Стенд для испытания режущих элементов землеройных машин Советский патент 1987 года по МПК G01N3/58 

Для испытания при влажных грунтах стенд снабжен устройством 8 для смачивания абразивной среды. Для испытания при небольших удельных нагрузках устройство с абразивной средой выполняют в виде кольцевого желоба 20 при больших нагрузках в дне кольцевого желоба выполняют дугообразные пазы по каса1

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к стендам для испытания материалов на истирание при скользящем ударно-абразивном изнашивании.

Цель изобретения - приближение условий испытаний к реальным за счет. воздействия на режущие элементы упругих напряжений, генерируемых под действием прикладываемой нагрузки и отрицательных температур.

На фиг.1 изображен стенд для испытания режущих элементов землеройных машин в условиях скользящего ударно-абразивного изнашивания г на фиг.2 разрез А-А на фиг.1; на фиг.З - устройство с абразивной средой для испытания образцов при больших удельных нагрузках .

Стенд содержит основание 1, установленное на нем устройство 2 с абразивной средой, привод 3 его вращения образцедержатели 4. На основании жестко закреплена стойка 5 с коакси- ально ей установленной платформой 6. Стенд снабжен кольцевым желобом 7 для заполнения охладителем, установленным коаксиально стойке между устройством 2 с абразивной средой и платформой 6, и устройством 8 для смачивания абразивной среды. Стенд также снабжен двумя бункерами 9 для подачи абразива в зону трения образцов 10, тензометрической системой

11для измерения момента трения в зоне изнашивания образцов, скребком

12для удаления изношенного абразива в бункер 13. Нагружазоще е устройство выполнено в виде четырех механизмов, каждый из которых выполнен в виде каретки 14, установленной с возможностью перемещения по, стойке 5 с помощью регулировочного винта 15, а тактельной. Платформа 6 приводится во вращение от привода 3 вращения и включается гидравлическая система нагру- жения. .Режущие элементы перемещаются под нагрузкой по кольцевому желобу 20 и подвергаются износу. Привод вращения является реверсивным. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

0

5

0

5

0

5

0

же в виде трех штанг 16, шарнирно закрепленных в виде параллелограмма между собой и кареткой 14, гидроцилиндра 17 и пружины 18, установленной с возможностью взаимодействия со штоком 19 гидроцилиндра и одной из штанг. В образцедержателях выполнены полости для заполнения охладителем. Образцедержатели расположены в шарнирном соединении штанг с.возможностью взаимодействия с устройством 2. с абразивной средой. Последнее выполнено в виде кольцевого желоба 20, заполненного абразивной средой определенного состава и имеющего пазы 21 на боковой поверхности для удаления изношенного абразива., При больших удельных нагрузках в дне кольцевого желоба 20 устройства с абразивной средой выполнены дугообразные пазы 22 по касательной, основание 1 через амортизаторы 23 крепится к полу.

При проведении испытаний на вязких и сыпучих грунтах стенд снабжен двумя катками (не показаны) для уплотнения грунта, установленными в образцедержателях взамен двух образцов. Привод 3 вращейия выполнен реверсивным, .

Стенд работает следующим образом.

Испытуемые образцы 10 - режущие элементы землеройных машин крепятся под требуемым углом к поверхности трения (которым можно варьировать в пределах 30-60°) в обрйзцедержателях 4. На вращающуюся платформу 6.крепится (при небольших удельных нагрузках) кольцевой желоб 20 с заранее подготовленной абразивной средой .(процентный состав среды устанавливается в зависимости от задач исследования - абразивный износ, ударно-абразивный).

31

В кольцевой желоб 7 и отверстие об- разцедержателей заливают охладитель (например, жидкий азот) и фиксируют требуемую температуру абразивного грунта и образцов. Платформа В приводится во вращение и включается гидравлическая система, нагружения образцов. Режущие элементы (например, два испытуемых и два эталонных) переме- щаются под нагрузкой по кольцевому абразивному кругу, подвергаются износу и,, проходя над абразивными включениями, ударяются о жесткий абразив (щебень, руду), срезают или преодо- левают его. При этом характер ударного воздействия (энергия и частота ударов) зависит от нагрузки скорости и процентного состава твердых включений в абразивной среде.

