Способ испытания на износ прессовых соединений с натягом Советский патент 1992 года по МПК G01N3/56 

Изобретение относится к исследованиям триботехнических свойств цилиндрических образцов из различных материалов и покрытий на износостойкость в условиях коррозионно-механического изнашивания соприкасающихся тел при малых колебательных относительных перемещениях и может быть использовано для исследования износостойкости различных материалов и покрытий.

Известен способ испытания прессового соединения по его прочности на осевой сдвиг, предусматривающий суждение об износостойкости элементов соединения по усилию запрессовки-распрессовки.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является способ испы тания неподвижно сопряженного вала с

кольцом подшипника качения, который ведут путем прикладывания к диаметрально расположенным точкам дорожки качения кольца, напрессованного на вращающийся вал, радиальной нагрузки через тела качения и регистрируют положение кольца относительно вала. Об износостойкости элементов соединения судят по продолжительности испытаний, числу циклов нагру- жения и пути трения.

Однако для применения способа необходимо задать вращение валу, что значительно усложняет и удорожает его применение, а также повышает трудоемкость. Применение внешней радиальной нагрузки для ведения способа связано с необходимостью изготовления дорогостоящих и сложных нагрузочных устройств, что

О

ы

00

ведет к удорожанию применяемого способа.

Ввиду того, что материал вала с меньшим значением коэффициента трения имеет также и меньший период до достижения сдвига кольца относительно вала, а при дальнейших испытаниях в условиях подвижности кольца износостойкость этого материала выше, то путь трения не может точно характеризовать износостойкость элементов соединения, что снижает точность испытаний.

Целью изобретения является упрощение испытаний прессовых соединений с натягом на износостойкость и повышение точности измерений.

Поставленная цель достигается тем, что в способе испытания на износ прессовых соединений с натягом, заключающемся в том, что осуществляют силовое циклическое воздействие на соединение и определяют параметр натяга, по которому судят об износе, воздействие на соединение осуществляют путем циклической подачи под давлением в зону контакта соединения жидкости до появления локального зазора между частями соединения и последующего сброса давления, в процессе испытания периодически определяют зависимость расхода жидкости от ее давления путем изменения давления и измерения соответствующего расхода, а в качестве параметра натяга определяют давление, соответствующее одному и тому же для всех зависимостей значению расхода.

На фиг.1 изображена схема способа испытания на износ прессовых соединений с натягом; на фиг.2а - схема исходного состояния прессового соединения с натягом, б - схема прессового соединения с натягом в момент, когда давление жидкости и посадки равны между собой, в - в момент, когда величина давления подаваемой жидкости максимальна; на фиг.З - схема определения состояния прессового соединения с натягом; на фиг.4 - графические характеристики плотности, прессового соединения с натягом при различных значениях натяга; на фиг.5 - график зависимости величины давления подаваемой жидкости при заданном ее расходе от величины натяга.

Способ осуществляют следующим образом.

В зону 4 испытываемого сопряжения (фиг.1) вала 1 и втулки 2 по каналу 3 подают жидкость под переменным давлением Р f(t). Под давлением жидкости происходят упругие расширения отверстия охватывающей детали (втулки) и уменьшение диаметра охватываемой детали (вала) (фиг.2.). Чтобы

не допустить полного исчезновения непосредственного контакта сопряженных поверхностей в момент начала просачивания подаваемой жидкости, необходим сброс

давления, что и происходит в результате подачи жидкости под переменным давлением. Создавая циклическое повторение на- гружения зоны контакта прессового соединения (т.е. путем пульсаций давления),

,0 добиваются создания условий, при которых возникают малые колебательные относительные перемещения сопряженных поверхностей, вследствие которых происходят пластические деформаций, усталостные

5 разрушения микровыступов поверхностей, окисление, релаксация напряжений, вызывающие фреттинг-коррозию.

Для определения величины износа в зону 4 контакта (фиг.З) посадочных поверхно0 стей вала 1 и втулки 2 по каналу 3 подают жидкость под давлением Р. Через зону 4 диагностируемого контакта жидкость просачивается и стекает в воронку 5. Измеряя мензуркой б для различных величин давле5 ния Р, соответствующее количество расхода жидкости Q за один и тот же промежуток времени, получают характеристики плотности соединения для различных стандартных посадок с натягом (фиг.4, где Q - расход

0 жидкости через зону диагностируемого контакта; Р - величина давления жидкости).

В процессе испытания периодически определяют зависимость расхода жидкости Q, просачивающейся через соединение,

5 от ее давления Р путем изменения давления и измерения соответствующего расхода, а в качестве параметра натяга Ыфак определяют давление жидкости Рп, соответствующее одному и тому же для всех

0 зависимостей значению расхода Озад (фиг.5, где Ыфак - натяг диагностируемого прессового соединения с натягом; Рп - давление жидкости, подаваемой в зону диагностируемого онтакта),

5 Положительный эффект от использования способа испытания на износ прессового соединения с натягом обусловлен упрощением способа за счет устранения необходимости создания вращения испытыва0 емого сопряжения вокруг продольной оси относительно внешней нагрузки и отказа от применения дорогостоящих приводов вращения и сложных нагрузочных устройств, и1 повышением точности определения изно5 состойкости элементов прессового соединения с натягом за счет сохранения исходного положения поверхностей контакта и устранения влияния коэффициента трения материалов соединения на резуль- , таты исследований.

Формула изобретения

Способ испытания на износ прессовых соединений с натягом, заключающийся в том, что осуществляют силовое циклическое воздействие на соединение и определяют параметр натяга, по которому судят об износе, отличающийся тем, что, с целью упрощения и повышения точности, воздействие на соединение осуществляют путём циклической подачи под давлением в зону

контакта соединения жидкости до появления локального зазора между частями соединения и последующего сброса давления, в процессе испытания периодически определяют зависимость расхода жидкости от ее давления путем изменения давления и измерения соответствующего расхода, а в качестве параметра натяга определяют давление, соответствующее одному и тому же для всех зависимостей значению расхода.

Изобретение относится к исследованиям триботехнических свойств материалов и покрытий в условиях коррозионно-механи- ческого изнашивания при малых колебательных относительных перемещениях. Целью изобретения является упрощение и. повышение точности. Осуществляют воздействие на соединение путем циклической подачи под давлением в зону контакта соединения жидкости до появления локального зазора между частями соединения и последующего сброса давления. В процессе испытания периодически определяют зависимость расхода жидкости от ее давления за счет изменения давления и измерения соответствующего расхода. В качестве параметра натяга определяют давление, соответствующее одному и тому же для всех зависимостей значению расхода. 5 ил. v Ј

3

P const

-

Фиг.Ч

МПа

Я,

Фаг. 5

А/фац

Цнкм