Устройство для испытания материалов на трение и износ

 

Оп ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (»)978012 (6l ) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 26 . 01 . 81 (21) 3241 710/25-28 (51 ) M. Кл. с присоединением заявки № (23)Приоритет

6 01 и 3/56

9Врднрстввнный квинтет

СССР ае данаи нзабрвтеннй н втхрытнй

Опубликовано 30 . 11, 82 . Бюллетень ¹44

Дата опубликования описания 30,11.82 (БЗ) УДК 620 ° 178..162 (088.8) (72) Автор . изобретения

О. И. Пальчиков

Новомосковский филиал Московского ордена Ленина-и ордена рудового Красного Знамени химико-технологического " института им. Д. И. Менделеева (7!) Заявитель, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ИАТЕРИАДОВ

НА ТРЕНИЕ И ИЗНОС!

Изобретение относится к устройствам для испытания материалов на трение и износ при различных видах трения и, в частности, в условиях граничного трения при различных рабочих и теплоносительных средах.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для испытания материалов яа трение и износ, содержащее основание, установленную на нем герметичную камеру, размещенные в последней держатель образцов, держатель контробразцов, средства подогрева, подвода и отвода .рабочей среды, измерители моментов трения, износа и температуры, узел нагружений, привод вращения держателя образцов и регистрирующий прибор61 3.

Однако данное устройство характеризуется недостаточной достоверностью результатов испытания материалов что обусловлено невозможностью одновременного определения

2 износа, расходуемой кинетической энергии, выделяемой тепловой энергии, и момента трения.

Цель изобретения - повышение дос5 товерности результатов испытания материалов. .Укаэанная цель: достигается тем, что устройство дпя испытания материалов на трение и износ. содержащее основание, установленную на нем герметичную камеру, размещенные в последней держатель образцов, держатель контробразцов, средства подогрева, подвода и отвода рабочей среды, измерители моментов трения, износа и температуры, узел нагружения,- привод вращения держателя образцов и регистрирующий прищ бор, снабжено инерционным узлом, соединенным с держателем образцов, муфтой, служащей для соединения инерционного узла с приводом вра;щения держателя образцов, регист978012 ратором частоты вращения держателя образцов, мембраной, отделяющей в камере полость для теплоносительной среды, узлом регулирования давления и .температуры среды, дат чиком перемещения мембраны, связанным в узлом нагружения.

На чертеже представлено устройство для испытания материалов на трение и износ.

Устройство содержит основание

1, камеру 2, держатель 3 образцов

4, держатель 5 контробразцов б, средства подогрева (не показаны), подвода и отвода рабочей среды в виде ш уцеров 7 и 8 соответственно, измерители 9-11 входного и выходного момента трения, износа и тем пературы соответственно, узел 12 нагружения, привод 13 вращения держателя 3 и регистрирующий прибор 14, а также снабжено инерционным узлом

15, муфтой 16, регистратором частоты вращения держателя 3, выполненным в виде шторок 17, источника 18 света, фотоэлемента 19, счетчика

20 и фотокамеры 21, мембраной 22, например, из металла хорошей теплопроводности, средствами в виде штуцеров 23 и 24 соответсвенно подвода и отвода теплоносительной среды, узлом 25 регулирования давления и температуры этой среды и датчиком 26 перемещения мембраны 22.

Разность температур рабочей среды в входном 7 и выходном 8 штуцерах изменяется размещенными в них тен зоре зи сторами 27 и 28, которые покрыты эпоксидной смолой, а разность температур теплоносительной среды - тенэорезисторами 29 и 30.

Мембрана 22 и держатель 5 взаимодействуют через шаровую опору 31. Узел

12 нагружения образцов 4 и контробразцов 6 включает рычаг 32, втулку 33 и упорный подшипник 34, Инерционный узел 15 соединен с держателем 3 образцов 4 через вал 35. На валу 35 размещен датчик 36 момента трения, выполненный в виде наклеенных на этом валу тензорезисторов.

Управление муфтой 16 осуществляется посредством рычага 37, электромагнита 38, пружины 39 и контактов

40 (например, ртутных), связанных с датчиком 36. Герметизация камеры ? обеспечивается дросселями 4.1 и 42.!

Регистрация параметров осуществляется прибором 14, например многоканальным осциллографом, измерителем 43 деформаций типа ИД-61М, счетчиком 20 с программным задатчиком (не показан) типа ЕСА-3. Питание датчика 10 осуществляется источником 44. Камера выполнена теплоизолированной. Измеритель 11 температуры выполнен в виде термопары, сблокированной с электронным мостом

Устройство работает следующим об- . разом.

