Устройство для испытания металлов на сопротивление износу в подшипниках Советский патент 1947 года по МПК G01N3/56 G01M13/04 

Проблема повышения сроков службы подшипников качения требует систематического изучецря влияния всех факторов, могуших способствовать увеличению времени эффективной работы подшипников до появления первых заметных признаков усталости металла.

Известные устройства для испытания металлов на сопротивление износу в подшипниках качения содержат две оправки, одна из которых приводится во враш,ение. В оправках устанавливают образцы, и между их поверхностями помещают шарик, вырабатывающий на них канавки.

Испытания подшипников качения до износа па известных устройствах не дают возможности установить зависимости времени их работы от того или иного фактора, вследствие чрезвычайно большого рассеяния результатов испытания и невозможности учесть при этом степень влияния каждого из действующих факторов.

Согласно изобретению, предлагается устройство для испытания металлов на сопротивление износу в подшипниках качения, основанное на известном уже способе испытания металлов на сопротивление износу от трения посредством промежуточных шариков, вырабатывающих канавку на поверхности испытуемого металла.

Устройство отличается тем, что в нем, с целью придання шарику вместе с качением также и скользящего движения, вращающаяся оправка, несущая одну из испытуемых поверхностей, имеет вертикальнзю кромку, к которой под действием центробежной силы прижимается шарик.

№ 69309- 2 -

На чертеже изображена схема взаимного расположения испытуемых поверхностей подшипника и шарика, вырабатываюш,его на ни.х канавки.

Качение шарика 1 происходит между двумя испытуемыми образцами 2 3, установленными в специальных оправках 4 к 5, обеспечиваюпхих строгую взаимную параллельность рабочих поверхностей образцов.

Верхний образец 2 враш.ается вместе с оправкой 4 с заданной скоростью и увлекает во вращение эксцентрично расположенный шарик, который прижимается центробежной силой к вертикальной кромке 6 оправки 4, находяшейся на уровне центра шарика, получает сложное вращение от двух взаимно- перпендикулярных поверхностей.

Нижний образец 5, неподвижно закрепленный в оправке 5 и снабл енный ванночкой 7 для смазки, получает нагрузку от гидравлического цилиндра, величина когорой устанавливается по манометру.

Если принять диаметр дорожки качения шарика / на поверхности образца равным диаметру шарика, то количество перемен нагрузок для каждой точки образцов будет соответствовать количеству оборотов верхнего образца. За то же время каждая точка поверхности шарика будет иметь число перемен нагрузок во столько раз меньще, во сколько поверхность шарика больше поверхности дорожки качения

7 )2 )2

где Л/о И N - количество перемен нагрузок на каждую точку образца и, соответственно, шарика; Ь - ширина и D -средний диаметр дорожки качения на образцах; D- - диаметр шарика.

Из формулы следует, что явления усталости на поверхности образцов будут появляться значительно раньше, чем на поверхности шарика. Таким образом, в предлагаемом устройстве шарик является лишь инструментом для испытаний.

Применение одной партии шариков, изготовленных по высокому классу точности, для целой серии испытаний позволяет исключить вообще влияние шарика на результаты испытания (как в отношении геометрии, так и в отношении качества металла самого шарика).

Для специальных опытов можно увеличивать диаметр шарика и нагрузку, создавая тем самым большую надежность шарика по сравнению с испытуемым образцом.

Простота изготовления образцов и получения необходимой неизменной степени их точности, а также простота установки образцов для испытания, обеспечивающая неизменную точность их положения при испытании, исключают влияние на результат испытания факторов геометрической правильности и точности изготовления испытуемых деталей, влияния монтажа их и прочих факторов, действующих при испытании готовых ПОДШИПНИКОВ.

Предмет изобретения

Устройство для испытания металлов на сопротивление износу в подшипниках качения посредством промежуточного шарика, зажи.маемого между испытуемыми поверхностями, одна из которых приводится во вращение, и вырабатывающего на них канавки, отличающееся тем, что, с целью придания шарику вместе с качением также и cKo.iib зящего движения, вращающаяся оправка, несущая одну из испытуемых поверхностей, имеет вертикальную кромку, к которой под действием центробежной силы прил имается шарик.

NQ Г. Д; Д) 28