Способ испытания материалов на абразивный износ Советский патент 1992 года по МПК G01N3/56 

-1ПгУ

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано для испытания материалов на абразивное изнашивание. Цель изобретения - повышение точности испытаний за счет равномерного износа поверхности образца. Устройство для реализации способа содержит корпус, буккер 1 для размещения абразива, ротор 2, диск с образцами, бункер для сбора отработанного абразива. Устанавливают контрольный образец, состоящий из пакета пластин 6, ориентированных вдоль направления движения струи, определяют неравномерность износа пластин и уменьшают с помощью экранов,4 и 5 диаметр струм абразива до величин, соответствующих износу пластин с минимальной неравномерностью износа, который используют для определения износостойкости испытуемого образца. 2 табл., 1 ил.

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано для испытания материалов на абразивное изнашивание.

Известен способ испытания материалов на абразивный износ, заключающийся в том, что образец испытуемого материала размещают под заданным yi- лом к абразивной струе и об износостойкости материала судят по размерам образовавшейся лунки.

Недостатком известного способа является низкая достоверность результатов испытания, обусловленная влиянием размера и конфигурации образовавшейся лунки.

Наиболее близким к предлагаемому изобретение по технической сущности и достигаемому результату является способ испытания материалов на абразивный износ, заключающийся в том, что образец из испытуемого материала размещают под заданным узлом к абразивной струе и перемещают относительно абразивной струи параллельно плоскости изнашиваемой поверхности.

Недостатком прототипа являются низкая точность результатов испытаний, обусовленная тем, что струя абразива имеет неоднородную плотность в поперечном сечении. Центральная часть . струи более плотная, а периферийная разреженная, в результате чего расчет удельной износостойкости образцов гравиметрическим методом дает большую погрешность.

Цель изобретения - повышение точности испытаний за счет равномерного износа поверхности образца,,

I

Поставленная цель достигается тем, что в способе испытания материалов на абразивный износ, заключающемся в том, что периодически воздействуют на поверхность испытуемого образца абразивной струей, подаваемой из канала вращающегося ротора, а об износостойкости материала судят по весовому износу образца, предварительно проводят испытания контрольного образца, состоящего из пакета пластин, ориентированных вдоль направления движения струи, определяют неравномер10

20

Сравнительные испытания проводят при одинаковом количестве абразива, воздействующего с единицей площади образца,

Способ испытания материалов на абразивный износ позволяет проводить испытания при равномерной плотности потока абразива и учитывать количест во абразива, взаимодействующего с единицей площади образца.

На чертеже изображено устройство, реализующее предлагаемый способ.

Устройство содержит бункер 1 для . с абразива, ротор 2 с радиальными кана- лами для разбрасывания абразива, обра зцедержатели 3, регулируемые по вы соте экраны и 5 для разделения потока абразива.

Способ испытания материалов на абразивный износ осуществляют следующим образом.

В образцедержатель 3 устанавливают послойно по высоте пакет предвари- 25 тельно взвешенных пластин 6,изготовленных из однородного материала и имеющих одинаковые размеры, таким, что их торцы совпадают и расположены нормально к направлению потока абрази чо ва, выбрасываемого из радиально расположенных каналов ротора 2. Размер и количество пластин определяются исходя из конструктивных особенностей устройства для испытания на абразивный износ, а также от условий испытаний (скорость и размер абразива, угол атаки и т.д.). Устанавливают заданную скорость вращения ротора 2 и подают на ротор 2 абразив. После испытания каждую пластину повторно взвешивают и определяют удельный мас совый износ.

Определяют область воздействия струи абразива, в которой образцы имеют минимальную неравномерность износа, и с помощью экранов 4 и 5 формируют соответствующий ей поток абразива. Затем при данных режимах проводят испытания исследуемых матер алов. При этом высота образцов не 5®4должна быть меньше щели,образованной экранами k и 5 разделяющими поток абразива. При испытаниях контролируют весовым методом массу отработан35

40

45

ного абразива. Испытания прекращают, ность весового износа пластин и умень-ее,-

L,IUjr55 .когда масса отработанного абразива

шают с помощью защитного экрана ди-

достигает заданного количества.

аметр струи абразива до величины, соответствующей износу пластин с минимальной неравномерностью износа.

