Устройство для определения фактической площади контакта Советский патент 1986 года по МПК G01N19/02 

1

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано для измерения фактичегской площади контакта в подшипниковых опорах.

Цель изобретения - обеспечение одновременного контроля всей поверхности контактирования образцов.

На фиг. 1 показана схема устройства для определения фактической площади контакта; на фиг. 2 - схема расположения и форма выполнения образца и контробразца при испытании конической цапфы; на фиг. 3 - схема расположения и форма выполнения образца и контробразца при испытании радиально-упорного шарикоподшипника.

Устройство содержит корпус 1, установленную в нем опору, выполненную в виде подвижной в осевом направлении втулки 2, установленного в ней на подшипниках 3 и 4 вала 5 и связанного с валом 5 приводного двигателя 6, закрепляемый на свободном конце вала 5 испытуемый образец 7, закрепленный на корпусе 1 с возможностью взаимодействия с втулкой 2 механизм 8 осевого нагружения, закрепляемый на Koprtyce 1 с помощью держателя 9 контробразец 10 из оптически прозрачного материала с трапецеидальным сечением в радиальном направлении, большее основание 11 которого контактирует с соответствующей поверхностью образца 7, установленный на корпусе 1 соосно с валом 5 с возможностью осевого перемеп)1е ния микроскоп 12 и осветитель, выполненный в виде кольцевого источника 13 света и тороидальной оптической системы 14 При испытании конических подшипников скольжения образец 7 имеет форму усеченного конуса. При испытании ра- диально-упорных шарикоподшипников под коническую цапфу в качестве образца используют коническую цапфу 15 с шариками 16 и сепаратором 17. При испытании радиально-упорных шарикоподшипников используют прозрачное полое тело 18 с профилем рабочей поверхности 19 дорожки качения в виде треугольника, боковые стороны которого обе(;печивают заданный угол контакта, внутреннюю обойму 20, шарики 21 и сепаратор 22.

279942

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии испытуемый

5 образец 7-закрепляют на валу 5, а контробразец 10 - в держателе 9. С помощью механизма 8 осевого нагружения прижимают рабочие поверхности образца 7 и контробразца 10 друг к

другу с заданньм усилием. При измерении включают источник 13 света и кольцевой пучок света формируется тороидальной оптической системой 14 и направляется по нормали к боковой

5 поверхности контробразца 10 и распространяется под углом полного внутреннего отражения. При этом через микроскоп 12 регистрируют темные локальные участки фактической площади

20 контакта на светлом фоне и получают интегральную оценку. При необходимости включают двигатель 6 и обеспечивают относительное вращение образца 7 и контробразца 10.

25

Формула изобретения

Устройство для определения фактической площади контакта, содержащее 30 корпус, установленную в нем одним концом с возможностью вращения и . осевого перемещения опору,л прикрепляемый на свободном конце опоры испытуемый образец, закрепленный на корпусе с возможностью взаимодействия с опорой механизм осевого нагружения, располагаемый на корпусе соосно с опорой контробразец из оптически прозрачного материала, установленный на корпусе с стороны образцов соосно с опорой с возможностью осевого перемещения микроскоп и осветитель, о т- личающееся тем, что, с целью обеспечения одновременного контроля всей поверхности- контактирования образцов, образец и контробразец выполнены в виде обойм подшипников, контробразец - с трапецеидальным сечением в радиальном направлении,большее основание которого контактирует

35

40

45

50

соответствующей поверхностью образца , а осветитель выполнен кольцевым 5 установлен, концент- рично с контробразцом и охватывает его.

/Z

Изобретение может быть использовано для измерения фактической площади контакта в подшипниковых опорах. Цель изобретения - обеспечение одновременного контроля всей поверхности контактирования образцов за счет нарушения полного внутреннего отражения света в местах контакта прозрачного тела вращения с трапецеидальным профилем, основание которого по образующей прижато к исследуемому образцу. Устройство содержит корпус, неподвижно установленную в нем втулку с размещенным в ней на подшипниках валом, приводимым во вращение от двигателя, закрепленным на валу испытуемый образец, закрепленный на корпусе механизм осевого нагружения, обеспечивающий прижатие образца к прозрачному контробразцу с трапецеидальным сечением в радиальном направлении. Образец и контробразец выполняют в виде обойм подшипников, что позволяет исследовать различные типы подшипников при освещении их с помощью тороидальной оптической системы и регистрации с помощью микроскопа фактической площади контакта. 3 ил. to (Л 1C ГчЭ со о 4

16

Л 15 5

Фиг. 2

27

Составитель В.Харитонов Редактор В.Ковтун Техред И.Попович

Заказ 2282/44 Тираж

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно

-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4