Узел торцевого трения к испытательному стенду

 

Союз Советских

Социалистических

Республин

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВ ЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 100180 (21) 2868392/25-27 (51)М. КЛ с присоединением заявки N9 (233 Приоритет

6 01 М 13/04

Государственный комнтет

СССР по деаам нзобретеннй н открытнй

Опубликовано 30.1281. Бюллетень Н9 48

Дата опубликования описания 30.1281 (53) УДК 531 . 781 (088.8) (72) Авторы изобретения

М.Б. Рубин, В А. Синицкий, В ° И. Ру

Н.К. Лошинская и В.М. Зиновьев (71) Заявитель (54 ) УЗЕЛ ТОРЦОВОГО ТРЕНИЯ К ИСПЫТАТЕЛЬНОМУ

СТЕНДУ

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при исследованиях, связанных с разработками металлопластмассовых под" шипников

Известен узел трения лабораторной машины трения торцового типа.

Укаэанный узел трения содержит вращающийся диск с торцовой поверхностью трения и контактирующий с ним, закрепленный в зажимном патроне вращающийся элемент трения (1).

При работе этого узла в испытательной машине может быть определена только общая нагрузка, прилагаемая к элементу трения, однако определить распределение давлений на поверхности трения между участками двух различных материалов в этом узле трения невозможно.

Знание давлений на разнородных участках поверхности трения необходимо для определений допустимых режимов эксплуатации деталей, обос:нованного выбора состава материала вставок для заданных условий эксплуатации и более полного изучения свойства существующих композиций.

Таким образом в результате испытаний объем информации оказывается недостаточным, а цикл экспериментальных исследований, направленных на изучение существующих или разра5 ботку новых антифрикционных композиций, удлиняется.

Цель изобретения — увеличение объема информации, получаемой в результате испытаний на трение и износ ускорение цикла экспериментальных исследований направленных на изучени существующих или разработку новых антифрикционных -композиций путем контроля распределения давлений меж15 ду участками несущего и смазывающего материалов.

Поставленная цеЛь достигается тем, что в известном узле трения

20 невращающийся элемент трения выполнен составным в виде стакана с установленным внутри него подвижным в осевом направлении сердечником, между данными частями которых размещены

25 датчик силы, при этом торцовая контактирующая поверхность составного элемента трения образована его обеим деталями.

Кроме того, сердечник и стакан

30 элемента трения входят в зацепление

894403 чередующимися выступами и нпадинами на торцовой поверхности трения.

Детали, образующие торцовую композитную поверхность трения неподвижного элемента имеют в рабочей части выступы и пазы. Они сочленяются таким образом, что выступы одной детали входят в пазы между выступами второй детали.

Благодаря такому исполнению неподвижного элемента трения испытательная нагрузка прилагается к одной из деталей и передается другой детали через датчик силы. В процессе испытаний оказывается возможным регистрировать как общую нагрузку, прилегаемую к элементам трения, так и нагрузку, 15 которая приходится на участки одного из составляющих композицию материалов. Следовательно, выясняется распределение давлений между участками двух материалов, чередующихся на композитной поверхности трения.

На фиг.1 показан узел трения, включающий подвижный и неподвижный элементы. разрез, на фиг.2 — деталь из несущего материала, выполненная в виде стакана с выступами, на фиг.3 — деталь из смазывающего материала, выполненная н виде стержня с выступами.

На шпиндель 1 (фиг.1) испытательной машины трения:нанинчен патрон

2. В патрон 2 вставлен подвижный элемент 3 трения, представляющий собой втулку с поверхностью трения на торце. Патрон и элемент трения связаны между собой а помощью шпонки 4. B контакте с подвижным элементом трения находится неподнижный элемент трения, выполненный из двух деталей. Одна из деталей представляет собой стакан 5 из несущего ма- 4О териала (фиг.1 и 2) с выступами б (фиг.2), торцы которых являются поверхностями трения. В стакан вставлен по подвижной посадке сердечник

7 из смазывающего материала (фиг.1 и 3) . Стержень имеет выступы 8, входящие в пазы между выступами б стакана 5. На противоположном торце сердечника 7 закреплен шарик 9, который УпиРается в датчик 10 силы,например, емкостного или магнитоупругого типа. Последний, в свою очередь, упирается в шарик 11,закрепленный в стакане 5. Датчик силы вставлен в.пазовое отверстие 12 стакана 5., От датчика силы отходит коаксиальный вывод 13, соединяющийся с электронным . От привода испытательной машины, через шпиндель 1 м патрон 2 движение сообщается втул;ке 3. В контакте с торцовой поверхностью втулки 3 находятся торцовые участки выступов б стакана 5 и выступы 8 сердечника 7. Давление в этом контакте создается нагрузочным устройством испытательной машины.

Усилие P (показано стрелкой на фиг.1 и контактируется с помощью измерительных средств машин) через патрон

14 передается стакану 5. Часть силы через шарик 11, датчик 10 и шарик 9 передается стержню 7. Указанная часть общей силы P создает давление в контакте выступов 8 сердечника 7 с поверхностью втулки 3. По этой величине, контролируемой с помощью датчика 10, вычисляется давление в контакте элемента трения из смазывающего материала с поверхностью трения втулки 3. Эта же величина и значение общего усилия P позволяет вычислить давление н контакте элемента трения из несущего материала (стакан 5) с поверхностью трения втулки 3.

Предлагаемая конструкция узла трения испытательной машины дает возможность в процессе испытаний образцов на износ определять распределение давлений между участками несущего и смазывающего материалов композитной поверхности трения, а за счет этого — ускорить исследование и разработку антифрикционных композиций, получающих все большее распространение в машиностроении.

Формула изобретения

1. Узел торцового трения к испытательному стенду, содержащий установленную во нращающемся зажимном патроне втулку с торцовой поверхностью трения, а также контактирующий с ней ненращающийся элемент трения, отличающийся тем,что,с целью контроля распределения давлений поповерхности трения,ненращающийся элемент трения ныполнен составным н ниде стакана с установленным внутри него подвижным в осевом направлении сердечником, между донными частями которых размещен датчик силы, при этом торцовая контактирующая поверхность составного элемента трения образована его обеими частями.

2. Узел по п.1, о т л и ч а ю— шийся тем, что сердечник и стакан элемента трения выполнены с чередующимися выступами и пазами на торцовой поверхности трения, входящими между собой в зацепление.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Каверзин С.В., Тайер Э.Ф. Машина трения торцового типа. — Труды

Красноярского политехнического института. Машиностроение, 1972, 9 б, с. 88-92 (прототип).

894403 риз Г

Составитель В.Моисеева

Редактор М.Янович Техред А. Бабинец Корректор 7 Л- ятко

Заказ 11467/63 Тираж 910 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и-открытий

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

Филиал ППП Патент, г.ужгород, ул.Проектная, 4