УСТАНОВКА ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ НА УДАРНО-АБРАЗИВНОЕ И УДАРНО-ГИДРОАБРАЗИВНОЕ ИЗНАШИВАНИЕ КОНСТРУКЦИОННЫХ И СПЕЦИАЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ Российский патент 2011 года по МПК G01N3/56 

Изобретение относится к области металлургии, а конкретно к оборудованию для испытания материалов на ударно-абразивное изнашивание.

В настоящее время известна установка У-I-АС для испытания на изнашивание при ударе по слою незакрепленного абразива, которая содержит раму, привод, ударный механизм, содержащий шпиндель с закрепленными на нем грузами и оправкой для фиксации образца, дозатор (Виноградов В.Н., Сорокин Г.М., Албагачиев А.Ю. Изнашивание при ударе. - М.: Машиностроение, 1982. - 192 с., ил.).

Недостатками данного аналога является то, что:

- нет возможности провести испытание на ударно-гидроабразивное изнашивание;

- не позволяет испытать образцы из порошкового металла, ввиду технологической нецелесообразности изготовления образцов данного размера методами порошковой металлургии.

Также известна испытательная установка для проведения испытаний на ударно-абразивное изнашивание, конструкцию которой регламентирует ГОСТ 23.207-79. В нее входит привод, ударный механизм, бункер с направляющим каналом и неподвижная наковальня. Данная установка была выбрана в качестве прототипа. Выделенный прототип имеет недостатки, характерные и для аналога, кроме этого в качестве упругого элемента в ударном механизме используется пружинный торсион, который является достаточно дорогостоящей и дефицитной деталью, а его применение увеличивает габариты установки.

Изобретение направлено на расширение функциональных возможностей, снижение габаритов и стоимости испытательного оборудования, а также упрощение процесса подготовки к испытанию.

Данная задача решается за счет того, что установка для испытания на ударно-абразивное и ударно-гидроабразивное изнашивание содержит раму, привод, бункер с направляющим каналом, неподвижную наковальню, ударный механизм, включающий ударник, приспособление для крепления образца, комплект грузов и упругий элемент, причем дополнительно содержит систему подачи жидкости, приспособление для крепления образцов снабжено торцевой и окружной проставками, при этом торцевая проставка со стороны образца имеет липкую прокладку, ударник снабжен планкой, а упругий элемент выполнен в виде пружины сжатия.

Технический результат заключается в возможности проведения испытаний материалов, полученных методами порошковой металлургии, на ударно-абразивное и ударно-гидроабразивное изнашивание за счет системы подачи жидкости в зону соударения и приспособления для крепления образцов из порошкового металла.

На фиг.1 показана установка для испытания на ударно-абразивное и ударно-гидроабразивное изнашивание конструкционных и специальных материалов.

На фиг.2 представлено приспособление для крепления образцов из порошкового металла.

Установка для испытания на ударно-абразивное и ударно-гидроабразивное изнашивание конструкционных и специальных материалов (фиг.1) состоит из рамы 1, на которой закреплены: система подачи жидкости 2, имеющая емкость 3 с закрепленным на ней краном 4, от которого отходит трубопровод 5 до распылителя 6; система подачи абразива 8, содержащая бункер 9, от которого отходит направляющий канал 10 с заслонкой 11; неподвижная наковальня 12, в которую входит сменный вкладыш 13, установленный в приспособлении для крепления сменных вкладышей 14, которое закреплено на грузе 15, жестко соединенном с рамой 1. В основе ударного механизма 16 лежит ударник 17, совершающий вращательное движение на оси 16, которая зафиксирована на раме 1. На ударнике 17 закреплены: приспособление для крепления образцов из порошкового металла 19; грузы 20; планка 21, сменная пластина 22. Пружина 23 зажата между рамой 1 и планкой 21. Кулачок 24, входящий в привод, вращается на опорах, закрепленных на раме 1. Отводящий канал 7 также закреплен на раме 1.

