Устройство для температурных испытаний материалов на трение и износ в газовых средах Советский патент 1990 года по МПК G01N3/56 

Изобретение.относится к триботехни- ческим испытаниям материалов и может быть использовано при испытании антифрикционных материалов, применяемых в несмазываемых узлах трения.

Целью изобретения является расширение интервала рабочих температур и повышение точности определения триботехнических параметров за счет интенсивного теплоотвода и улучшения тепло- изоляции, а также стабилизации температуры на заданном уровне за счет одновременного регулирования температуры нагревателя и интенсивности подачи хладагента в теплообменники и компенса- ции неточности изготовления образцов и держателя.

На фиг.1 изображено устройство для температурных испытаний; на фиг.2 - держатель образцов; на фиг.З - разрез А - А на фиг.2.

Устройство содержит основание 1 в виде ступенчатого цилиндра с герметичными камерами 2 и 3; камера 2 заполнена аэрогелем и вакуумирована, камера 3 сообщена с источником хладагента. На основании 1 с одной стороны установлен привод 4 с магнитной муфтой 5, с другой - теплоизолирующий корпус 6 и корпус теплообменника 7, закрепленный герметично внутри теплоизо- лирующего кррпуса 6, и держатель 8 образцов, который установлен на валу привода 9, держатель 10 контробразца с закрепленным на нем электронагревателем 11, пневматический нагружатель 12, установленный на стойках, жестко закрепленных на основании.

Держатель 10 контробразца, выполненный в виде полого герметичного цилиндра, соединен с гибкими трубопроводами 13 ввода-вывода хладагента и сочленен с электронагревателем 12 через подшипник 14 качения.

Устройство содержит также систему измерения моменет трения, состоящую из двуплечевого рычага 15, закрепленного в подшипниках качения на основании 1, контактирующего одним плечом с держателем контробразца, другим - со штоком 16 реостатного датчика силоизмерителя 17, уста- новленного на основании вне теплообменника и электронной системы, состоящей из источника 18 постоянного тока, цифрового вольтметра 19, связанных через .преобразователь с ЭВМ, и электронного самописца 20, системой регулировки и стабилизации температуры, состоящей из термопары 21, установленной в контробразцах на глубине 0,2 - 0,3 мм от дорожки трения, терморегулятора 22, управляющего величиной тока нагревателя 11 и испарителя жидкого азота (на фиг.1 не показан), пневмосистемой подачи рабочего газа в трибокамеру и нагружатель 12, пультом управления и регистрации (не показан).

Держатель 8 образцов выполнен в виде диска с тремя пазами, расположенными под углом 120° по окружности, в которых закреплены плоские пружины 23 заданной жесткости, снабженные цангами24, в которых устанавливаются образцы 25.

УстройствЪ работает следующим образом.

Образцы вставляют в держатель 10 контробразца и закрепляют стопорными винтами, нагружатель 12 с держателем контробразца устанавливают и закрепляют на стойках, трибоузел закрывают корпусом 6 и подают в него рабочий газ, включают терморегулятор 22 и систему подачи хладагента. При достижении заданной температуры в теплообменнике включают привод вращения и устанавливают заданную скорость вращения, подают газ б пневмосистему нагружателя 12 и устанавливают заданную нагрузку. Включают блок регистрации и проводят запись на диаграммную ленту самописца значений температуры рабочей среды в теплообменнике, температуры контробразца и момента трения. Величина износа образцов определяется по изменению массы путем взвешивания на аналитических весах до и после испытания. Формула изобретения 1. Устройство для температурных испытаний материалов на трение и износ в газовых средах, содержащее основание, установленные на нем привод вращения и герметичный теплоизолирующий корпус, размещенный в корпусе держатель контробразца, выполненный в виде полого цилиндра, сообщенный с его полостью источник хладагента, связанный с держателем контробразца нагружатель, держатель образца материала, установленный на валу привода, и узлы измерения соответственно момента трения и температуры, отличающееся тем, что, с целью расширения интервала рабочих температур и повышения точности определения триботехнических параметров, оно снабжено герметичным теплообменником, выполненным в виде оребренного изнутри и снаружи стакана и установленным в теплоизолирующем корпусе с зазором, который сообщен с источником хладагента, и предназначенным для контактирования с контробразцом по его боковой поверхности кольцевым электрическим нагревателемх терморегулятором, основание выполнено в виде ступенчатого

полого цилиндра с образованием между ним и соответственно корпусом и днищем стакана двух герметичных камер, первая из которых вакуумиро- вана, а вторая сообщена с источником хладагента.

2. Устройство поп.1,отличающее- с я тем, что оно снабжено тремя пружинными демпферами, расположенными в держателе образца под углом 120° друг к другу.

Изобретение касается триботехнических испытаний материалов, преимущественно антифрикционных материалов, применяемых в несмазываемых узлах трения. Целью изобретения является расширение интервала рабочих температур и повышение точности определения триботехнических параметров. Устройство содержит узел трения, работающий по схеме трения палец - диск, размещенный на основании 1 и закрываемый теплоизолирующим корпусом 6, системы измерения момента трения, регулирования и стабилизации температуры, управления и регенерации. Основание 1 и теплоизолирующий корпус 6 снабжены теплообменником 7. Узел трения содержит привод, держатель 8 образца и держатель 10 контробразца. Держатель 10 контробразца выполнен в виде полого цилиндра, контактирует боковой поверхностью с электронагревателем 11 и снабжен гибким трубопроводом ввода-вывода хладагента. Регулирование и поддержание температуры на заданном уровне осуществляются путем одновременного изменения подачи хладагента в теплообменник 7 и изменения тока электронагревателя 11 терморегулятором 22. Величина износа исследуемых образцов определяется по изменению массы. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.