Способ испытания материалов на трение и износ и устройство для его осуществления Советский патент 1991 года по МПК G01N3/56 

Изобретение относится к испытаниям материалов трением и может быть использовано для исследования триботехнических свойств материалов узлов трения, работающих при сложных законах изменения нагрузочного и скоростного режимов трения в условиях сухой или граничной смазки.

Цель изобретения - повышение экономичности путем более рационального использования поверхности контробразца.

На фиг. 1 представлена схема устройства для осуществления способа; на фиг. 2 показана связь касательной скорости вращения контробразца oiR и скорости

перемещения образца -т- с требуемым законом изменения относительной скорости скольжения V(t).

Устройство содержит держатель 1 образца 2 материала, который установлен в направляющих 3, держатель 4 дискового контробразца 5, механизм 6 прижима образца к контробразцу, механизм радиального перемещения образца 2 относительно контробразца 5, выполненный в виде барабана 7 с переменным вдоль его оси радиусом и винтовой канавкой на боковой поверхности и расположенного в канавке троса 8, закрепленного свободным концом на держателе 1 образца 2, привод 9 вращения, вал 10 которого связан с барабаном 7. На этом же валу 10 установлен дополнительный барабан 11 с переменным вдоль его оси радиусом, который с помощью кли- нов-ого ремня 12 связан с шкивом 13, который в свою очередь имеет направляющие

О

ON СлЭ СЛ

О

14. При этом шкив 13 расположен на общем валу 15 с держателем 4 контробразца 5.

Способ с помощью данного устройства осуществляется следующим образом.

Устанавливают образец 2 исследуемого материала, укрепленный в держателе 1, в любом месте дискового контробразца 5, расположенного в держателе 4. Механизмом 6 создают требуемую силу сжатия. Приводят во вращение привод 9 и тем самым барабаны 7 и 11. На барабан 7 наматывается трос 8, перемещающий образец 2 по поверхности контробразца 5. Одновременно барабан 11 через ремень 12 приводит во вращение шкив 13 и через вал 15 контробразец 5. Направляющие 14 шкива 13 позволяют ему перемещаться вдоль вала 15 вслед за перемещением ремня 12 по барабану 11 без взаимного вращения шкива 13 и вала 15. Профиль барабана подбирается исходя из требуемого закона изменения скорости V скольжения образца по контробразцу.

Для обеспечения заданного закона изменения относительной скорости V скольжения при испытаниях по неприработанной поверхности контробразца с максимальной эффективностью его использования закон изменения частоты п вращения контробразца выбирается согласно формуле (см. фиг. 2).

,2

(D

За один обо рот в данном случае образец перемещается по радиусу на расстояние, равное его поперечному размеру R

М2)

Подставляя выражение (2) в (1), получают

(cod)2 + 0 V2; (2л nd)2 V2;

-ет-(3

При этом образец выписывает на дисковом контробразце винтовую линию типа спирали Архимеда с расстоянием между витками, равным поперечному размеру образца, двигаясь в любой момент времени по неприработанной поверхности с требуемыми законами изменения скорости сколь().

жения и силы сжатия образцов, таким образом центральная часть контробразца проходится образцом медленнее, что ведет к более полному, максимальному использо- ванию поверхности трения контробразца.v

Формула изобретения 1. Способ испытания материалов на трение и износ, заключающийся в том, что образец материала прижимают с постоянной нагрузкой к неприработанной поверхности дискового контробразца, вращают контробразец и одновременно сообщают поступательное перемещение образцу с переменной скоростью V вдоль радиуса дискового контробразца и определяют триботехнические параметры, отличающийся тем, что, с целью повышения экономичности путем более рационального использования поверхности контробразца, вращение контробразца осуществляют с переменной частотой п, которую выбирают из условия

25

п

V 2nd

где d - поперечный размер образца вдоль радиуса контробразца.

2. Устройство для испытания материалов на трение и износ, содержащее держатели дискового контробразца и образца материала, механизм прижима образца к контробразцу, механизм радиального перемещения образца относительно контробразца, выполненный в виде барабана с переменным вдоль его оси радиусом и винтовой канавкой на боковой поверхности и расположенного в канавке троса, закрепленного свободным концом на держателе

образца, и привод вращения, вал которого связан с барабаном и с держателем дискового контробразца,. отличающееся тем, что связь вала привода вращения с держателем дискового контробразца выполнена в виде установленного на валу привода дополнительного барабана с переменным вдоль его оси радиусом, шкива с направляющими, расположенного на общем валу с держателем контробразца, и

клинового ремня, охватывающего шкив и дополнительный барабан.

J/f/J/

Я77Г

т 4Јщ/

мммвмвм

/J777

Изобретение относится к испытаниям материалов трением. Цель изобретения состоит в повышении экономичности путем более рационального использования контробразца. Это обеспечивается созданием переменной частоты N вращения контробразца, определяемой по формуле N = V/2φD, где V - переменная скорость движения образца по контробразцу, а D - поперечный размер образца вдоль радиуса контробразца. Устройство содержит образец 2, укрепленный в держателе 1 с направляющими 3, дисковый контробразец 5, укрепленный в держателе 4, механизм 6, барабан 7 с тросом 8 для перемещения образца 2, узел изменения частоты вращения контробразца 5, включающий в себя шкив 13 с направляющими 14, связанный с профилированным барабаном 11 клиновым ремнем 12 и расположенный на одном валу 15 с контробразцом, привод 9, расположенный на одном валу 10 с барабанами 7 и 11. 2 с.п. ф-лы, 2 ил.