Приспособление для крепления образцов из порошкового металла (фиг.2) состоит из корпуса 25, который закрепляется на ударнике 17 с помощью гайки 26. Окружная проставка 27 и торцевая проставка 28 устанавливаются в корпус 25. Торцевая проставка 28 имеет на торце со стороны образца липкую прокладку 29. Окружная проставка 27 фиксируется в корпусе 25 с помощью зажимного болта 30.

Липкая прокладка 29 выполнена из прорезиненной, двухсторонней ленты обычной липкости марки 2ПОЛ по ГОСТ 2126-97.

Установка работает следующим образом. Привод установки осуществляется через кулачок 24, который совершает вращательное движение и воздействует профилем на ударник 17 через сменную пластину 22. При вращении кулачка 24 ударник 17, снабженный планкой 21, отклоняется и сжимает пружину 23, нижняя опора которой находится на раме 1. Кулачок 24 взводит ударник 17 и, дойдя до места, где обрывается его профиль, сбрасывает его под действием сжатой пружины 23. Ударник 17 совершает вращательное движение на оси 18, зафиксированной на раме 1, до места, где происходит соударения образца о сменный вкладыш 13, закрепленный в приспособлении для крепления сменного вкладыша 14.

Удар образца по сменному вкладышу происходит либо через слой абразива, либо через слой абразива и жидкости. В первом случае абразив, находящийся в бункере 9, просыпается через зазор, образуемый заслонкой 11 и направляющим каналом 10. При совместной подаче абразива и жидкости абразив попадает в зону соударения по той же схеме, а жидкость, находящаяся в баке 3, проходит через кран 4, трубопровод 5 к распылителю 6, который разбрызгивает ее. Количество подаваемой жидкости регулируется краном 4.

Энергия удара изменяется от жесткости пружины 23, зажимаемой между планкой 21 и рамой 1. Скорость удара изменяется от массы грузов 20, установленных на ударник.

После прохождения зоны соударения продукты износа образца и наковальни, а также материал, через который происходил удар, ссыпаются по отводящему каналу 7.

Приспособление для крепления образцов из порошкового металла (фиг.2) закрепляется на ударнике с помощью гайки 26. В корпус 25 устанавливается окружная проставка 27 и торцевая проставка 28, на которой со стороны образца имеется липкая прокладка 29. Образец устанавливается на торцевую проставку 28 через липкую прокладку 29, обеспечивающую фиксацию образца в приспособлении. Окружная проставка 27 фиксируется в корпусе 25 с помощью зажимного болта 30.

Изобретение относится к области металлургии, а конкретно к оборудованию для испытаний материалов на ударно-абразивное изнашивание. Технический результат - расширение функциональных возможностей, снижение габаритов, упрощение процесса подготовки к испытанию. Установка для испытания на ударно-абразивное и ударно-гидроабразивное изнашивание конструкционных и специальных материалов содержит раму, привод, бункер с направляющим каналом, неподвижную наковальню, ударный механизм, включающий ударник, приспособление для крепления образца, комплект грузов и упругий элемент. Дополнительно установка содержит систему подачи жидкости, приспособление для крепления образцов снабжено торцевой и окружной проставками, при этом торцевая проставка со стороны образца имеет липкую прокладку, ударник снабжен планкой, а упругий элемент выполнен в виде пружины сжатия. 2 ил.

Установка для испытания на ударно-абразивное и ударно-гидроабразивное изнашивание конструкционных и специальных материалов содержит раму, привод, бункер с направляющим каналом, неподвижную наковальню, ударный механизм, включающий ударник, приспособление для крепления образца, комплект грузов и упругий элемент, отличающаяся тем, что дополнительно содержит систему подачи жидкости, приспособление для крепления образцов снабжено торцевой и окружной проставками, при этом торцевая проставка со стороны образца имеет липкую прокладку, ударник снабжен планкой, а упругий элемент выполнен в виде пружины сжатия.