ДЕРЖАТЕЛЬ КОЛОДКИ ДЛЯ РОЛИКОВЫХ МАШИН ТРЕНИЯ Российский патент 2017 года по МПК G01N3/04 G01N3/56 

Изобретение относится к области трибологии и предназначено для установки колодок на машинах трения «Амслер» и других аналогичных типов при проведении износных испытаний.

Известна конструкция серийного держателя [1], включающая пластину, в плоскости которой выполнено основное отверстие для установки на валу машины трения, а на одном из торцов имеется паз с буртиками для базирования исследуемой колодки, и два винта для ее закрепления.

Основным недостатком данного устройства является несоблюдение правил базирования колодки на ролике вследствие ее жесткого закрепления в держателе, т.е. образования сборочной единицы, которая при установке на вал машины трения обладает двумя степенями свободы вместо четырех. Это приводит к необходимости длительной приработки сопрягаемых поверхностей, величина которой может превысить 2 мм, и практически исключает возможность достижения режима гидродинамической смазки.

Наиболее близким к предлагаемому является конструкция держателя [2], включающая верхнюю пластину, в плоскости которой выполнено основное отверстие для установки на валу машины трения, а перпендикулярно его оси два симметричных вспомогательных отверстия, с размещенными в них подпружиненными тягами и закрепленной на них нижней пластиной с пазом для базирования исследуемой колодки и болтов для ее закрепления, причем в месте контакта обеих пластин в конических углублениях установлен шарик.

Недостатком этого устройства является значительное увеличение габаритов держателя, что приводит к ограничению области применения машины трения, т.к. не позволяет проводить испытания на роликах больших диаметров, что регламентировано инструкцией по эксплуатации машины трения и соответствующими ГОСТами [3…6], и снижает точность определения коэффициента трения, т.к. сопровождается нарушением градуировки датчика силы сжатия образцов [7], также сложность регулировки и настройки держателя.

Цель изобретения: расширение области применения, повышение точности определения коэффициента трения и снижение трудоемкости проведения испытаний.

Поставленная цель достигается тем, что в конструкции известного держателя, включающей пластину с основным отверстием для установки на валу машины трения, согласно изобретению в нижней части пластины выполнен паз, плоскость симметрии которого проходит через ось основного отверстия, а в центре перемычки паза установлен конус для базирования исследуемой колодки, причем в боковых стенках паза выполнены отверстия с расположенными в них пружинами и винтами.

Сущность изобретения поясняется на чертеже.

Держатель представляет пластину 1, в плоскости которой выполнено сквозное отверстие А для базирования пластины на валу серийно выпускаемых машин трения. В нижней части пластины 1 выполнен паз Б, плоскость симметрии которого проходит через ось отверстия А. В центре перемычки паза Б установлен сферический конус 2 для базирования исследуемой колодки. В боковых стенках паза В и Г имеются отверстия, в которых установлены пружины 3 и винты 4.

В основном отверстии А дополнительно установлено кольцо 5 из электроизоляционного материала, что позволяет измерять электросопротивление контакта колодка-ролик в соответствии с требованиями стандартов [3…7].

Устройство работает следующим образом.

Исследуемая колодка (по оси которой на поверхности Д, противоположной сопрягаемой с роликом, предварительно выполнено коническое углубление с углом конуса на 5…10 градусов больше угла конуса 2 в держателе) вставляется в паз Б, базируется по этому отверстию на конус 2 и фиксируется пружинами 3. Надежное закрепление колодки в держателе обеспечивается достаточной величиной усилия сжатия в пружинах 3, которое предварительно регулируется с помощью винтов 4 на стандартный размер колодки [3…7]. В результате колодка, установленная в предлагаемой конструкции держателя, обладает тремя степенями свободы: вращением вокруг осей: x, y и z. При базировании держателя по отверстию А на вал машины трения (не показан) он приобретает вместе с валом еще одну степень свободы - поступательное движение вдоль оси у (особенность, свойственная всем роликовым машинам трения).

Таким образом, при опускании колодки (вместе с валом) она обладает четырьмя степенями свободы, что обеспечивает ее базирование (полное прилегание) к цилиндрической поверхности ролика.

При вращении ролика по стандартным методикам оцениваются сила трения, износ и благодаря изолирующему кольцу 5 электросопротивление в контакте «колодка-ролик».

Литература

1. Паспорт машины для испытания материалов на износ ИИ 5018. - Иваново: ПО «Точприбор, 1990. - 115 с.

2. Пичугин В.Ф. Самоустанавливающееся приспособление для крепления образца колодки на машине трения СМЦ-2. / Пичугин В.Ф., Мкртчян С.М., Сказыткин А.Ф. // Заводская лаборатория, 1978, т. 44, №9, с. 1142-1144.

3. ГОСТ 23.224-86 - Обеспечение износостойкости изделий. Методы оценки износостойкости восстановленных деталей.

4. ГОСТ 23.204-78 - Обеспечение износостойкости изделий. Метод оценки истирающей способности поверхностей при трении.

5. РД 50-339-82 - Обеспечение износостойкости изделий. Метод испытаний на изнашивание абразивно-масляной прослойкой.

6. РД 50-54-62-88 - Обеспечение износостойкости изделий. Метод ускоренной оценки материалов трущихся сопряжений.

7. РД 50-662-88 - Методы экспериментальной оценки фрикционной совместимости материалов трущихся сопряжений.

Новая конструкция держателя колодки для роликовых машин трения относится к области трибологии и предназначено для установки колодок на машинах трения «Амслер» и других аналогичных типов при проведении износных испытаний. Отличие его заключается в том, что в нижней части пластины 1 выполнен паз Б, плоскость симметрии которого проходит через ось основного отверстия, а в центре перемычки паза Б установлен сферический конус 2 для базирования исследуемой колодки, причем в боковых стенках паза В и Г выполнены отверстия с расположенными в них пружинами 3 и винтами 4, предотвращающими выпадение колодки из держателя в процессе сборки. Для проведения измерений электросопротивления трибоконтакта основное отверстие А пластины снабжено электроизолирующим кольцом 5. Техническим результатом является расширение области применения, повышение точности определения коэффициента трения и снижение трудоемкости проведения испытаний. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Держатель для роликовых машин трения, включающий пластину с основным отверстием для установки на валу машины трения, отличающийся тем, что в нижней части пластины выполнен паз для размещения колодки, плоскость симметрии которого проходит через ось основного отверстия, а в центре перемычки паза установлен сферический конус для базирования исследуемой колодки, причем в боковых стенках паза выполнены отверстия с расположенными в них пружинами и винтами.

2. Держатель по п. 1, отличающийся тем, что основное отверстие пластины снабжено электроизолирующим кольцом.