, а р10

20

7322314

Сравнительные испытания проводят при одинаковом количестве абразива, воздействующего с единицей площади образца,

Способ испытания материалов на абразивный износ позволяет проводить испытания при равномерной плотности потока абразива и учитывать количество абразива, взаимодействующего с единицей площади образца.

На чертеже изображено устройство, реализующее предлагаемый способ.

Устройство содержит бункер 1 для . с абразива, ротор 2 с радиальными кана- лами для разбрасывания абразива, обра зцедержатели 3, регулируемые по высоте экраны и 5 для разделения потока абразива.

Способ испытания материалов на абразивный износ осуществляют следующим образом.

В образцедержатель 3 устанавливают послойно по высоте пакет предвари- 25 тельно взвешенных пластин 6,изготовленных из однородного материала и имеющих одинаковые размеры, таким, что их торцы совпадают и расположены нормально к направлению потока абрази- чо ва, выбрасываемого из радиально расположенных каналов ротора 2. Размер и количество пластин определяются исходя из конструктивных особенностей устройства для испытания на абразивный износ, а также от условий испытаний (скорость и размер абразива, угол атаки и т.д.). Устанавливают заданную скорость вращения ротора 2 и подают на ротор 2 абразив. После испытания каждую пластину повторно взвешивают и определяют удельный массовый износ.

Определяют область воздействия струи абразива, в которой образцы имеют минимальную неравномерность износа, и с помощью экранов 4 и 5 формируют соответствующий ей поток абразива. Затем при данных режимах проводят испытания исследуемых материалов. При этом высота образцов не 5®4должна быть меньше щели,образованной экранами k и 5 разделяющими поток абразива. При испытаниях контролируют весовым методом массу отработан35

40

45

достигает заданного количества.

t

Пример. Предварительное определение плотности потока абразива проэ17

водят на контрольных образцах из термопластичного полиуретана. Размеры образцов 20x20 2 мм. Количество образцов 20 шт. Центральная часть па- кета располагается по горизонтальной оси каналов ротора. Испытания проводят при скорости вращения ротора 600 об/мин и линейной скорости абразива в момент вылета из ротора 17,5 м/с. Образцы подвергают воздействию потока абразива и повторно взвешивали.

Результаты приведены в табл. 1.

По результатам предварительных испытаний установлено, что плотность потока абразива по вертикали равномерно распределена на уровнях образцов от 7 до 13

Для исследования взяты четыре образца из термопластичного полиуретана, синтезированного на основе простого полиэфира (ПЭ), дифенилметанди йзоцианата (ИДИ) и бутандиола (БД). Размеры образцов мм. С умето результатов испытаний контрольных образцов устанавливают экраны для разделения потока абразива так, что размер щели h между ними равен 7 мм. Величина радиуса R от оси ротора 2 до поверхности образцов равна 150 мм Ллощадь периметра 3,14 15х /0,,9 см2 . Площадь всех исследуемых образцов,подвергаемых атаке абразива, равна 0,72,,6 см2. Износ определяют при прохождении 1 кг абразива на 1 см2 площади образца.

Таблица

Образец

t....-. т, ,

jtid:n:nn:a:a:n

5 Q

5

0

5

0

5

16

Следовательно, через весовое устройство за один цикл испытаний должно пройти 65,9 кг абразива.

Результаты сравнительных испытаний полиуретанов при различном соотношении исходных компонентов приведены в табл. 2.

Использование предлагаемого способа позволяет проводить испытания в условиях, когда неравномерность износа образцов минимальна, что повышает точность результатов.

Формула изобретения

Способ испытания материалов на абразивный износ, заключающийся в том, что периодически воздействуют на поверхность испытуемого образца абразивной струей, подаваемой из канала вращающегося рЪтора, а об износостойкости материала судят по весовому износу образца, о т л и ч а - ю щ ийс я тем, что, с целью повышения точности испытаний за счет рав- номерного износа поверхности образца, предварительно проводят испытания контрольного образца, состоящего из пакета пластин, ориентированных вдоль направления движения струи, определя- ют неравномерность весового износа пластин и уменьшают с помощью защитного экрана диаметр струи абразива до величины, соответствующей износу пластин с минимальной неравномерностью износа.

Таблица 1

..-. т, ,

nn:a:a:n

10