Пара трения для испытания на фреттинг-усталость при изгибе Советский патент 1992 года по МПК G01N3/56 

Изобретение относится к испытаниям материалов трением, в частности к устройствам для фреттинг-усталостных испытаний.

Известна пара трения, содержащая образец в виде стержня и чонтообрззец.

Недостатком этой парь является о/.за- тывание контробразцом стержня не по всей окружности, что не позволяет моделировать условия натяга.

Наиболее близкой из известных является пара грения для испытаний на фреттинг- усталость при изгибе, содержащая образец в виде стержня и охватывающий с матягом один его конец контробразеи в виде втулки,

Недостатком данной пары трения является выполнение сопряженных поверхностей с постоянным диаметром в любом сечении сопряжения, перпендикулярном оси стержня. Это не позволяет создавать условия неравномерного закона распределения по поверхности контакта в направлении оси стержня соотношения между

ташенциэлиюй и нормальной составляющими относи тел иного перемещения контактирующих областей при деформирозргчм.

Целью изобретения является повышение достоверности путем учета влияния г;э Фреттинг-усталссть неравномерного закона распределения по поверхности контакта соотношения между тангенциальной и нормальной составляющим.; относительного перемещения контактирующих области при деформировании.

Указанная цель обеспечивается тем, ,v сопряженные поверхности стержня и втулки имеют радиус, плавно умекыиающейгч по нелинейному закону в направлении свободного конца стержне.

На чертеже представлен призер выполнения тарь трения.

Стержень 1 имсот участок 2 с поверхностью вращение .оцимся по оси х радиусом по нелинейном закону R(X). Закон R(X) мохет быть квадратичные, логарифмическим млн другим, влияние которого

С

L

необходимо исследовать на фреттинг-уста- пость стержня 1. Втулка 3 имеет круглое отверстие с участком 4 с поверхностью, ра- iiHvc КОТОРОЙ уменьшается по оси X по тому же закону R(X). Стержень 1 вставлен в отверстие втулки 3 и прижат участком 2 к участку 4 номинально неподвижно с помощью прижимающего устройства, состоящего из хвостовика с резьбой 5, выполненного на стержне 1 со стороны малого радиуса участка 2, на который-установлена гзйка 6, пружинная шайба 7,контактирующая с втулкой 3.

Пара трения работает следующим образом,

Стержень 1 вставляют в отверстие во втулке 3 и прижимают участком 2 к участку 4, затягивая гайку 6, которая сжимает пружинную шайбу 7, обеспечивая заданное усилие прижатия.

Затянутую таким образом пару трения крепят за втулку 3 в стакане 8, который устанавливают за хвостовик в захвате испытательной машины изгиба при вращении (например, УКИ-10 ад), а свободный конец стержня 1 нагружают усилием Рс помощью подвешивания грузов. Приводят пару трения во вращение, При этом стержень подвергается циклическому изгибу по симметричному циклу, что вызывает в соединении с натягом поверхностей 2 и 4 циклические деформации, в результате которых в некоторой зоне соединения происходит циклическое м кропроскальзывакие, приводящее совместно с цмклическим л объемными напряжениями а стержне 1 к его разрушению от фреттинг-усталости через замеряемое число циклон.

Пои этом тангенциальное относительное смещение сопряженных приповерхно- стныхобластейопределяет

проскальзывание в контакте, а нормальное

относительное смещение определяет геометрическое разжатие-сжатие, которые имеют некоторые определенные величины дня каждой поверхности сопряжения и соотношение которых различно цля рззличных кооодина и различных функций R(X).

Нелинейный закон уменьшения радиуса R(X) задает неравномерное соотношение между ноомапьным и тангенциальным отноеительным смещением приповерхностных областей в различных участках контакта (имеющи различную координату X).

Изобретение представляет возможным исследовать влияние закона уменьшения

радиуса на фреттинг-усталостную долговечность стержря, что позволяет оптимизировать Форму соединения.

Формула изобретения

Пара грения для испытания на фреттинг-усталость при изгибе, содержащая образец в виде стержня и охватывающий с натягом один его конец контробразец в вире втулки, отличающаяся тем, что, с цепью повышения достоверности путем влияния на Ф петтинг-усталость неравномерного закона распределения по поверхности контакта соотношения между тачг,;-щУ1 и.ьной м нормальной составляю- щи и отчоситэя иого перемещения кочтак(яруюаи-х областей при деформировании, сопряженные поверхности стержня и втул- имеют падиус, плавно уменьшающейся по ьзпинсйчому закону в иапраалении о1 свободного конца стержня.

Изобретение oiносится к технике испытаний материалов транием. Цель - п-оаышеiswe достоверное , путем учета блг,с,тл г фоеттинг-усталость неравномерного законе распределения по поверхности кот актасо- огно1аения между тангенциальной и нормальной составляющими относительного перемещения контактирующих областей при деформироэзнии. Пара трения содержит образец в виде стерхня 1 и охватывающий с натягом его окец кон гробразец в вид вту/ til 3. Ноькм являет то, что С01тряжениь е псвеолност - и втулки имеют ра,, П .авни уменьшающийся Г,С Н ЛИНЬЙНОМу ойКСЬу1 tJ МаГЧ ЗВЛОНИИ ОТ сробидно(о KOHL S стержня. 1 ил