ПРИБОР ДЛЯ ОЦЕНКИ ПРОТИВОИЗНОСНЫХ СВОЙСТВ СМАЗОЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ Советский патент 1971 года по МПК G01N3/40 

Изобретение относится к машинам трения для :испытания смазочНых материалов.

Известна четырехшариковая машина прения, в которой узел трения представляет собой пирамиду из четырех Ш:аров.

Предлагаемый прибор позволяет повысить точность определения лр-отивоизносных свойств смазочных материалов благодаря особой конструкции рабочего узла.

iHa фит. 1 приведено схематическое изобра, жение Прибора; .на фит. 2, 3, 4 - рабочий узел.

Лрибор состоит из кассеты /, равномерно расположенных и жестко зажатых в ней тел качения (например, шарк«ов) 2, наружного кольца 3 подшипника качения, нагрузочного устройства 4, устройств 5 и 5 для измерения и регистрации температуры трения приводного устройства 7 и устройства 8 для измерения величины потребляемой мощности (потери на трение).

Кассета / с шариками 2 и кольцом 3 образует рабочий узел прибора, при этом кассета 1 и шарик 2 в сборе являются подвижным элементом рабочего узла, а кольцо 3 - неподвижным.

Радиальная нагрузка на рабочий узел и привод рабочего узла может быть осуществлена любым из известных способов. В данном случае для этой цели применены тар-ированная пружина и электродвигатель постоянного

тока. Устройство 8, например ваттметр, измеряет электрическую мощность в цепи электродвигателя. Для записи темп-ературы трения используется самопишущий прибор, например,

потенциометр типа ЭПП-09.

Рабочий узел состоит (см. фиг. 3 и 4) .из вала 9; фасонной втулки W, имеющей на внутренней торцовой поверхности равномерно расположенные перемычки по числу образцов //

трения; втулки 12 с опорной под образцы поверхностью (указано стрелкой Б на фиг. 4) и с гладкой вертикальной торцовой стенкой; кольца 13, выполняющего роль неподвижного элемента рабочего узла и второго контрагента

трения; гайки 14, служащей для обрлэцов // трения между втулками 10 и 12 и для крепления всего рабочего узла на валу 9.

iB качестве неподвижного элемента рабочего узла используется кольцо от стандартного подши.пника качения. Образцы трения - это тела качения от того же подшипника (-например, щарики).

Шарики 11 и кольцо 13 образуют трущуюся пару рабочего узла. Втулка /Услужит для равномерного распределения шариков по окружности и выполняет роль сепаратора (по аналогии с массивным сепаратором в обычном подшипнике качения). Одновременно вертикальная стенка втулки предохраняет шарики от вынего кольца подшилника, кроме того, на ее поверхность В опираются шарики. Вертикальная стенка втулки ,12 предохраняет шарики от выпада«ия и служит для зажима шариков.

При совмещении втулок 10 и ,12 .(как паказа«о на фиг. 3) образуются равномерно распределенные 1ЦО ОКруж.ности гнезда, в которые закладываются шарики. При затяжке гайки шарИКи жестко-зажимаются между вертикальными стенками «тулок 10 и 12. Образуется своего рода кассета -с выступающими из нее образцами трения, напоминающая внутреннее кольцо подшипнИка качения в сборес сепаратором и телами .качения. Наружный размер подвижного ©ле.м€нта узла .(кассеты) по вершинам -шариков (радиус г) должен быть обязательно меньше, .на.пример на 0,6-0,7%, диаметра бегоБой дорожки наружного кольца подшилника (радиус Я). Это обеспечивается соответствующ-и.м подбором диаметра опорной поверхности втулки 12.

При этом условии наружное кольцо 13, воспринимаю-щее радиальную нагрузку, будет всегда опираться только на три шарика. Тем самым обеспечивается небольшая по протяЖвнности контактная зона трения (дуга /), равная расстоянию между вершинами трех соседних щаров и постоянная во всех опытах. Остальная часть рабочего узла по окружности останется ненагруженной, т. е. нерабочей зоной. В этой зоне будет гарантированный и переменный зазор .между трущимися повер.хностяМИ. Максимальная величина зазора соответствует разнице Л./ между радиусами 1 н г и находится в плоскости действия нагрузки.

.В направлении к месту приложения нагрузки зазор монотонно убывает, достигая нулевого зна.чения в начале зоны нагружсния. Этим обеспечивается ллавный переход образцов .трения (.шариков) из ненагруженной зоны рабочего узла в зону трения.

Устройство работает следующим образом.

Внутрь кольца 13 перемычками вперед вкладывают втулку 10. .В пространство между перемычками помещают образцы трения-шарики 11. Внутрь втулки 10 опорной поверхностью вперед вводят втулку 12, отодвигая при этом шарики к .иферии.

В собранном виде рабочий узел насаживают на вал д и закрепляют на нем гайкой 14. Предварительно npiji легкой затяжке обкатывают с нажимом КОЛЬЦО 13 по шарам /./ с тем, чтобы

все шары касались опорной ловерхности -втулки 13.

.В рабочий узел закладывают ислыт емый смазочный материал, присоединяют термопару, прикладывают нагрузку Р и включают при1водное устройство.

,При -вращении подвижного элемента рабочего узла про-исходит трение скольжения шариков 1ПО кольцу в :пре-делах контактной зоны. Каждый шарик за один оборот последовательно проходит контактную зону и ненагруженную зону, где нет трения по кольцу.

Таким образом, вып-олняется главное условие- периодичность контактирования шарика с кольцом, т. е. лериодичность трения шарика по кольцу.

Продолжительность праце-сса трения шарика по -кольцу за один оборот вала приводного устройства, т. е. пери-од контактирования, выражаегся отношением лути трения (длины дуги контактирования) к линейной скор-ости шарика на его вершине. контактирования может быть изменен путем изменения скорости вращения подвил ного элемента рабочего узла.,

Омазоч-ный .материал, находящийся в зоне трения подвертается циклическому воздействию трущихся поверхностей с частотой, пропорциональной ч-ислу трущихся образщов (шариков) и скорости вра-щения. Продолжительность каждого цикла равна периоду, контактиаования.

Предмет изобретения

.Прибор для оценки противоизносных свойств смазочных .материалов в условиях трения скольжения, содержащий нагрузочное устройство, пр-ивод, рабочий узел, -регистрирующие лриборы, отличающийся тем, что, с целью .повышения точности определения противоизносных свойств смазок, рабочий узел состоит из нарулсного кольца и комплекта тел качения (например, шариков), равномерно

раопределенных и жестко закрепленных от проворачивания между двумя деталями, одна из которых выполняет роль сепаратора и имеет на одной из торцовых ло-верхностей перемычки по числу шариков, а другая - выполняет роль внутреннего колыца подшипника с размерами опорной п-оверхности лод -шарики, меньшими диаметра беговой дорожки внутреннего кольца этой детали.

iPuZ. /

иг 3

ум-р

жИ

Риал