Способ испытания металлов на поверхностную усталость Советский патент 1944 года по МПК G01N3/36 G01M13/04 

Усталость поверхностного слоя металлов под действием контактных напряжений наблюдается в зубчатых колёсах, подшипниках качения и других деталях машин. При испытаниях металлов на поверхпостную усталость испытуемый образец имеет форму ролика, сопрягаемого по образующим с вспомогательными роликами испытательной машины. Один из этих роликов машины воспринимает и передаёт нагрузку. Привод от двигателя может быть или к испытуемому ролику или к вспомогательным

Способ испытания металлов на поверхностную усталость, составляющий предмет данного изобретения, отличается тем, что испытуемый ролик выполнен меньшего диаметра по сравнению с вспомо,гательпыми роликами машины.

Следствием такого соотношения диаметров испытуемого и вспомогательных роликов является меньшее, чем в известных машинах, взаимное нажатие роликов при определённой заданной величине напряжений в роликах.

На чертеже изображена схема машины для испытания металлов на поверхностную усталость, согласно предлагаемому способу.

На этой схеме: 1 - подшипник правого вспомогательного ролика 10, 2 - коленчатый рычаг, поворотный вокруг цапфы 3 п несущий в своих подшипниках вспо могательный ролик 10; 4 - шарнирная опора рычага 5 нагружепия; б - ролик, передающий давление рычагу 2; 7 - груз; 8 - шарнирный рычаг, несущий в своих подшипниках испытуемый ролик 9.

Испытуемыми образцами по существу являются три ролика 9, 10, 10 из испытуемых материалов, причём средний ролик 9 малого диаметра является основным испытуе,1ым образцом, а других 10 и 10 - вспомогательными. Все три ролика могут быть сделаны или из одного металла одинаковых качеств, или из разных - по условиям опытов.

Средний ролик 9 сжимается -между вспомогательными роликами 10, 10 с желательной степенью нагрузки и приводится во вращение электродвигателем. Через некоторое определённое число циклов, равное удвоенному числу оборотов среднего ролика 9, различное для разных металлов и разных условий опыта, наступает усталостное разрушение поверхности среднего ролика 9. Кривые поверхностной усталости

строятся так же, как обычные кривые усталости.

Испытание ведётся со смазкой, которая подаётся сверху самотёком (можно также проводить испытания всухую).

Вспомогательные ролики приводятся во вращение силой трения между рабочими поверхностями. При этом, при условии применения подшипников качения, между поверхностями роликов осуществляется чистое качение. Посредством торможения вспомогательных роликов механическим или электрическим (синхронизаторы) путём испытания могут проводиться также с желаемым процентом скольжения, до 100%-при почти заторможённых вспомогательных роликах. Скольжение может быть получено также принудительным вращением всех трёх роликов через соответствующие передачи. Коэфициент трения может быть измерен тем или иным приспособлением.

Благодаря приданию ролику 9 меньшего, чем у вспомогательных роликов 10, 10 диаметра значительно снижается величина усилия нажатия роликов друг на друга при заданной величине напряжений в роликах.

Это даёт ряд преимуществ, в частности, возможность применить (для всех трёх роликов) подщинники качения при удельных давлениях

Б роликах в 150 кг/мм- и выще и при достаточной ширине роликов. Применение подшипников качения, кроме возможности осуществить чистое качение роликов, также весьма желательно для возможности разделения смазки подшипников и смазки роликов, если испытания роликов ведутся при разных смазках и жидкостях. Значительно снижается необходимая мощность электродвигателя, что даёт возможность применить большое число оборотов среднего ролика 9 и, следовательно, значительно ускорить испытания даже при больших скольжениях )

Предмет и з о б р е т ен и я

Способ испытания металлов на поверхностную усталость с использованием испытуемого образца в форме ролика, сопрягаемого по образующим с вспомогательными роликами испытательной машины, в которой один из роликов воспринимает и передаёт нагрузку и привод осуществлён от двигателя к испытуемому или вспомогательным роликам, отличающийся тем, что, с целью уменьшения взаимного нажатия роликов при определённой заданной величине напряжений в роликах, испытуемый ролик выполняют меньшего диаметра по сравнению с вспомогательными роликами мащины.

&

П Q Ш