Устройство для испытания материалов на износ Советский патент 1992 года по МПК G01N3/56 

Изобретение относится к испытательной, технике, в частности к устройствам для испытания пар трения на изнашивание без и со смазкой.

Известно устройство для испытания материалов на износ, содержащее основание, размещенные на нем держатель контробразца, держатель испытуемого образца, узел нагружения образца, соединенный с датчиком перемещения, привод держателя контробразца, а также второй держатель дополнительного образца, взаимодействующего с контробразцом. Контробразец размещают на температурном компенсаторе, выполненном в виде цилиндра с кольцевой Г1олостью, заполненной пористым материалом и вязкой жидкостью.

Устройство позволяет осуществлять измерение износа с учетом тепловой деформации образцов и биения испытательного вала. Однако инерционность температурного компенсатора снижает точность измерений, особенно в начальный период интенсивного фрикционного разогрева пары трения.

Известно устройство, содержащее станину, установленный а ней держатель контробразца с приводом, держатель образца, узлы нагружения и измерения износа, а также компенсатор теплового расширения образца со средствами регулировки температуры. Вращение контробразца осуществляют приводом, затем нагружают раздельно образец и компенсатор равными по величине и направлениям усилиями. Температура образца и компенсатора поддерживается одинаковой, однако полной синхронности достичь невозможно, в результате достоверность и точность измерений невысоки.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является устройство Для испытания материалов на износ, содержащее корпус, держатель контрОбразцов, соединенный с ним привод,вращения, L-образный держатель образца, связанный с корпусом и способный перемещаться перпендикулярно оси вращения держателя контробразца, взаимодействующий с держателем образца узел нагружения и датчик измерения износа, корпус которого закреплен на держателе образца. Устройство снабжено также имитатором контробразца, выполненным из материала образца, держателем имитатора образца, жестко закрепленным на корпусе, узлом прижима имитатора образца к нерабочей поверхности образца и кронштейном, закрепленном на держателе образца, в который устанавливается датчик измерения износа, контактирующий с имитатором образца.

После установки образца в держатель станавливают имитатор образца. При помощи узла прижима имитатора образца выбирают зазор между образцом и имитатором, нагружают пару трен.ия. Включают привод вращения и производят испытания. За счет тепла, выделяющегося при

трении, происходит их разогрев. При этом температуру образца приобретает и имитатор. Датчик измерения износа фиксирует износ, при этом в результат измерения не входит ошибка, возникающая за счет линейного расширения образца.

Однако точность известного устройства недостаточно высока вследствие влияния на результат теплового расширения контробразца, компенсация которого не обеспечивается конструкцией устройства.

Целью изобретения является повышение точности измерения износа пары трения при фрикционном разогреве м непрерывном контроле изнашивания.

Устройство для испытания материалов

на износ, содержащее основание, установленный на нем корпус, размещенный на корпусе держатель контробразца, привод вращения держателя контробразца относительно оси, параллельной основанию, установленной с возможностью перемещения в направлении, перпендикулярном основанию, L-образный Держатель образца, стойка и полка которого соответственно перпендикулярна и параллельна основанию, узел нагружения, связанный с держателем образца, и датчик измерения износа, корпус которого закреплен на держателе образца, снабжено фрикционным узлом, жестко связанным с корпусом датчика измерения износа, стойкой, установленной во фрикционном узле с возможностью перемещения в.нем вдоль,своей оси, которая параллельна оси стойкии-образного

держателя образца, жестко связанными с концами стойки полками, оси которых перпендикулярны оси стойки, вторым фрикционным узлом, жестко связанным с корпусом, второй стойкой, установленной с

