ПРИБОР ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРЕДЕЛА ПРОЧНОСТИ, ТЕРМО-И ВЛАГОУПРОЧНЕНИЯ ПЛАСТИЧНЫХ СМАЗОК Российский патент 2001 года по МПК G01N3/08 G01N11/10 

Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано для определения реологических свойств пластично-вязких материалов, в частности, на предприятиях и организациях, связанных с разработкой, выпуском и потреблением пластичных смазок.

Известно устройство /1/, позволяющее проводить комплексный метод оценки свойств пластичных смазок, включая измерение предела прочности пластичных смазок и его изменение под воздействием температуры (термоупрочнение) и воды (влагоупрочнение), которое состоит из средств нагружения привода, силоизмерительного и регистрирующего устройства, термостата и датчика изменения усилия. Датчик изменения усилия состоит из подвижной и неподвижной пластин, крышки и фиксатора. Между пластинами предусмотрен зазор, который заполняется через отверстия, выполненные в виде прорезей, в неподвижной пластине. В неподвижной платине предусмотрены направляющие, по которым может перемещаться под воздействием нагрузки подвижная пластина с рифлениями. После заполнения зазора между пластинами отверстия, через которые закладывается проба (пластичная смазка), закрывается крышкой, фиксатор которой предохраняет сдвиг пластины при заправке, снимается. Датчик изменения усилия устанавливается в термостат.

Опытная эксплуатация этих приборов выявила низкую воспроизводимость результатов измерений. Анализ причин низкой воспроизводимости результатов определений показал, что заправка датчика исследуемой пробой через отверстия, выполненные в виде продольных прорезей, не может всегда обеспечить качественное заполнение зазора между пластинами испытуемой пробой. Трудно проконтролировать качество заправки. Отдельные типы исследуемых смазок, попадая на направляющие при заправке, что трудно избежать, коксуются при термообработке или упрочняются при влагообработке, что ведет к искажению результатов, так как в этом случае фактор "паразитного" сопротивления существенно увеличивается и искажает результаты измерений.

Цель настоящего изобретения - повышение точности измерений, устранение фактора заполнения датчика изменения усилия испытуемой пробой. Поставленная задача достигается тем, что в приборе для определения свойств пластичных смазок, содержащий привод, связанное с ним средство нагружения, датчик изменения усилия, размещаемый в термостат, включающий в себя две пластины, установленные с зазором, заполняемым исследуемой пробой, с возможностью относительного перемещения пластины с рифлениями, силоизмерительное и регистрирующее средства, между двумя пластинами введен держатель с окном любой формы, например прямоугольным, с направляющими для перемещения подвижной пластины с рифлениями с возможностью нанесения на них до установки в держатель испытуемой пробы с использованием шаблона, обеспечивающего нанесение строго нормированного количества испытуемой пробы на (повторяющий форму окна) выступ неподвижной пластины, с возможностью удаления его при установке пластины (неподвижной) в окно держателя с возможностью сохранения расчетного зазора с исследуемой пробой между рифлениями пластин.

Сущность и принцип действия предлагаемого прибора поясняется фиг. 1, где представлен общий вид прибора.

Заявляемый прибор состоит из одноплатной микроЭВМ, блока питания 2, блока нагружения 3, тензопреобразователя силы 4, датчика изменения усилия для заполнения исследуемой пробой 5, соединительной платы 6, субблока индикации 7, термостата 8, панели управления 9 и табло 10.

На фиг. 2 показаны детали датчика изменения усилия.

Датчик изменения усилия состоит из фиксатора 1, пластины подвижной 2, держателя 3, двух штифтов 4 для фиксации датчика изменения усилия в термостате, пластины неподвижной 5. Как видно из чертежа, фиксатор 1 (стрелками показаны направления движения деталей при сборке) одевается на держатель 3 и фиксирует пластину подвижную 2 от случайных перемещений, шаблон 7 устанавливается и фиксируется прямоугольным выступом с рифлениями неподвижной пластины 5. На эти рифления шпателем наносится пластичная смазка 6 высотой Δ. Перед установкой неподвижной пластины 5 в держатель 3 датчика изменения усилий шаблон удаляется. Датчик изменения усилия с пробой устанавливается в термостат прибора после снятия фиксатора 1 и фиксируется в термостате штифтами 4.

