Машина для испытания материалов на трение и износ Советский патент 1992 года по МПК G01N3/56 

Изобретение относится к испытательной технике, в частности к машинам для испытания материалов на трение и износ.

Известна машина А-135 для испытания материалов на трение и износ, содержащая основание, каретку, механизм натружения, привод, блок управления.

Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемой конструкции является машина, содержащая основание, бабку с размещенным в ней шпиндельным узлом, привод шпиндельного узла, кинематически связанный с ним промежуточный вал, каретку с валом, предназначенным для закрепления на нем второго образца, причем промежуточный вал кинематически связан с валом каретки. На каретке закреплены механизм нагружения образца, выполненный в виде пружины, штока, рычага, и механизм уравновешивания каретки. На основании установлен ограничитель осевого перемещения каретки и фиксатор ее углового положения относительно основания. Механизм нагружения образцов снабжен измерителем нагрузки, выполненным в ви- де электрического преобразователя.

Известная машина имеет следующие недостатки.

Каретка консольно подвешена на корпусе промежуточного вала, в связи с этим усложнена конструкция машины. Наличие ограничителя осевого перемещения каретки дает возможность установки последней только в одном положении.

Механизм нагружения имеет шток, установленный в опорах, что усложняет конструкцию и резко снижает точность приложения нагрузки.

Цель изобретения - расширение области использования машины путем увеличе- ния диапазона прикладываемых нагрузок.

Указанная цель достигается тем, что ма- шина для испытания материалов на трение и износ, содержащая основание, установленную на нем стойку, размещенный в ней шпиндельный узел, связанный с ним держатель образца, привод вращения шпиндельного узла, кинематически связанный с ним промежуточный вал, каретку с валом, кинематически связанный с кареткой держатель контробразца, механизм уравновешивания каретки и связанный с ней механизм нагружения, выполненный в виде штока, охватывающего его упругого элемента и электрического преобразователя, дополнительно снабжена установленной на основании червячно-винтовой передачей, винт которой выполнен полым, двумя фланцами, один из которых связан с винтом, другой - жестко со штоком и плитой, установленной с возможностью перемещения относительно основания в направлении оси вала каретки и связанной с механизмом уравновешивания каретки, каретка установлена на валу с помощью подшипников, вал каретки установлен на плите, шток размещен в полом винте, а концы упругого элемента жестко связаны с соответствующими фланцами, которые соединены с электрическим преобразователем.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что предлагаемая машина отличается тем, что она дополнительно снабжена червячно-винтовой передачей, установленной на основании, винт которой выполнен полым, и двумя фланцами, один из которых связан с винтом, другой - со штоком и плитой, установленной с возможностью перемещения относительно основания в направлении оси вала каретки и связанной с механизмом уравновешивания каретки, каретка установлена на валу с помощью подшипников, вал каретки размещен на плите, шток расположен в полом винте, а концы упругого элемента жестко связаны с соответствующими фланцами, которые соединены с электрическим преобразователем.

На фиг.1 изображена принципиальная схема машины; на фиг.2 - схема установки каретки и механизма уравновешивания; на фиг.З - схема механизма нагружения.

Машина содержит основание 1, закрепленную на нем стойку 2, шпиндельный узел 3 с держателем 4 первого испытываемого образца 5, привод 6 шпиндельного узла 3, кинематически связанный с ним промежуточный вал 7, каретку 8, кинематически свя- занную с промежуточным валом 7 и установленную с помощью подшипников 9 на вращающемся валу 10, который смонтирован на стойках 11 и 12, установленных на подвижной относительно основания 1 плите 13, винт 14с маховиком 15 служит для перемещения и установки в требуемое положение каретки 8 с плитой 13 относительно основания 1, держатель 16 контробразца 17, кинематически связанный с валом 10.

С опорой 18 связан механизм 19 нагру- жения образцов, выполненный в виде свободно подвешенного штока 20 и соединенного с пружиной 21 через нижний фланец 22. Электрический преобразователь 23 нагрузки взаимодействуете пружиной 21 через нижний 22 и верхний 24 фланцы, причем верхний фланец 24 пружины связан с пустотелым винтом 25, расположенным в червячной передаче 26 с маховиком 27. ,

Для обеспечения условия приложения к испытываемым образцам 5 и 17 нормированной нагрузки одно плечо каретки 8 выполнено в виде барабана с закрепленным на нем звеном 28 уравновешивания каретки и связанным с устройством 29, установленным умеете с кареткой 8 на подвижной относительно основания 1 плите 13. Настойке 12 установлен ограничитель 30 углового положения каретки 8 относительно плиты 13. На валу 31 привода 6, связанного с измерителем 32 крутящего момента, установлен механизм защиты от перегрузки, снабженный предохранительным штифтом 33 и счетчиком 34.

Машина работает следующим образом.

В соответствии с требуемым режимом и видом испытания образцов задают соответствующие кинематические передаточные отношения. Устанавливают образцы 5 и 17, освобождают каретку 8 с помощью ограничителя 30, затем вращением маховика 15 через винт 14 перемещают плиту 13 с кареткой 8 в требуемое положение и поворачивают каретку 8 с образцом 17 в направлении

5 образца 5. Вводят образцы 5 и 17 в контакт, задают вращение сразу или одному из них от привода 6, через опору 18 с помощью механизма 19 нагружения прикладывают к ним нагрузку.

0 В ходе испытаний регистрируют усилие прижима испытываемых образцов, момент трения, частоту вращения, количество оборотов образца, температуру испытания.

5 Формул а изобретения

Машина для испытания материалов на трение и износ, содержащая основание, установленную на ней стойку, размещенный в ней шпиндельный узел, связанный с ним

0 держатель образца, привод вращения шпиндельного узла, кинематически связанный с ним промежуточный вал, каретку с валом, кинематически связанный с кареткой держатель контробразца, механизм

5 уравновешивания каретки и связанный с кареткой механизм нагружения, выполненный б виде штока, охватывающего его упругого элемента и электрического преоб- разов-ателя,отличающаяся тем.что,с

0 целью расширения области использования путем увеличения диапазона прикладываемых нагрузок, она снабжена установленной на основании червячно-вин- товой передачей, винт которой выполнен

5 полым, двумя фланцами, один из которых связан с червяком, другой - жестко - со штоком, и плитой, установленной с возможностью перемещения относительно основания в направлении оси вала каретки и

О связанной с механизмом уравновешивания каретки, каретка установлена на валу с помощью подшипников, вал каретки установлен на плите, шток размещен в полом винте, а концы упругого элемента жестко связаны

5 с соответствующими фланцами, которые соединены с электрическим преобразователем.

Изобретение относится к машинам для испытания материалов на трение и износ. Цель - расширение области использования путем увеличения диапазона прикладываемых нагрузок. Машина содержит основание 1, закрепленную на нем стойку 2, шпиндельный узел 3 с валом 4, предназначенным для закрепления на нем первого испытываемого образца 5. Привод 6 шпиндельного узла 3 кинематически связан с промежуточным валом 7, Каретка 8 установлена в подшипниках 9 на вращающемся валу 10, который кинематически связан с промежуточным валом 7. Причем вал 10 смонтирован на стойках 11 и 12, установленных на подвижной относительно основания 1 плите 13, с которой связан механизм 28 уравновешивания