УСТРОЙСТВО ДЛЯ НАРЕЗАНИЯ ЛУНОК НА ИЗОГНУТЫХ ПОВЕРХНОСТЯХ Российский патент 2007 года по МПК G01N3/56 

Изобретение относится к устройствам для исследования сопротивления износу или истиранию цилиндрических поверхностей.

Известен прибор для измерения износа цилиндров и поршневых колец методом вырезанных лунок (А.с. СССР №347627, МКИ G 01 n 3/56, М.М.Хрущев, Е.С.Беркович, Н.М.Емельянов, П.П.Яновский; заявитель и патентообладатель Государственный научно-исследовательский институт машиноведения. - №1408123/25-28; заявл. 23.02.70; опубл. 10.08.72, Бюл. №24. - 4 с.), включающий обойму, установленные в ней механизм вырезания лунок и микроскоп для их измерения, охватывающий обойму, сменный переходник со шкалой, предназначенный для размещения прибора на требуемой высоте в измеряемом цилиндре, снабженный установленным на наружной поверхности обоймы с возможностью радиального перемещения относительно нее сменным упором, подпружиненным в направлении перемещения. Однако данный механизм вырезания лунок не может использоваться самостоятельно. Кроме того, эта конструкция механизма является сложной.

Изобретение решает задачу создания компактного устройства, обеспечивающего удобство в работе, относительно простого в эксплуатации и позволяющего нарезать лунки на вогнутые и выпуклые цилиндрические поверхности переменного диаметра.

Это достигается тем, что устройство для нарезания лунок на изогнутых поверхностях, включающее алмазный резец, закрепленный в резцедержателе, согласно изобретению, содержит закрепленный на основании сменный упор для установки на нем испытываемых деталей, выполненный с проточкой для размещения в ней взаимно перпендикулярно расположенных резцедержателя с резцом, установленного параллельно основанию и закрепленного с возможностью макро- и микроподачи, а над резцом расположен с возможностью вертикального перемещения прижимной винт с зажимом, установленный в стойке, жестко закрепленной на основании, причем сменный упор выполнен в виде призмы, примыкающей торцевой поверхностью к стойке, имеющей Г-образную форму. Для закрепления испытываемых деталей важна форма боковых граней сменного упора. Стенки сменного упора, ограничивающие проточку, выполнены со скосом наружу для обеспечения нарезания лунок на вогнутых поверхностях. Стенки сменного упора, ограничивающие проточку, выполнены со скосом внутрь для обеспечения нарезания лунок на выпуклых поверхностях.

На фиг.1 представлена схема измерения износа методом вырезанных лунок; на фиг.2 представлено устройство для нарезания лунок со сменным упором для вогнутых поверхностей; на фиг.3 - сменный упор для выгнутых поверхностей.

На основании 1, выполненном в виде параллелепипеда, изогнутого под углом 90° (фиг.2), установлен сменный упор 2, примыкающий торцевой поверхностью к стойке 3, имеющей Г-образную форму и жестко закрепленной на горизонтальной плоскости основания. Сменный упор выполнен в виде призмы с проточкой, закреплен винтами 4 и предназначен для установки на нем испытываемых образцов или деталей. В проточке сменного упора помещен резцедержатель 5, в котором винтом 6 фиксируется резец 7, жестко связанный с маховичком макроподачи 8. Маховичок микроподачи 9 выполнен в виде втулки с эксцентриком, фиксирующей резцедержатель в стойке и сменном упоре. Установленный в вертикальной плоскости основания фиксирующий винт 10 контактирует с маховичком макроподачи. Шайба 11, установленная между маховичками макро- и микроподачи, выполняет роль распорной втулки, фиксируя осевое положение резцедержателя с закрепленным образцом. Для фиксации в сменном упоре образца или детали в горизонтальной плоскости стойки установлен прижимной винт 12 с зажимом 13.

