УСТРОЙСТВО для ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССА Советский патент 1972 года по МПК G01N19/02 

Изобретеиие относится к коитрольно-измерительиой технике.

Известные устройства для исследования ироиесса треиия образца по ирозрачиоыу для его излу1ения материалу, содержащие бескоитактный датчик температуры с оптическо cиcтe roй, узел измерения иормальиого усилия ирн трении и узел измереиия момента треиия, не позволяют регистрировать распределение температур иа отдельиых иятиах коитакта образца с прозрачным .материалом при трении скольжения и обладают низкой точностью измерения.

Для повышения точиости измерения пред;|агаемое устройство сиабжело вакуумной ка.мерой с окном, прозрачным для излучения, рег 1стрируемого датчиком температуры, расноложеииым вие камеры, внутри которой устаиовлеи узел измереиия нормального усилияпри трении, выполненный в виде вращающегося диска с размещеииым иа ием образцом и взаимодействующей с иим упругой балкой с теизодатчиками, подключегжыми к токосъемникам, к которым также подключеиы тензодатчики узла измерения момента треиия, установленного внутри камеры и содержащего вращающуюся в корпусе узла втулку, на которой закреплены упругие балки с теизодатчиками, а оптическая сиете.ма датчика температуры

снабжена мениском, установленным иа входе за апертуриой диафрагмой.

На фиг. 1 схемат 1чески изображен обилий вид прибора; па фиг. 2 дана схема оптической системы датчика температуры; на фиг. 3 - узел измере1И1я нормального усилия при трении; на фиг. 4 - то же, разрез по А-А иа фиг. 3; иа фиг. 5 - узел измереиия момента трения; на фиг. 6 - то же, разрез по Б-Б иа фиг. 5.

К столу / прибора сиизу прикреплеш вакуумная камера 2 с магнитной .муфтой 3 и бесконтактные токосъемники 4 трансформаторного типа. Сверху иа столе крепятся корпус 5 узла измереиия молгеита треиия с вращающимся диско.м 6, стакан 7 с пластпио S из прозрачного материала и крынжа 9 вакуумиой камеры с окном. Датчик () температуры иеремеиитется в горизоиталыюй и вертикальной плоскостях с помощью механиз.ма 11 перемещения, установленного иа вертикальных наиравляюпд.нх 12. Электродвигатель 1; соедииеи с валом магнитной муфт1)1 ременной передачей.

Визуальный и измерительны; каналы датчика темнературы имеют обии1е элемеиты: апертурную диафрагму М (см. фиг. 2), меииск 15, вогиутое 16 и выпуклое 17 зеркала. В визуальном каиале установлено откидное зеркало 18, фильтр-сетка 19 и окуляр 20. Для изMcpeiuiii используется полевая диафрагма 21, конденсор 22 ,11 приемник 23 излучения, нодключсннып к усплителю иостоялпого тока с соответствующей полосой пропускания. Усилнтель связан с осциллографом и регистрнрующим устройством, например кинокамерой.

Вращаюн и1Йся диск снабжен двумя прижимами 24 (с.м. фнг. 3 и 4) и поворотной нластииой 25, в которую запрессовапа втулка 26 со скользящим в ней образцом 27. Упругая балка28 с тензодатчиками 29 закреплена на су.чаре 30, вращающемся в цептра.х 31. Вшгг 32 служит для регулпроваиия усилия ун)у1-ой балки.

В корпусе 5 узла нзмерения момента трення (см. (1)1н 5 и 6) в нодшииииках 5 вращается втулка 34, и.меющая два выреза. В вырезах с помощью штифтов 35 закреплены упругие балки 36 с тензодатчиками 37. Выходной вал 38 с упорными внптами 39 установлен во втулке в подшипниках 40. Тензодатчики 29 ц 37 подсоединены к роторным катушкам безконтактиых токосъемников траисформаторного типа проводниками, про.ходящими в отверстия выходного вала узла измерения момента трендш. Статорные катушкн токосъемников подключены к тензоусилителям переменного тока.

Образец 27 вставляют во втулку 26 при сиятых с прибора стакане 7 и крыщке 9 вакуумной ка.меры. Исходя из требуемой скорости скольжения устаиавливают скорость враще1И1Я иривода и положение поворотной пластины 25, которое фиксируют прижимами 24. После установки в прибор стакана с пластиной из прозрачного матернала винтом 32 регулируют усилие прижатия образца к пластине (нормаль 1ое усилие ири трении). При необходимости иритирки прибор подготавливают аиалогнчиым образом, заменяя прозрачиую пластииу притирочной плитой. Притирка производится включением электродвигателя. После 1роведеиия притирки, устаиовкн иластины из прозрачного материала и крышки 9 вакуум1ЮЙ камеры с помощью механизма // иеремеи;ают датчик 10 температуры с включенным визуальным каналом и фокусируют изображеннс поверхности образца. Вакуумную ка.меру откачивают, В1%л1оча)от электродвигатель и нроизводят одновременную регистращно нормального усилия и момеита трения, а также

температуры поверхности образца в выбранцо.м сечении в момеиты прохождеиия его через поле зрения датчика.

Тарировки узлов измерения норма. усилия и момеита трення производят Haipyжением соответствующих элементов известными усилиями и моментами. Тарировка системы регистрации температуры осуществляется путем помещения нагретой поверхностной термопары, спай которой образован тонким

слоем металла образца, в иоле зрения датчика температуры ири одновременно ре ис рации показан1 Й термопары и измер те:, систем .

П р е д м е т и з о б р е т е и и я

1.Устройство для иселедоваи 1я i pO iecca трения образца по прозрачному для его излучеппя материалу, содержащее бесконтактный

датч1 к температуры с оптической системой, узел измереиия нормального усилия нри трении и узел измере ия моме1 та , отличающееся тем, что, с точности измерений, оно с абжено вакуумной

камерой с окном, ирозрачиым для излучения, регистрируемого датчико.м температур, расположег ны.м камер), внутри которой установлен узел измере ия иормаль ого при трепии, вь полнен ый в виде враща още1ося диска с разме це ым иа нем образгдол и взаимодейству ощей с им унругой балкоГ

с Те ЗОДаТЧИКаМИ, ПОДКЛ ОЧе М к ТОКОсъем икам, к котор з1.м также иодкл Оче л тензодатчик узла измереиия момеита , установле ного внутри ка. и содержа цего враща ощу ося в корнусе узла , а которой закренлены упругие балки с те ЗОдатчиками узла мo. .

2.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что оптическая систе.ма датчика температуры

С абжепа .м, уста Овлеи К а входе за апертур ой Д афраглюй.

:-3

17

.75

S-S

J4

29

Фиг 3

A-A

ж:

ади

2U

26 27

50|{5Ш2

//

32

28 25

сриг.

z;r3

5E

т

v1 b

T-36

-37

/X -35

,/

JxX

/Т Р7ГГРхГ .

35

Фиг