В камере 2 размещают образцы 4 и контробразцы 6 на держателях 3 и 5.

Монтируют в ней подшипник 34 и уплотнение (не показано) втулки 33. На вал 35 закрепляют инерционный узел

15. Через дроссель 41 и штуцер 7 камера 2 при перекрытом дросселе 42 заполняется рабочей средой, например морской водой, кислотой и т.д., до плоскости трения образцов 4 и контробразцов 6. Узлом 25 подается

25 через штуцер 2 и выводится через штуцер 24.теплоносительная среда, подпирающая мембрану 22 заданным давлением, определенной температуры.

С помощью дросселей 41 и 42, устазо навривающих скорость тока рабочей среды, узлом 25 обеспечивается установившийся температурный режим. Параметры рабочей и теплоносительной сред регистрируются прибором 14, измерителями 43 и ц и тензорезисторами 27-30 . При несоприкасающихся образцах 4 и контробразцах 6 рычагом

37 приводят во вращение от привода

13 вал 35 и регистрируют с помощью датчика 36 момент трения в уплотнениях не показаны) вала 35 и втулки

33, который уравновешивают грузами (не показаны) узла 12 . Затем рычагом 32 образцы 4 и контробраз45 цы 6 перемещают до соприкосновения.з. и .регистрируют с помощью измерителя 10, фотокамеры 21 и приборов

14 исходный уровень отсчета износа.

Устанавливают на счетчике 20 команду, которая разобщает привод 13 с валом 35 посредством управляемой муфты .16 при достижении необходимого числа оборотов инерционного узла 15. После этого рычагом 32 образцы 4 и контробразцы 6 выводятся из соприкосновения. Включают привод 13 муфтой 16, соединенной о валом 35,и приводят во вращение инерционный узел 15 который набирает

5 9780 заданное счетчиком 20 число оборотов.

После этого следует команда на разобщение привода 13 с валом 35 посредством электромагнита 38 и рычага

37, преодолевающего жест кост ь пружины 39. Нагружают образцы 4 и контробразцы 6. Регистрируют частоту вращения держателя 3 образцов 4 и количество оборотов инерционного узла 15 с помощью фотокамеры 21, фик- 6 сирующей на пленке цифровую индикацию счетчика 20, воспринимающего периодическое перекрытие шторками

17 луча от источника 18 света к фотоэлементу 19. При этом инерционный узел 15 сообщает поворот держателю

5 через контакт образцов 4 и контробразцов 6, а контак-ы 40 разобщаются, обеспечивая снижение потерь на трение, Прибором 14,измерителем 20

43, счетчиком 20 и фотокамерой 21 накапливают информацию по моменту трения на держателе 5 от измерителя 9, тепповыделейию по показаниям узла

25, измерителя 11, тензорезисторов 25 27-30, времени остановки и интенсивности падения числа оборотов вала 3, а также износа по датчикам 10 и 26. По измерениям находят износ, кинетическую энергию, затрачиваемую на износ, момент трения и выделяемое тепло.

Положительный эффект обусловлен повышением достоверности результатов

12 d испытания материалов на трение и износ. формула изобретения

Устройство для испытания материа лов на трение и износ, содержащее основание, установленную на нем герметичную камеру, размещенные в .последней держатель образцов, держат тель контробразцов, средства подогрева, подвода и отвода рабочей среды, измерители моментов трения, износа и температуры, узел нагружения, привод вращения держателя образцов и регистрирующий прибор, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения достоверности результатов испытания, оно снабжено инерционным узлом, соединенным с держа-телем образцов, муфтой, служащей дпя соединения инерционного узла с приводом вращения держателя образцов, регистратором частоты вращения держателя образцов, мембраной, отдедяющей в камере полость для теплоносителвной среды, узлом регулирования давления и температуры теплоносительной среды, датчиком перемещения мембраны, связанным с узлом нагружения ° Ю

Источники информации, принятые r.o внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР и 714228, кл . 6 01 М 3/56, 1979 (прототип).

978012

Составитель В. Данилов

Техред N.Êîøòóðà Корректор У..ПономаРенко.,Редактор Ю..Ковач филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул . Проектная, 4.

Заказ 9203/58 Тираж 887 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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