Устройство для определения характеристик сдвига и внешнего трения порошковых материалов

 

Союз Соввтсини

Социалистических республик

О П и С А H N IE (il)896505

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОВСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. санд-ву (22)Заявлено 19.07.79 (21) 2799752/25-28 (5!)М. Кл. с присоеднненнеат заявки РЙ

G 01 Й 3/56

Гоаударстасниый квнитет

СССР (23) Рриорнтет ио делам иаабретеиий и открытий

Опубликовано 07.01.82. Бюллетень Юй 1

Дата опубликования описания 10.01.82 (53) УДК 620. . 178.(088.8) )

Н.А. Чайников, В.П. Чулков и З.В. Иванова

Чувашский государственный университет м. И:H.. Ульянова (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ХАРАКТЕРИСТИК

СДВИГА И ВНЕШНЕГО ТРЕНИЯ ПОРОШКОВЫХ

ИАТЕРИАЛОВ

Изобретение относится к исследованию прессования порошковых материалов и может быть использовано в порошковой металлургии при определении параметров сдвига и внешнего трения порошковых материалов.

Известно устройство для определения характеристик сдвига и внешнего трения порошковых материалов, содержащее основание, закрепленный на нем поддон, выполненный в виде втулки, пуансон, установленный соосно поддону, взаимодействующий одним торцом с одним из торцов поддона, стержень с резьбой и гайкой на одном конце, размещенный коаксиально поддону и пуансону матрицу, охватывающую пуансон и поддон в месте их стыка, и средства регистрации (1).

Однако известное устройство не определяет характеристики сдвига и внешнего трения для порошковых материалов, так как оно не позволяет создать гидростатическое давление за счет усилия пресса.

Цель изобретения — повышение точ" ности °

Поставленная цель достигается тем, что поддон выполнен с фланцем на конце со стороны основания, пуансон выполнен в виде двух коаксиальных втулок с фланцами на другом конце, установленных с возможностью относительного осевого перемещения, стержень выполнен ступенчатым с резьбой на среднем конце, торец ступени большего диаметра которого с торцом поддона и пуансона образует полость для размещения испытуемого материала, а фланец поддона связан с фланцем внутренней втулки пуансона резьбовым соединением.

На чертеже представлено устройст" во, общий вид.

Устройство содержит основание 1„ закрепленный на нем поддон 2, выполненный в виде втулки с фланцем со

896505 г0 стороны основания, пуансон, выполненный в виде двух коаксиальных втулок наружной 3 и внутренней 4 с фланцами, установленных с возможностью относительного перемещения, ступенчатый стержень 5 с резьбовыми концами, матрицу 6, упорный подшипник 7, установленный на стержне 5 для уменьшения сил трения при завинчивании гайки 8, кольцевой упор 9 с шайбой 10, 10 индикатор 11, резьбовые соединения

12 для соединения фланцев поддона 2, и наружной втулки 3 пуансона, кольцевой упор t3, тонкостенную втулку

14 с тензодатчиками 15, измеряющими 15 усилие, затрачиваемое на внешнее трение, и тензодатчики 16, наклеенные на матрицу 6, служащие для измерения бокового давления при прессовании.

Устройство работает следующим об" разом.

Матрица 6 с находящимися в ней поддоном 2 и стержнем 5, с установленным на нем нижним упорным подшипником 7 и закрепленным с помощью гайки 8, ставится на нижний кольцевой упор 9 с шайбой 10. Затем в матрицу насыпается порошковый материал 17, вставляется составной пуансон, состоящий из наружной 3 и внутренней 4 втулок, верхний кольцевой упор 13 и устройство устанавливается под пресс. Пресс включается и осуществляется прессование порошкового

35 материала до соответствующего давления, при котором фиксируется деформация порошкового материала индикатором 11, При достигнутых усилиях пресса и деформациях порошкового материа40 ла фланец наружной втулки 3 пуансона стягивается с помощью резьбового соединения 12 с фланцем поддона, а внутренняя втулка 4 пуансона стягивается с поддоном с помощью стержня, упорного подшипника 7, шаибы 10 и

45 .гайки 8.

Контроль достигнутого давления в порошковом материале осуществляется по изменению деформации, которую фиксируют индикатором 11. После завертывания гаек на стержне давление пресса сбрасывают, отвертывают и снимают со стержня вместе с подшипником и шайбой нижнюю гайку. При этом порошковый материал находится в матри- 55 це в замкнутом объеме при давлении, которое было достигнуто в процессе прессования и контролируемое по деформации порошкового материала с помощью индикатора. Затем снимают нижнее упорное кольцо, а верхнее заменяется на упорное кольцо большего диаметра 13 и включается пресс. При этом осуществляется процесс сдвига части спрессованного порошкового материала, находящегося под давлением прессования между выступом стержня и внутренней втулкой составного пуансона относительно той, которая находится между поддоном и наружной втулкой пуансона B неподвижном состоянии. Когда полностью заканчивается процесс сдвига порошкового материала, то поверхность стержня, имеющая определенную шероховатость, скользит по срезанной части прессовки и реализуется процесс внешнего трения. Процесс сдвига и последующего внешнего трения записывается на диаграмму с помощью записывающего устройства, разрывной машины УИИ-5 или P-10 °

Устройство позволяет определить внешнее трение порошковых материалов в условиях чистого среза, когда поверхность среза частиц не имеет окисных пленок. Предлагаемое устройство не требует специального двухплунжерного пресса, а позволяет использовать существующее гидравлическое прессовое оборудование с одним рабочим плунжером и осуществлять определение параметров сдвига и внешнего трения порошковых материалов в широком диапазоне удельных давлений., формула изобретения Устройство для определения характеристик сдвига и внешнего трения порошковых материалов, содержащее основание, закрепленный на нем поддон, выполненный в виде втулки, пуансон, установленный соосно поддону, взаимодействующий одним торцом с одним из торцов поддона, стержень с резьбой и гайкой на одном конце, размещенный коаксиально в поддоне и пуансоне, матрицу, охватывающую пуансон с поддоном в месте их стыка, и средства регистрации, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения точности, поддон выполнен с фланцем на конце со стороны основания, пуансон выполнен в виде двух коакСоставитель M. Семенов

Редактор Л. Филиппова Техред Т, Иаточка

Корректор И. Пожо

Заказ 11688/32

Тираж 882 Подписное

8НИИПИ 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

5 89650 сиальных втулок с фланцами на другом конце, установленных с возможностью относительного осевого перемещения, стержень выполнен ступенчатым с резьбой на среднем конце, торец ступени у большего диаметра которого с торцом поддона и пуансона образует полость для размещения испытуемого материала, а фланец поддона связан с фланцем внутренней втулки пуансона резьбовым соединением.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Исаченков И.Е„ Контактное трение и смазка при обработке металлов давлением. И., нйашиностроение", 1978, с. 92 (прототип).