Устройство для испытания материалов на износ от фреттинга Советский патент 1984 года по МПК G01N3/56 

10

9

СО

со

6о 1 Изобретение относится к испытания материалов на износ в условиях их вибрационных тангенциальных относительных перемещений. Известно устройство для испытания материалов на износ от ф.реттинга, содержащее вибромашину, корпус, закрепленный на рабочем органе вибро машины держатель образцов, закреплен ный на корпусе держатель контробразцов и узел статического нагружения образцов Cl3. Недостатком известного устройства является незначительньш диапазон достигаемых при испытаниях амплитуд. Увеличение амплитуд при испытаниях на данном устройстве требует нереаль ного увеличения энергоемкости и масс вибромашины. .Цель изобретения - расширение диапазона амплитуд при испытаниях. Поставленная цель достигается тем что устройство для испытания материа лов на износ от фреттинга, содержащее корпус, вибромашину, держатель образцов, держатель контробразцов, закрепленный на корпусе, и узел статического нагружения образцов, снабж но мембраной, закрепленной на рабоче органе вибромашины перпендикулярно направлению его перемещений, узлом усиления возбуждения колебаний, выполненным в виде упругого элемента со сменными грузами, размещенными на мембране, и соединенным с держате лем образца. На фиг.1 показана схема предлагае мого., устройства; на фиг.2 - схема взаимодействия масс и упругих элемен тов устройства. Устройство содержит вибромашину 1 закрепленный на рабочем органе вибромашины корпус 2, в котором размещены контробразцы 3 и узел 4 для ста тического нагружения. Рабочий орган вибромашины 1 через мембрану 5 соединен с держателем 6 образца 7. На мембране 5 закреплен узел усиления возбуждения колебаний, вьшолненный в виде упругих элементов 8 со съемными грузами 9. Для определения силы прижатия кон образцов 3 к изнашиваемым поверхност образца 7 узел статического нагружения имеет динамометрические элементы 10. Держатель 6 образца 7 может включать динамометр 11 для определения силы, возбуждающей колебания образца 7. Дпя испытаний при повьшен13ньк температурах установка оснащается нагревательным устройством 12, которое может быть выполнено, например, в виде электропечи или индуктора для нагрева токами высокой частоты. Индукционный нагрев может использоваться также для испытаний при термоциклировании. В этом случае установка дополнительно оснащается воздушными соплами для охла:}одения рабочей зоны (не показаны). Для испытаний при повьш1енных температурах держатель 6 и узел 4 статического нагружения выполняются охлаж даемыми. . Устройство работает следующим образом. Испытание на износ от фреттинга проводится на резонансном режиме. При отсутствии контакта между образцом 7 и контробразцами 3 установка представляет трехмассовую колебательную систему (фиг.2). Масса М,. включает в себя массы рабочего органа вибромашины 1, корпуса 2, узла 4 статического нагружения и часть массы мембраны 5, Масса М, состоит из части массы мембраны 5, массы держателя 6 с образцом 7 и части массы упругого элемента 8. Часть массы упругого элемента 8 и масса съемных грузов 9 составляют массу М. Масса М2 соединена с массами М и и М жесткостями иупругого эле- упругого элемента С Особенмента С 2 соответственно. ностью трехмассовой системы является то, что масса М, на которой закреплены контробразць, и масса М2 с закрепленным на ней образцом при колебаниях по первой форме перемещаются в противофазе. Если контробразцы 3 прижаты к образцу 7 и между ними отсутствует проскальзывание, то система приближается к двухмассовой с массами М и М М,.. Увеличивая возбуждакяцее усилие, можно обеспечи-гь получение требуемой амплитуды относительных перемещений образца 7 и контробразцов 3 при заданном усилии прижатия. Частота колебаний системы с проскальзыванием несколько выше, чем у трехмассовой без проскальзывания, однако формы колебаний близки .к показанным на фиг.2. Резонансная частота всей трехмассовой системы может peryjjHроваться за счет изменения массы грузов 9 (К -i) .

Износ определяется после наработки при заданных условиях нагружения. определенного количества циклов по результатам взвепгавания образца 7 и контрОбразцов 3 или по профилограмм м.

Изобретение позволяет увеличить амплитуды перемещений по сравнению

134

с реализуемыми при вынужденных колебаниях. Выполнение установки в виде трехмассовой колебательной системы позволяет повысить амплитуду относительных перемещений за счет обеспечения колебаний образца и контробразцов в противофазе, что, в свою очередь, расширяет технические возможности устройства.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ МАТЕРИАЛОВ НА ИЗНОС ОТ ФРЕТТИНГА, содержащее корпус, вибромашину, держатель образцов, держатель контробразцов, закрепленный на корпусе, и узел статического на1ружения образцов, о тлич ающе ее я тем, что, с целью расширения диапазона .амплитуд при испытаниях, оно снабжено мембраной, закрепленной на рабочем органе вибромашины перпендикулярно направлению его перемещений, узлом усиления возбуждения колебаний, выполненным в виде упругого элемента со сменными грузами, размещенными на мембране, и соединенным с держателем образца.

М2

Mj

f-K. ч. ТГФ.К.