Влаго- и термообработка испытуемой пробы производится с неподвижной пластиной и шаблоном, который предохраняет возможность сползания пластичной смазки при термо- и влагообработке.

Принцип действия прибора основан на измерении максимального усилия, возникающего при перемещении подвижной пластины датчика изменения усилий, соответствующего пределу прочности смазки.

Прибор оборудован полупроводниковым термостатом, чувствительным тензопреобразователем силы, приводом с шаговым двигателем и одноплатной ЭВМ, центральный процессор которого осуществляет управление работой прибора по программе, предварительно записываемой и считываемой процессором из памяти программ и данных, производит преобразование силы и анализ данных, полученных от измерительных датчиков температуры и силы, анализирует и изменяет код программы, управляет периферийным блоком прибора от внешних команд и соответствующих сигналов.

Прибор работает следующим образом.

Заполненный датчик изменения усилия 5 устанавливается без фиксатора в термостат 8. На панели 9 задается температурный режим испытания 20, 40, 50 или 80^oC и нажимается кнопка "ПУСК". Далее все определение производится автоматически. Устройством управляет одноплатная ЭВМ: включается привод 3 и подводит тензопреобразователь силы 4 к подвижной пластине кассеты 5 и останавливается. В течение 20 минут происходит термостатирование исследуемой пробы, на электронном табло высвечиваются показания режима термостатирования. По истечении термостатирования включается привод (блок нагружения 3) и с этого момента на электронном табло 10 вместо температуры будут высвечиваться показания напряжения сдвига. Рост показаний будет до тех пор, пока не произойдет сдвиг подвижной пластины относительно держателя, после чего ЭВМ даст команду на переход в экспресс-режим. В этом случае ЭВМ задает режим ускоренного возврата тензопреобразователя силы в исходное положение. На табло, до нажатия кнопки "СБРОС", сохраняется значение предельного напряжения сдвига. Одноплатная ЭВМ прибора обеспечивает требуемую скорость нагружения, высокую точность измерения силы, поддерживает строго заданный режим термостатирования, а конструкция датчика изменения усилия обеспечивает возможность проведения термообработки и влагообработки.

Прибор позволяет проводить определение предела прочности в диапазоне 0.. . 6500 Па при температурах 20...80^oC с погрешностью по температуре ±0,5^oC. Таким образом, заявляемый прибор позволяет проводить испытания всех типов пластичных смазок с целью определения предела прочности, термо- и влагоупрочнения, оперативно и с высокой точностью.

ИСПОЛЬЗОВАННАЯ ЛИТЕРАТУРА
1. Решение экспертизы о выдаче патента по заявке N 930003714/28 от 19.01.93 г.

Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано для определения реологических свойств пластично-вязких материалов. Прибор содержит привод, средство нагружения, силоизмерительное и регистрирующие средства, датчик изменения усилий, размещаемый в термостат, включающий в себя две пластины, установленные с зазором, заполняемым исследуемой пробой, между двумя пластинами введен держатель с окном любой формы, например прямоугольным, в держатель наносят испытуемую пробу с использованием шаблона, обеспечивающего нанесение строго нормированного количества испытуемой пробы. Достигаемым результатом является возможность качественного заполнения зазора между пластинами испытуемой пробой и поддержания ее постоянного количества, что способствует повышению точности результатов определения реологических свойств смазок. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Прибор для определения свойств пластичных смазок, содержащий привод, связанное с ним средство нагружения, датчик изменения усилий, размещаемый в термостат, включающий в себя две пластины, установленные с зазором, заполняемым исследуемой пробой, с возможностью относительного перемещения пластины с рифлениями, силоизмерительное и регистрирующие средства, отличающийся тем, что между двумя пластинами введен держатель с окном любой формы и с направляющими для перемещения подвижной пластины, рифления которой обращены в сторону окна держателя, в окно держателя входит выступ неподвижной пластины с рифлениями, с возможностью нанесения на них до установки в держатель испытуемой пробы с использованием шаблона, обеспечивающего нанесение строго нормированного количества испытуемой пробы на повторяющий форму окна выступ неподвижной пластины, проведение термо- и влагообработки испытуемой пробы отдельно от подвижной пластины, шаблон установлен с возможностью его удаления при установке неподвижной пластины в окно держателя с возможностью сохранения расчетного зазора с исследуемой пробой между рифлениями пластин. 2. Прибор по п.1, отличающийся тем, что между двумя пластинами введен держатель с прямоугольным окном.