Устройство работает следующим образом. На сменный упор 2 устанавливают необходимую деталь (или образец) рабочей поверхностью вниз и вращением винта 12, с помощью зажима 13 ее фиксируют. В резцедержателе 5, заедино изготовленным с маховичком макроподачи 8, устанавливают резец 7 на необходимый вылет и зажимают винтом 6. Резцедержатель 5 фиксируют винтом 10. Вращением маховичка макроподачи 8 нарезают лунку. Подачу резца 7 осуществляют следующим способом. Резцедержатель 5 установлен в маховичке микроподачи 9 эксцентрично, вследствие чего, вращением маховичка 9 можно радиально перемещать резцедержатель 5, а следовательно, и сам резец 7. Маховичок 9 имеет шкалу радиальной микроподачи, позволяющей установить необходимый вылет резца 7. Возможность нарезать лунки на вогнутые и выпуклые поверхности радиусом 15...40 мм осуществляется за счет установки сменных призматических упоров подходящего размера и формы.

Величина линейного износа определяется на основании вычисления глубины лунки по измерению ее длины при данном радиусе, описываемом вершиной резца (фиг 1). При этом предполагается, что никакого упругого восстановления материала после прохода резца не происходит. Измерение длины лунки на испытуемых образцах до и после испытания осуществляется при помощи интерференционного микроскопа или лупы Бринелля шестнадцатикратного увеличения.

Величина линейного износа определяется по изменению длины лунки по следующим формулам: для расположения лунки вдоль образующей цилиндра

для расположения лунки длиной по окружности вогнутой цилиндрической поверхности

для расположения лунки длиной по окружности выпуклой цилиндрической поверхности

где Δh - линейный износ; l₁ - длина лунки до испытания; l₂ - длина лунки после испытания; r - радиус, описываемый вершиной резца; R - радиус кривизны испытуемой поверхности.

Нарезание лунки следует производить за несколько проходов резца, так как только в этом случае форма лунки наиболее точно соответствует заданной.

Устройство применяется для нарезания лунок с целью изучения износа цилиндрических поверхностей лабораторных образцов машин трения типа СМЦ-2, МИ-1 и др. и деталей радиусом 15...40 мм. Предлагаемое устройство для нарезания лунок имеет ряд существенных достоинств. Компактность, простота конструкции, удобство в эксплуатации позволяет нарезать лунки как на образцах в лабораторных, так и на деталях в полевых условиях. Обращение с предлагаемым устройством не требует от персонала высокой квалификации. Конструкция устройства является модульной, что дает возможность менять отдельные ее составные части в соответствии с размерами и формой испытуемых деталей или образцов.

Изобретение относится к исследовательской технике. Устройство содержит алмазный резец, закрепленный в резцедержателе, закрепленный на основании сменный упор для установки на нем испытываемых деталей. Сменный упор выполнен с проточкой для размещения в ней взаимно перпендикулярно расположенных резцедержателя с резцом, установленного параллельно основанию и закрепленного с возможностью макро- и микроподачи. Над резцом расположен с возможностью вертикального перемещения прижимной винт с зажимом, установленный в стойке, жестко закрепленной на основании. Сменный упор выполнен в виде призмы, примыкающей торцевой поверхностью к стойке, имеющей Г-образную форму. Технический результат: обеспечение удобства и упрощение проведения исследований. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Устройство для нарезания лунок на изогнутых поверхностях, включающее алмазный резец, закрепленный в резцедержателе, отличающееся тем, что оно содержит закрепленный на основании сменный упор для установки на нем испытуемых деталей, выполненный с проточкой для размещения в ней взаимно перпендикулярно расположенных резцедержателя с резцом, установленного параллельно основанию и закрепленного с возможностью макро- и микроподачи, а над резцом расположен с возможностью вертикального перемещения прижимной винт с зажимом, установленный в стойке, жестко закрепленной на основании, причем сменный упор выполнен в виде призмы, примыкающей торцевой поверхностью к стойке, имеющей Г-образную форму.2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что стенки сменного упора, ограничивающие проточку, выполнены со скосом наружу.3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что стенки сменного упора, ограничивающие проточку, выполнены со скосом внутрь.