Способ определения параметров трения и изнашивания Советский патент 1986 года по МПК G01N3/56 

«

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к способам определения параметров трения и изнашивания при испытании узлов трения

Целью изобретения является повышение информативности способа и оценки влияния конструкции и демпфирующих свойств узла трения на процессы трения и изнашивания контактирующих элементов.

На фиг.1 представлена схема реализации способа; на фиг,2 - схема

и выходе

действия сил на входе трения; на фиг,3,4, 5 - спектральные характеристики колебания сил на входе и выходе узла трения по оси X; на фиг,6,7,8 - примеры получения тарировочных зависимостей параметров трения и изнашивания (коэффициента трепия, интенсивности изнашивания и силы трения) от спектральных характеристик колебаний сил контактного взаимодействия д.пя трех различных вариантов (точки 1, . 1 1 , 1 1l) конструкции узла трения.

Схема реализации способа (фиг.1) содержит образец 1, исследуемзто конструкцию узла трения, например опоры скольжения, контробразец 2, держатель 3 образца, держатель А контробразца, датчики 5, 6, 7 измерения сил по трем взаимно перпендикулярны осям координат на входе узла трения, расположенные на держателе контробразца, датчики 8,, 9, 10 измерения сил на вькоде узла трения, расположенные на держателе образца, усилитель 11, аналого-цифровой преобразователь 12, ЭВМ 13, на которой

рассчитьшают спектральные характерис- 40 мости характеристик трения и изнатики

It

на входе и

I4 колебаний сил выходе узла трения.

Способ реализуют следующим образом.

В держателе 3 образца помещают образец 1, имеющий конструкцию исследуемого узла трения, например опоры скольжения. Образец 1 может состоять из одного или нескольких элементов в зависимости от исследуемой конструкции узла трения. Задают движение контробразцу 2, жестко закрепленному на держателе 4 контробразца. Посредством датчиков 5, 6, 7, установленных на держателе контробразца, измеряют колебания сил фрикционного взаимодействия образца и контробразц по трем взаимно перпендикулярным

осям координат вход

Посредством , 9, 10, установленных на

датчиков

держателе 3 образца, измеряют колебания держателя 3 образца по трем взаимно перпендикулярным осям координат выход. Сигналы, снимаемые с датчиков, подают на соответствующую аппаратуру, например усилитель 11, аналого-цифровой преобразователь 2 и ЭВМ 13,

На входе узла трения, т.е. на фрикционном контакте, действуют силы

фрикционного взаимодействия, на выходе - силы реакции основания узла

трения (фиг,2), Узел трения, обладая определенными передаточными свойствами, трансформирует колебания действующих на него сил, Учитьшая трехмерность фрики онного контакта и силового взаимодействия на нем, составляющие сил входа и выхода могут быть разложены по трем осям координат.

Определяют интенсивность изнашивания, силу трения, силу нормального давления и коэффициент трения известными методами. Сравнивая спектры пространственных колебаний держателя образца, характеризующий фрикционное

взаимодействие образца и контробразца, и спектры пространственных колебаний держателя образца, характеризу- квдие колебания основания узла трения, которым является держатель 3 образца

(фиг.З, 4, 5), оценивают влияние кон- структивн151х факторов и демпфирующих свойств узлов трения на процессы трения и изнашивания на фрикционном контакте. Строят тарировочные зависиIщ вaния от спектральных характеристик колебаний на входе и выходе узла трения для различных сравниваемых между собой-конструкций узлов трения, 45 например опор скольжения (фиг,6,7,8). В качестве характерных параметров для оценки трения и изнашивания узла трения используют, например, коэффи- 1щенты вибропередачи узла трения

FT.,, 2

R.

тр-У

нг

где FT

Тр,1

составляющая силы трения по оси X; составляющая силы трения по оси Y :

31

R,,Pn,R- - составляющие реакции

опоры; Pj,j - нормальная нагрузка на

контакте,

а также площади амплитудно-частотных характеристик (передаточных функций узла трения

5/Н({)у/; 5/N({)i,/) 5/нШг/

по трем осям координат и отношения типа

е L ,.D.

где Р, - площади спектральных плотностей входа и выхода ;

J,j - ширина спектральных плотностей.

Аналогичным образом получают отношения К

а

и к

«z

Предлагаемый способ позволяет оценивать влияние конструкции и демпфирующих свойств узла трения на процессы трения и изнашивания по спектральным характеристикам колебаний и коэффициенту вибропередачи узла трения, производить оптимизацию конструкций

2379494

узлов трения с учетом влияния колебательных процессов на параметры трения и изнашивания, исследовать взаимосвязь трения, изнашивания, коле- 5 баний, передаточных свойств и конструкции узла трения.

Формула изобретения

Способ определения параметров трения и изнашивания, заключающийся в том, что нагружают элементы пары трения осевой силой, придают им относительное перемещение и измеряют силу трения, износ и величину нормального давления, о тличающийся тем, что, с целью повьштения информативности и оценки влияния конструкции и демпфирующих свойств узла тре-- ния на процессы трения и изнашивания, измеряют пространственные колебания сил фрикционного взаимодействия элементов пары трения на поверхности трения и реакции держателей элементов пары трения, определяют коэффициенты вибропередачи узла трения и спект ральные характеристики колебаний ука- . занных сил, строят тарировочные зависимости параметров трения и изнашивания от полученных спектральных характеристик колебаний сил, по которым судят о процессе трения и изнашивания в узле трения.

Изобретение относится к испытательной технике, точнее к способам определения характеристик трения и изнашивания при испытании узлов трения различной конструкции и различными материалами контактирующих элементов. Целью изобретения является повышение информативности способа и оценка влияния конструкционных и демпфирующих свойств узла трения на процессы трения и изнашивания путем измерения в процессе испытания узла трения пространственных колебаний сил фрикционного взаимодействия на контакте и реакции держателей контактирующих элементов. По полученным экспериментальным данным определяют коэффициенты вибропередачи и спектральные характеристики колебаний указанных сил, строят тарировочные зависимости параметров трения и изнашивания от спектральных характеристик колебаний этих сил, по которым судят о процессе трения и изнашивания, 8 ил.: С (О (Л

М

4 У

75

(pue.:5

f.W

Sz

) l

(pue.4

cpuff 5

Заказ 3281/43Тиржх 778

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

Подписное