Устройство для испытания на трение и износ материалов Советский патент 1991 года по МПК G01N19/02 G01N3/56 

Изобретение относится к испытанию материалов и масел, в частности определению антифрикционных и противоизносных свойств масел.

Целью изобретения является снижение трудоемкости испытаний за счет регистрации износа и силы трения в ходь испытаний

На фиг 1 представлено устройство для испытания материалов и масел; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1, на фиг. 3 - вид по стрелке Б на фиг. 1; на фиг. 4 - узел нагру- жения.

Устройство для испытания материалов и масел состоит из станины 1, на которой установлен привод вращения (не показан), держателя образца 2, расположенного на валу 3. На втулке 4, закрепленной неподвижно относительно вала 3, установлена на подшипнике 5 платформа, выполненная в виде фланца 6 С двух диаметрально противоположных сторон на фланце 6 в шарнирных узлах 7 установлены каждый одним из своих концов два держателя 8, на которых в оправках 9 закреплено по контробразцу (шар) 10. Оправки 9 по осям смещены относительно друг друга, обеспечивая контакт контробразцов 10 с образцом 2 по индивидуальной дорожке. Каждый держатель 8 контробразца 10 уравновешен соответствующим упругим элементом 11. Узел измерения параметров трения выполнен в виде индуктивного датчика 12, помещенного в плоскости взаимодействия контробразцов 10 с образцом 2 и в направлении действия силы трения между одним из держателей 8 контробразцов 10 и упругим элементом 11, причем катушка 13 датчика 12 установлена неподвижно на стойке 14, а сердечник 15 одним концом соединен с держателем 8, другим - с упругим элементом 11.

К ю

CJ 00 VJ

Испытуемый образец 2 помещен в ванночку 16с маслом, расположенную в термостате 17, установленном на кронштейне 18.

Узел нагружения включает плиту 19, установленную на станине 1. На плите 19 перпендикулярно на шарнире 20 установлена пластина 21, которая одним концом через регулятор 22 натяжения и тросик 23 соединена с четырьмя роликами, дна из которых 24 установлены на плите 19, а два 25 - на концах держателей 8 комтробразцов. Нагрузка от груза 26, установленного на рычаге 27, шзрнирно закрепленного на стойке 28, может передаваться через сердечник 29 индуктивного датчика 30 на второй конец пластины 21. Катушка 31 датчика 30 установлена неподвижно.

Узел переточки состоит из барабана 32, установленного с возможностью вращения на рычаге 33, закрепленном на стойке 34, жестко связанной со станиной 1. На резиновой подложке барабана 32 закреплена абразивная шкурка.

Устройство работает следующим образом.

Предварительно необходимо установить на валу 3 держатель и образец 2, промыть его и протереть насухо. На держателях 8 устанавливают опрааки 9 с зафиксированными и протертыми контробразцами 10. С помощью регулировки жесткости упругих элементов 11 держатели 8 контробразцоз 10 устанавливают в горизонтальном положении.

Ванночку 16 для испытуемого масла устанавливают в термостат 17 и вместе с последним закрепляют на кронштейне 18. Производят касание образца 2 и контроб- разцов 10 и с помощью регулятора 22 натя- жения тросика 23 устанавливают пластину 21 параллельно держателям 8 контрообраз- цо.в 10. В этом положении индуктивные датчики измерения параметроз трения, т.е. силы трения и величины износа, выдают нулевой сигнал. При несоответствии сигнала датчиков нулевому значению с помощью перемещения катушек 13 и 31 добиваются необходимого соответствия. Более точная настройка нулевого значения выходного сигнала производится электрическим методом путем изменения выходного напряжения измерительного моста, в который включены обмотку катушки датчиков.

Разводят держатели 8 с контробразцами 10 и заливают испытуемое масло в ванночку 16.

Включают привод вращения образца 2 и при наборе установленной температуры масла нагружают образец, плавно опуская рычаг 27 с грузом 26, при этом контробразцы

10 входят в контакт с образцом 2. Во время прения с помощью индуктивных датчиков -12, 30 измеряются параметры трения (силы трения, величина изчоса).

Величина износа (по диаметру пятна износа) контробразцов определяется предварительно полученной зависимостью диаметра пятна износа от тока индуктивного датчика.

0 Для очередного испытания контробраз- цы 10 поворачивают в оправке 9 для подведения новой поверхности и фиксируют, а затем устанавливают в держателях 8. Испытуемое масло сливаю) из взнкочки 16, в

5 которую после промывки заливают новое.

Перед очередным испытанием образец 2 подааргают переточке, для чего на барабан 32 устанавливают абразивную шкурку и приводят в соприкосновение с поверхно0 стою образца 2, Посла переточки поверхность образца 2 промывают, протирают насухо и повторяют испытания. Фор -1 у л а изобретения

1.Устройство для испытания на трение 5 и износ материалов, содержащее станину,

установленный на ней с возможностью вращения держатель образца, размещенную на держателе образца платформу с направляющими элементами, соединенные с плат0 формой держатели контробразцов, узел измерения параметров трения и узел нагружения с рычагом и грузом, отличающееся тем, что, с целью снижения трудоемкости испытания, оно снабжено узлом пере5 точки образца, выполненным в виде закрепленной на станине стойки, шарнирно установленного одним плечом на стойке в плоскости контакта контробразцов с образцом рычага и установленного на втором пле0 че рычага с возможностью вращения барабана с абразивной боковой поверхностью, платформа выполнена в виде фланца, установленного с помощью опоры качения на держат ,га образца, направляющие злемен5 ты выполнены в виде двух шарнирных узлов, диаметрально расположенных по периферии фланца и соединенных с расположенными перпендикулярно торцу фланца соответствующими держателями контробраз0 цов.

2.Устройство по п. ,отличающее- с я тем, что узел измерения параметров трения выполнен в виде устанавливаемого в п/.оскости взаимодействия контробразцов

5 с образцом индуктивного датчика, электрическая катушка которого закреплена на станине, а сердечник соединен с одним из держателей кснтробразцов, и упругого элемента, соединенного одним концом с сердечником и другим - со станиной.

3 Устройство поп Ч.отличающее- с я тем, что узел нагружения выполнен в виде закрепленной на станине плиты. шар- нирно установленной перпендикулярно ей двуплечей пластины регулятора натяжения с четырьмя роликами, два из которых установлены на плите, а два других - на концах соответствующих держателей контробразцов нерастяжимого тросика, соединяющего одно из плеч пластины с регулятором через ролики, и второго индуктивного датчика, электрическая катушка которого закреплена на плите, сердечник одним концом взаимодействует со вторым плечом пластины, а другим концом - с рычагом и грузом,

Изобретение относится к испытанию материалов и масел на трение и износ. Целью изобретения является снижение трудоемкости испытаний, С помощью упругих элементов держатели 8 контробразцов устанавливают горизонтально. Произведя касание образца 2 и контробразцов 10, с помощью регулятора 22 натяжения и тросика 23 устанавливают пластину 21 параллельно держателям 8, чему соответствует нулевой сигнал датчиков 12 и 30 измерения силы трения и износа. Смазывают контакт образца и контробразцов 10, приводят во вращение образец и нагружают контакт. В ходе испытания регистрируют параметры трения. Очередному испытанию предшествует операция по переточке образца с помощью узла переточки, 2 з.п.ф-лы, 4 ил.

12 /5 11 О « 11 18

Шиг.1

/ в7

Т

19

10 15 0 Я

Фиг 2

JO

11

Фиг.З

Фиг. 4вид В

2633