При испытании образцов при больших удельных нагрузках дно кольцевого желоба 20 делают из износостойкого металла с дугообразными пазами 22 для захвата кусков абразива. Ударно.е воздействие, кроме скорости, нагрузки и вида абразива, подаваемого из двух бункеров в зону трения, зависит от количества дугообразных прорезей, их ширины и угла наклона по отноше- нию к направлению пути трения образцов (который по экспериментальным данным может находиться в пределах 10 - 65°), имитируя либо прямойудар либо косой удар, либо взаго1ное. про- скальзывание образца и металлического кольца при наличии сыпучего абразива (например, песка) между ними.

При испытании образцов на вязких и сыпучих грунтах для его уплотнения могут быть установлены два катка взамен двух образцов. Таким образом, йращающееся устройство с абразивной средой моделирует взаимодействие ре- жущих элементов с абразивным грунтом содержащим различные .грунтовые включения, причем в зависимости от скорости абразива, процентного состава твердых включений, количества и угла наклона дугообразных пазов изменяется, частота соударений и угол встречи режущего элемента -с препятствием, а

17

в зависимости от усилия нагружения образцов изменяется способность режущих элементов срезать твердый абразив, что позволяет имитировать различный вид изнашивания образцов: микрорезание, выкрашивание, пластическое оттеснение.

Формула изобретения

1. Стенд для испытания режущих элементов землоройных машин, содержащий основание, установленное на нем гстройство с абразивной средой, привод его вращения, образцедержате- ли и нагружающее устройство, отличающийся тем, что, с целью приближения условий испытаний к реальным и повышения точности испытаний, он снабжен стойкой, жестко закрепленной на основании, коаксиаль но ей установленной платформой, кольцевым желобом для заполнения охладителем, установленным коаксиально сто й ки между устройством с абразивной средой и платформой, и устройством для смачивания абразивной среды, нагружающее устройство выполнено в виде механизмов, каждый из которых выполнен в виде каретки, установленной с возможностью перемещения на стойке и трех штанг, шарнирно закрепленных в виде параллелограмма между -собой и кареткой, гидроцилиндра и пружины, установленной с возможностью взаимодействия с штоком гидроцилиндра и одной из щтанг, в образцедержателях выполнены полости для заполнения охладителя и каждый из них расположен в шарнирном соединении штанг с возможностью взаимодействия с устройством с абразивной средой, а последнее представляет собой кольцевой желоб.

2.Стенд ПОП.1, отличающийся тем, что в дне кольцевого желоба устройства с абразивной средой выполнены дугообразные пазы от одной до другой стенок паза по касательной.

3.Стенд по п.1, отличающий с я тем, что привод вращения реверсивный.

7Л

11

22

Редактор Л.Повхан

Составитель О.Губерниева Техред А.Кравчук

Заказ 3575/45 Тираж 776Подписное

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

Корректор Л.Бескид

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к стендам .для испытания материалов на истира9 ние при скользящем ударно-абразивном изнашивании. Цель изобретения - приближение условий испытаний к реальным за счет воздействия на режущие элементы упругих напряжений, генерируемых под действием прикладываемой нагрузки и отрицательных температур, а также повышение точности испытаний за счет того, что нагружающее устройство выполнено в виде каретки 14, установленной с возможностью перемещения по стойке 5 и трех штанг 16, шар- нирно закрепленных в виде параллело- грамма между собой и кареткой 14, гидроцилиндра 17 и пружины 18, предназначенной для взаимодействия со штоком гидроцилиндра и одной из штанг. Для испытания при низких температурах кольцевой желоб 7 и полости в образ- цедержателях заполняют охладителем. (Л с . cpuzJ