Загорский филиал

Заказ 5502 Изд. Л% 1500 Тираж 902 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5