Способ испытания материалов на трение и износ Советский патент 1988 года по МПК G01N3/56 

Изобретение относится к способам для испытания материалов на трение и износ и может быть использовано в машиностроении. Целью изобретения является упрощение испытаний и повьше- ние точности определения триботехни- ческих характеристик. Образец 2 со- осно закреплен на тензобалках 3 датчиков 4 трения. Контрообразцы 5 ус- тановлены в держателях каретки, связанной с механизмом возвратно-поступательного перемещения. Механизм наг- ружения выполнен в виде тарированной пружины с регулятором. Рабочие поверхности образца 2 выполнены переменной высоты h вдоль его длины, в зависимости от требуемого изменения давления в течение цикла работы пары трения. Включают привод возвратно- поступательного перемещения каретки с контробразцами 5, предварительно создав требуемое начальное давление в паре трения с помощью регулятора механизма нагружения. За счет силы трения, возникающей в паре, тензобал- ки испытывают деформацию, величина которой регистрируется датчиками 4 трения. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

fuz.2 .

1

Изобретение относится к способам для испытания материалов на трение и износ и может быть использовано в машиностроении, например, применительно к условиям работы деталей в двигателях внутреннего сгорания и компрессорах поршневого типа

Целью изобретения является упрощение испытаний и повьшение точности определения триботехнических характеристик за счет исключения потерь на трение по нерабочим поверхностям образца,

На фиг.1 изображено устройство для испытания материалов на трение и износ, реализующее данный способ на фиг. 2 - вид А на фиг.1; на фиг. 3 - примеры выполнения образцов с переменной высотой поверхности трения согласно необходимому измнению давления в течение рабочего цикла (а - пара трения поршневое .кольцо - гильза; б - пара поршень - гильза).

Устройство содержит основание 1„ Образец 2 соосно закреплен горизонтально на тензобалках 3 угла измерения; .выполненного в виде датчиков 4

трения.- Контробразцы 5 установлены в держателях 6, связанных посредством каретки 7 с механизмом возвратно пос- тупательного перемещения (не показан). Один из держателей 6 связан с механизмом 8 нагружения, выполненным в виде тарированной пружины 9 с регулятором 10, а второй посредством прижима 11 жестко закреплен относительно каретки 7. Образец 2 выполнен с двумя аксиально расположенными на нем в вертикальной плоскости рабочими поверхностями трения с переменной высотой h вдоль его длин 1 (в направлении возвратно-поступательного перемещения контробразцов 5),, Оси контрОбразцов 5 соосны и перпендикулярны аксиальным рабочим поверхностям образца 2, который закреплен горизонтально на тензобалках 3 по двум противоположным торцевым поверхнос- тям 12, например, посредством центровочных отверстий вдоль оси образца 2, взаимодействующих с регуляторами 13 поджатия тензобалок 3.Образец 2 выполнен переменной высоты h, которая выбрана из соотношения

макс Р

o

5

0

5

0

5 5 0 5

РФ Р. Датчики

где наибольшая высота образца; давление прижатия контробразца к образцу в зоне h;

давление прижатия контробразца к образцу в зоне

м«кс°

4 подключены к элект ронному усилителю 14 и осциллографу 15. Тензобалки 3 жестко установлены на основании 1 с возможностью перемещения в зависимости от размера 1 образца 2 посредством упоров 16 тен- зобалок Зо

Способ осуществляется следующим образом

Образец 2, имеющий боковые рабочие поверхности с заданной переменной высотой h, вдоль длины 1 закрепляется соосно горизонтально по торцевым поверхностям 12 на регуляторах 13 тензобалок 3, которые устанавливаются на основании 1 с помощью упоров 16„ Контробразцы 5 прижимаются к образцу 2 с давлением Pj в зоне посредством прижима 11 и пружи- ; ны 9 с регулятором 10 механизма 8 нагруженияо Затем от привода возвратно-поступательного перемещения посредст вом каретки 7 контробразцы 5 приводятся в движение.

Сила трения, возникающая по аксиальным рабочим поверхностям трения образца 2, воздействует на тен- зобалки 3 с датчиками 4, подключенными к электронному усилителю 14 и осциллографу 5. Выбранная форма рабочих поверхностей образца 2 обеспечивает необходимое переменное в тече-г ние рабочего цикла давление РА. При этом переменная высота h образца 2 вдоль его длины 1 определяется в зависимости от необходимого давления РЖ, соответствующего каждому моменту цикла перемещения контробразца по образцу в моделируемом натурном узле трения о Например, при необрсоди- мости обеспечить в течение рабочего цикла изменение давления прижатия от 2,0 до 8,0 Ша, установив меха- низмом нагружения минимальное давление прижатия Р вив образец с

м вкс мм вдоль его длины, для , получения давления прижатия Р ф 8,0 МПа высота образца в районе действия этого наибольшего давления.

2,0 МПа и изгото- наибольшей высотой

МЯКС р

РЗ

мм.

Формула изобретен и-я 5

1 о Способ испытания материалов на трение и износ, заключающийся в том, что производят нагружение образца материала с двумя аксиальными рабочими поверхностями через контробразцы, приводят образец в возвратно-поступательное перемещение и определяют триботехнические характеристики материала с помощью узла измерения, отличающийся тем, что, с целью упрощения испытаний, используют образец с рабочими поверхностями переменной высоты h, которая выбрана из соотношения

h

AteXC Р ф

0

5

5

0

где

мчкс

РЭ

наибольшая высота образца;

Р - давление прижатия контробразца к образцу в зоне h;

Р, - давление прижатия конт- образца к образцу в зоне

2 о Способ по п„1, отличающийся тем, что, с целью повыше-- ния точности определения триботехни- ческих характеристик, крепление образца к узлу измерения ос5тцествляют по его торцам с помощью соосных держателей, располагаемых в направлении ,возвратно-поступательного перемещения образца.

U8.f

ff

,

IPU2.3