возможностью перемещения во втором фрикционном узле здоль своей оси. которая расположена пара/шельно оси первой стойки, вилкой, один зуб которой закреплен на одном И.З торцов второй стойки, и регулировочным упором, одним торцом закреп ленным на полке L-образного держателя образца соосно второй стойке с образованием зазора di между вторым торцом второй стойки и его свободным торцом. одна из полок размещена между 3V6bflMH вилки с образованием между нею и зубьями одинаковых зазоров, равных зазору (5i, а вторая полка предназначена для контактирования с подпружиненной головкой датчика износа, На чертеже приведена схема устройства. Устройство для испытания материалов на износ содержит корпус 1, на котором установле,н привод 2 держателя 3 контро.бразца 4, с которым контактирует образец 5, установленный в L-образцом держателе 6, имеющим возможность вертикального перемещения в шарнирах 7, На держателе 6 смонтирован кронштейн 8, несущий датчик 9 измерения износа и фрикционный узел 10 с винтом 11 регулировки силы трения в узле, Подвижная головка 12 датчика 9 подпружинена измерительным усилием относительно поверхности нижней горизонтальной полки 13, жестко связанной с вертикальной стойкой 14, установленной с возможностью nisремещения в вертикальном направлении во фрикционном узле 10. Вертикальная стойка 15 установлена с возможностью вертикального перемещения во фрикционном узле 16, жестко связанном с корпусом 1 и имеющем винт 17 регулировки силы трения. На верхнем торце вертикальной стойки 15 смонтирована вилка 18, на которой закреплены верхний регулировочный винт 19 и упор 20. Сооснр к нижнему торцу вертикальной стойки 15. в держателе 6 установлен регулируемый упор 21. Между винтом 19 и упором 20 расположена верхняя горизонтальная полка 22, жестко связанная с вертикальной стойкой 14. Узел 23 нагружения образца 5 связан с корпусом 1 шарниром 24 и с держаГтелем 6 шарниром25. На чертеже показаны эксплуатационные зазоры 3i -64 . Устройство работает следующим образом. Оператор перемещает вертикальную стойку 15 вниз до контакта ее нижнего торца с регулируемым упором 21. П0и этом регулировочньГй винт 19 контактирует с верхней горизонтальной полкой 22 и перемещает ее вниз вместе с вертикальной стойкой 14 и нижней горизонтальной полкой 13, Зазоры д, dz становятся равными нулю, а зазор при таком перемещения практически не меняется, так как выполняется очень большим. Показания датчика 9 выставляют на нулевую отметку, зазор между измери тельной головкой 12 и полкой 13 при этом отсутствует. Включением привода 2 осуществпяют вращение держателя 3 с контроб разцом 4. При этом максимальное значение зазора д выставляется автоматически равным амплитуде радиальных биений, а сумма зазоровб2 равна этому .значению. Показания датчика 9 снова коррелируют, устанавливая на нулевую отметку. После приложения нагрузки происходит износ сопряженных поверхностей, а также нагрев и расширение образца 5 и контробразца 4. При этом держатель 6, вертикальные стойки 14 и 15 перемещаются вертикально вверх. Стойка 15 перемещается вверх в результате взаимодействия с упором 21, Совместное перемещение стоек 14 и 15 блокирует воздействие теплового расширения на показания датчика 9, При появлении износа образец 5 вместе с держателем б и датчиком 9 перемещаются вниз, а полка 22 стойки 14 взаимодействует с упором 20 и остается на прежнем уровне, воздействуя на измерительную головку 12 датчика 9, который фиксирует износ образца 5. Соответствующие перемещения стоек 15 и 14 обеспечиваются фрикционными узлами, которые поддерживают зазоры di -63 , После прогрева пары трения устройство фиксирует износ так же, как и известное устройство,. Формула изобретения Устройство для испытания материалов на износ, содержащее основание, установленный на нем корпус, размещенный на корпусе держатель контробразца, привод вращения держателя контробразца относительно оси, параллельной основанию, установленный с возможностью перемещения в направлении, перпендикулярном основанию, L-образный держатель образца, стойка и полка которого соотве гственно перпендикулярна и параллельна основанию, узел нагружения, связанный с держателем образца, и датчик измерения износа, корпус которого закреплен на держателе образца, отличающееся тем, что, с целью повышения точности, оно снабжено фрикционным узлом, жестко связанным с корпусом датчика измерения износа, стойкой, установленной во фрикционном узле с возможностью перемещения в нем вдоль своей оси, которая параллельна оси стойки L-образного держателя образца, жестко связанными с концами стойки полками, оси которых перпендикулярны оси стойки, вторым фрикционным узлом, жестко связанным с корпусом, второй стойкой, установленной с возможностью перемещения во втором фрикционном узле вдоль

7 17144498

своей оси. которая расположена параллель-цом второй стойки и его свободным торцом, HO оси первой стойки, вилкой, один зуб ко-одна из полок размещена между зубьями торой закреплен на одном иэ торцов второйвилки с образованием между нею и зубьями стойки, и регулировочным упором, однимодинаковых зазоров, равных зазору б, а ВТОторцом закрепленным на полке С-обр&зного5 рая полка предназначена для контактировадержателя образца соосно второй стойке сния с подпружиненной подвижной головкой образованием зазора д между вторым тор-датчика износа.

Изобретение относится к испытательной технике, в частности к устройствам для испытаний материалов на износ и касается определения триботехнических свойств самосмазывающихся материалов. Цел^ \лзот бретения -г повышение точности измерения износа фрикционной пары в момент ее прогрева ив процессе непрерывного контроля\,Линейного износа. Устройство дли испытаний материалов на износ содержит корпус 1. размещенный на корпусе 1 держатель 3 контробразца 4, привод 2 вращения держателя контробразца относительно рси, параллельной основанию, установленный с возможностью перемещения в направлении, перпендикулярном основанию. L-об- разный держатель 6 образца 5, стойка и полка которого соответственно перпендикулярна и параллельна основанию. Узел на- -гружения связан с держателем 6 образца 5. Корпус датчика 9 износа закреплен на держателе образца. Фрикционный узел жестко связан с корпусом датчика 9 измерения износа. После приложения нагрузки происходит, износ сопряжённых поверхностей, а также нагрев и расширение образца 5 и контробразца 4. При этом держатель 6 и вертикальные стойки 14 и 15 перемещаются вертикально вверх. Совместное перемещение стоек 14 и 15 блокирует воздействие теплового расширения на показания датчика 9. 1 ил.(ЛСZ5 гзЬ^ ^ ^ю