Устройство для испытания шаровых тел на износ Советский патент 1989 года по МПК G01N3/56 

Изобретение относится к области испытания мате.риалоп на износ, п частиости для определения износа ша- ропых тел из раз1И1чиых матсриа.чоп D присутствии смазочных материалои.

Целью изобретения является повышение точности исиыта1И1я и расширение

фу}п :циональных возможностей путем регистрации износа шаровых тел как без усталостного выкраи1ивания поверхностей этих тел, так и при их усталостном выкраипшании.

На чертеже представлено устройст- во для испытания uiapOBbix тел на износ,

Устройство содержит основание (не показано), внутренний цилиндрический элемент 1 и внешний цилиндрический элеме гг 2. На элементе 1 выполнены радиалплные пазы 3 для размещения в них ис 1ытуем111х шаровых тел А. На внешнем элемента 2 закреилено кольцевое контртело 5. В одном из пазов 5 уста- ноплена с возможностью перемещения в нем в направлении контртела 5 пру.г жинная гайка 6. На одном из торцов 1 айки 6 со стороны контртела закреплена прозрачная стекляннгш пластина 7, а на втором торце - вибродатчик 8 По оси внутреннего цилиндрического элемента 1 установлен мрн :роскоп 9, а между последним и вибродатчиком 8 оптическая следящая головка с источ- НИКОМ 10 света. Оптическая следящая головка включает объектив 11, отражательную призму 12, призму 13 прямого зрения (призма Дове) и зубчатьш редуктор 14, Устройство снабжено бло ком 15 синхронизации, электру чески связывающим источник 10 света и Бибродатчик 8. По оси оптической следящей головки за микроскопом 9 установлена видеокамера 16, Внутренний элемент 1 приводится во вращение с помощью принода 17, передачи 18 и вала 19, внешний элемент 2 - с но- мошдтю привода 20, передачи 21 и полого вала 22. Зубчатый редуктор 14 имеет передаточное отношение, обес- печиваьи дее В1 ащение призмы Дове 13 идвое медленнее вращения элемента 1 и остановку изображения зоны контакта в микроскопе 9 и видеокамере 16, Коэффициент преломления покрытия (например, хрома), нанесенного на стекляннук пластину 7, выбирают сущес .твешю болычим, чем коэффицие1гг

преломления смазывающего материала, находящегося F контакте шаровых тел 4 и контртела 5, что обеспечивает четкость иитерф«гренционно11 карти)1ы |.:о}ггакта пластины 7 т щаровог о тела 4. IxiiOK 15 синхронизации представляет собой набор цифровьгх логических элементов, синхронизируюЕцих время вспьпики источника 10 света с часто- TOii колебаний шарового тела 4,

Устройство работает следующим образом.

Испытуемые шаровые тела 4 размещают в радиальные иазы 3 внутреннего цили)адрического элемента I. На внутренней поверхности внешнего элемента 2 закрепляют кольцевое контртело 5, Штастину 7 прижимают к телу А пружин гайкой 6, Зону ко ггакта тела 4 и пласт1П1ы 7 освещают монохроматическим пучком спета от источника 10 света через микроскоп 9, призму Дове 13 отражательную призму 12 и объектив 1 1 , Вследствие наложения световых луче1 1, отраженных от тела 4 и покрытия стеклянной пластины 7, создается интерференционная картина, наблюдаемая видеокамерой 16, После этого включают приводы 17 и 20 и приводят во вращение элементы 1 и 2. Под воздействием центробежной силы шаровые тела 4 прижимаются к внутренней поверхности контртела 5. Сила прижатия зависит от скорости вращения элемента 1 и массы тела 4. За счет этого изменяют нагрузку в контакте щаровых тел 4 и контртела 5, Величину и направление относительной скорости шаровых тел 4 изменяют с помощью приводов 17 и 20. По мере износа тела 4 перемещаются в направлении к контртелу 5 и изменяют зазор между одр1им из тел 4 и пластиной 7, В результате интерференционные полосы на интерферограмме сменяют друг друга. По порядковому номеру полосы, образонавшейся в центре контакта менсду шаровым телом 4 и пластиной 7, за определенный период времени и при заданном режиме испытаний определяют износ шаровых тел 4. При появле jitiH усталостного выкрашивания на поверхностях тел 4 и контртела 5 ин- те.рферограммы становятся колеблющимися и нечеткими, остановки такого изображения с вибродатчика 8 через блок 15 синхронизации на источник 10 снета поступают импульсы, обеспе515

чивающие синхронизацию частоты световых импульсов от 11сточника 10 с частотой колебания тел 4, Время задержки этих импульсов вьГбирают из условия обеспечения четкой и неподвижной интерферограммы. По частоте световых импульсов оценивают влияние свойств смазочных материалов на усталостное выкрашивание поверхностей тела 4 и контртела 5, а по измеренному зазору между телом 4 и пластиной 7 определяют износ.

Формула изобретения

I .Устройство для испытания шаровых тел на износ, содержащее основание, коаксиально установленные на нем с возможностью относительного вращения два циJ и одpичecкиx элемента на внутреннем из которых выполнены радиальные пазы, предназначенные для размещения в них с возможностью перемещения вдоль них шаровых тел, установленное на внутренней поверхности внешнего элемента кольцевое

636

контртело и микроскоп для определения износа niapOBtrx тел, отличающееся тем, что, с целью повышения точности, оно снабжено установленной в одном из радиальных пазов с возможностью перемещения в нем в направлении контртела пружинной , закрепленной на одном из

торцов гайки со стороны контртела

прозрачной пластиной, закрепленным на противоположном торце гайки вибродатчиком и установленной на внутреннем цилиндрическом элементе между вибродатчиком и микроскопом оптической следягчей головкой с источником света.

2.Устройство по п.1, о т л и - чающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем регистрации износа как без усталостного выкрашивания, так и при усталостном выкрашивания шаровых тел, оно снабжено блоком синхронизации, электрически соединенным с источником света и вибродатчиком. .

Изобретение относится к испытаниям материалов на износ. Целью изобретения является повышение точности и расширение функциональных возможностей путем регистрации износа как при усталостном выкрашивании поверхностей, так и при его отсутствии. Два коаксиально установленных цилиндрических элемента 1 и 2 приводятся во вращение приводами 17 и 20. Размещенные в радиальных пазах 3 шаровые тела 4 прижимаются к контртелу 5. По мере износа тел 4 изменяется зазор между телами 4 и пластиной 7, которой измеряют по интерферограмме, получаемой с помощью оптической следящей системы, микроскопа 9 и видеокамеры 16. При появлении усталостного выкрашивания на поверхностях тел 4 и контртела 5 интерферограмму останавливают с помощью синхронизации световых импульсов блоком 15 синхронизации и вибродатчиком 8. 1 з.п.ф-лы, 1 ил.