Изобретение относится к средствам для исследования трения твер,вЂ” дых тел в экстремальных.условиях эксплуатации и предназначено, в частности, для испытания материалов е 5 тепловыделяющих элементов в атомных реакторах.

Известно устройство для определения коэффициента трения твердых тел, содержащее корпус, выполнений в виде ципиндра, держатель образца, держатель контробразца, измеритель сипы и пути трения и привод возвратно-поступательного двикения контробраэ ца. т5

Размещенный в корпусе образец имеет полую цилиндрическую рабочую поверхность, а контробразец, выполненный в виде шайбы, размещается в держателе контробраэца, выполненным щ в виде установленных в полости образца двух пуансонов, обеспечивающих осевое сжатие контробразца и контактирование его цилиндрической поверх2 ности с рабочей поверхностью образца под заданной нагрузкой 11).

Недостатком известного устройства является то, что оно не позволяет точно определить коэффициент трения материалов для тепловыделяющих элементов, так как не представляется возможным механически сжать твердый контробразец между двумя пуансонами так, чтобы его цилиндрическая поверхность прижималась к стенке трубчатого образца. Кроме того, известное устройство практически невозможно применить для исследований материалов в работающем ядерном реакторе.

Цель изобретения вЂ” повышение точности определения коэффициента рения.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве, содержащем корпус, держатель образца, измеритель сипы и пути трения и привод возвратно-поступательного движения контробразца, держатель образца выполнен

3 93 в вице кольца из материала, коэффициент линейного расширения которого выбран меньшим, чем у исследуемых твердых тМ, а привод возвратно-поступательного движения контробразца выполнен в виде двух тепловых стержней, установленных вдоль оси держателя образца оппозитно друг другу.

На чертеже схематически изображено предлагаемое устройство.

Устройство содержит корпус 1, дер жатель 2 образца 3, контактирующего с контробразцом 4, термопары 5, держатель контробразца в виде тепловых стержней 6 и 7 с электронагревателями 8 и 9, тензометрическйе датчики 10 и 1! сипы трения, датчики !2 и 13 перемещения контробразца и-штыри 14 и 15.

Устройство работает следующим образом.

Образец 3, выполненный в виде короткой трубки, устанавливают плотно в держателе 2; затем в образец вводят контробразец 4 так, чтобы его, например, нижний торец касался штыря 15, а верхний торец приводят в контакт со свободными концами теплового стержня 6 и штыря 14.

Устройство в сборе помещают в рабо- . чую зону ядерного реактора (не показана) и обеспечивают протекание реакции деления в контробраэце 4. При этом держатель 2 вследствие, paso.грева контробразца 4 эа счет теплопередачи -имеет температуру ниже, чем у образца 3. Поскольку коэффициент линейного расширения материала держателя 2 меньше, чем у исследуемых твердых тел, то в контакте между образцом 3 и контробразцом 4 возникают сжимакщие напряжения, величина которых задается выбором зазора ипи натяга между образцом и контробразцом. Величину сжимающих напряжений рассчитывают по физикомеханическим параметрам исследуемых материалов и держателя 2 образца, предварительно оценив с помощью термопар 5 распределение температур в зоне трения.

8095 ф

> ней 6 и 7, разогрев которых обеспечивают электрояагревателями 8 и 9, подключенными к источнику переменного тока (ке показан). При включении электронагревателя 9 тепловой стержень 6 расширяется и толкает коитробразец 4, контактирующий со штырем 15, который приводит в действие датчик 12 перемещения контр10 образца, а тензометрический датчик

10 позволяет получить сигнал о величине сипы трения между образцом и конгробразцом.

При включенном электронагревателе

М 9 электронагреватель 8 отключают.

Обратный ход контробразца осуществляют при включенном электронагревателе с

8 и выключенном 9.

Таким образом, предлагаемое устщ ройство позволяет более точно определить коэффициент трения материалов топливных элементов в ядерных реакторах. Устройство позволяет повысить производительность испытаний, сни2$ зить трудозатраты на его изготовление, а также обеспечивает проведение испытаний в условиях, близких к эксплуатационнымм.

Формула изобретения

Перемещение контробразца 4 осуществляют с помощью тепловых стержУстройство дпя определения коэффициента трения твердых тел, содержащее корпус, держатель образца, измерители силы и пути трения и привод возвратно-поступательного движения контробразца, о т л и ч а ю щ е.е с я тем, что, с целью повышения точности, держатель образца выполнен в вице кольца иэ материа0 ла, коэффициент линейного расширения которого выбран меньшим, чем у исследуемых твердых тел, а привод воз4$ вратно-поступательного движения контробразца выполнен в вице двух тепловых стержней, установленных вдоль оси держателя образца оппозитно друг другу

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 502293, кл. G 01 N 3/56, 1973 (прототип).

Устройство для определения коэффициента трения твердых тел

Устройство для испытания материалов на трение и износ // 934314

Установка для исследования изнашивания материалов // 934313

Устройство для испытания тросов на износ // 934312

Устройство для измерения величины износа контактного провода // 934311

Способ получения образцов для испытания на износ // 934310

Установка для определения предельного угла подъема твердых частиц // 932372

Способ определения износа агрегатов // 930067

Способ приработки пары трения // 930066

Устройство для определения коррозионно-механического изнашивания материалов // 926575

Способ определения износа шлифовального круга // 2100795

Изобретение относится к методам измерений и может быть использовано при оценке качества шлифовального инструмента

Установка для испытания материалов на износ // 2107277

Изобретение относится к испытательной технике, в частности к устройствам для испытания материалов на износ

Способ повышения долговечности деталей подвижных соединений механизмов машин // 2107902

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при нанесении износостойких покрытий на трущиеся поверхности деталей, входящих во вращательные кинематические пары механизмов рабочих машин

Способ возрождения машин // 2111477

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к проектированию, изготовлению, испытанию, эксплуатации, восстановлению и ремонту машин

Способ испытания пары трения // 2113704

Способ испытания материалов на термостойкость // 2117274

Изобретение относится к испытаниям, в частности на термостойкость, и заключается в том, что поверхность испытываемого образца материала подвергают циклическому тепловому воздействию, включающему нагрев поверхности и последующее охлаждение, производя при этом контроль поверхности испытываемого образца материала

Устройство для определения коэффициентов трения // 2120615

Изобретение относится к машиностроению, к области теории механизмов и машин и может быть использовано в качестве установки для определения коэффициентов трения покоя и движения для различных твердых материалов

Способ получения циклической нагрузки при испытании на трение и износ // 2126147

Изобретение относится к триботехническим испытания, в частности к способам получения циклической нагрузки при испытании на трение и износ

Нагружающее устройство к машине для испытаний на трение и износ // 2127425

Изобретение относится к испытательной технике, в частности к испытаниям на трение и износ

Автоматизированное устройство для определения фрикционной усталости поверхностей при линейном контактировании // 2130601

Изобретение относится к испытательной технике и предназначено для экспериментально-расчетного определения параметров фрикционной усталости поверхностей твердых тел, контактирующих теоретически по линии, например, пар трения типа зуб-зуб в зубчатых передачах, колесо -дорожное полотно