Устройство для испытания образцов материалов на изнашивание Советский патент 1988 года по МПК G01N3/56 

(61) 947702

(21)42 01045/25-28

(22)02.03.87

(46) 30.08.88. Бюл. № 32

(71)Таллинский политехнический институт

(72)М. Э. Аяотс, Р. А. Лаанеотс,

X. П. Мёльдре, Б. Я. Саар и М. И. Тамре

(53)620.178.16(088.8)

(56)Авторское свидетельство СССР № 947702, кл. G 01 N 3/56, 1980.

(54)УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ОБРАЗЦОВ МАТЕРИАЛОВ НА ИЗНАШИВАНИЕ

(57)Изобретение относится к испытанию материалов, в частности к устройствам для оценки износостойкости материалов. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей путем непрерывной регистрации линейного износа, среднего коэффициента трения и момента трения образцов. Измерение линейного износа образцов 6

материалов производится блоком 3 измерения линейного износа. Для одновременной регистрации момента трения и среднего коэффициента трения образцов 6 о кольцеобразный элемент 15, установленный на внутренней поверхности наружного барабана, устройство снабжено тормозной гильзообраз- ной колодкой 16, которая при помощи шагового двигателя 17, управляемого микропроцессором 27, прижимается к наружной поверхности наружного барабана 2 и создает тормозное усилие, которое определяется микропроцессором 27 по изменению скорости скольжения образцов 6 по кольцевому элементу 15. При этом привод 13 наружного барабана 2 отключен. Значение момента трения фиксируется регистратором момента трения по угловому перемешению тормозной колодки 16. Результаты измерений обрабатываются микропроцессором 27 и фиксируются регистратором 28. 1 ил.

(/)

26

jjltJ iJj-lJ;

1 2

6 15

12

IND

О 4

Од

Изобретение относится к технике испытания материалов, в частности к устройствам для оценки износостойкости материалов, и является усовершенствованием изобретения по авт. св. № 947702.

Цель изобретения - расширение функ- циональных возможностей путем одновременной непрерывной регистрации линейного :Износа, среднего коэффициента трения и ;момента трения образцов.

На чертеже представлена принципиаль- :ная схема устройства.

Устройство содержит основание (не показано), внутренний цилиндрический элемент- ;барабан 1, наружный элемент-барабан 2 и :блок 3 измерения линейного износа. Внут- ренний барабан 1 имеет радиальные прорези-направляющие 4 для держателей 5 образцов 6, размеш,енные на разных высотах для обеспечения отдельных дорожек скольжения образцов 6. Образцы 6 закрепляются винтами 7. На держателях 5 установлены метки- :индикаторы 8 износа. Внутренний барабан 1 приводится во вращение от привода 9 при помощи передачи 10 и вала 11. Наружный барабан 2 приводится во вращение приводом 12 при помощи.передачи 13 и полого вала 14. На внутренней .поверхности барабана 2 закреплен кольцеобразный элемент 15. Вблизи наружной поверхности барабана 2 установлена гильзообразная колодка 16, на одном конце которой закреплен шаговый двигатель 17, действующий на плунжер 18 закрепленным на его выходном валу винтом 19. Плунжер 18 свободным концом крепится к консольному стержню 20, который прикреплен к упругой мембране 21, жестко закрепленной на основании соосно с осью вращения цилиндрических элементов- барабанов 1 и 2. К поверхности тормозной колодки 16 прикреплен слой 22 из износостойкого материала. Устройство также содержит регистратор 23 момента, задатчик 24 скорости вращения внутреннего барабана 1, преобразователь 25 угловых скоростей вра- щения барабанов 1 и 2, задатчик 26 номинальной разности угловых скоростей вращения цилиндрических элементов-барабанов 1 и 2, микропроцессор 27 и регистратор 28 момента и коэффициента трения.

Устройство работает следующим образом. Образцы 6 из исследуемого материала крепятся винтами 7 в держателях 5. Производится юстировка блока 3 бесконтактного измерения линейного износа. При вращении внутреннего барабана 1 под воз- действием центробежной силы образцы б прижимаются к кольцеобразному элементу 15. Сила прижатия зависит от скорости вращения барабана 1, массы образцов 6 и держателя 5. Это позволяет менять усилие прижатия в широких пределах. Величина относительной скорости скольжения при испытании образцов на износ зависит от скорости вращения барабанов 1 и 2. Определе

0

0 о 5 0

Q .5

5

кие среднего коэффициента трения образцов 6 о внутреннюю поверхность наружного барабана 2 производится следующим образом. Передача 13 выключается от привода 12. Включается только привод 9, от которого вращение передается через передачу 10 на внутренний барабан 1. За счет центробежной силы образцы 6 прижимаются к внутренней поверхности наружного барабана 2, передавая вращение и на него. По заданной программе испытаний микропроцессор 27, управляя шаговым двигателем 17, варьирует прижимную силу колодки 16 к цилиндрическому элементу-барабану 2 и позволяет изменять скорость скольжения образцов 6 по внутренней поверхности наружного элемента-барабана 2 с одновременным вычислением коэффициента трения микропроцессором 27 по сигналам преобразователя 25 угловых скоростей вращения цилиндрических элементов-барабанов 1 и 2 и регистратора 23 момента. Конечные результаты с микропроцессора 27 фиксируются регистратором 28.

Формула изобретения

Устройство для испытания образцов материалов на изнащивание по авт. св. № 947702, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем одновременной непрерывной регистрации линейного износа и среднего коэффициента трения образцов, оно снабжено тормозной гильзообразной колодкой, слоем износостойкого материала, размещенным между контрповерхностью колодки и наружной поверхностью наружного цилиндрического элемента, шаговым двигателем, установленным на торце тормозной колодки, плунжером, выполненным в-виде полого цилиндра, установленного коаксиального внутри гильзы тормозной колодки и имеющего резьбу на внутренней поверхности, винтом, жестко установленным на оси щагового двигателя и взаимодействующим с резьбой полого цилиндра, консольным стержнем, соединенным со свободным торцом полого цилиндра, упругой мембраной, соединенной с вторым концом консольного стержня и закрепленной на основании соосно с внутренним цилиндрическим элементом, регистратором момента, соединенным с тормозной колодкой, задатчиком вращения внутреннего элемента, преобразователем угловых скоростей вращения цилиндрических элементов в напряжение, задатчиком номинальной разницы угловых скоростей вращения, цилиндрических элементов, микропроцессором, первый вход которого соединен с выходом за- датчика скорости вращения, второй вход - с задатчиком номинальной разницы угловых скоростей вращения цилиндрических элементов, третий вход - с регистратором момента и коэффициента трения и регистраторо.м

1420460 34

данных, соединенным с информационнымиления микропроцессора соединен с шаговыходами микропроцессора, а выход управ-вым двигателем.