Способ исследования трения и изнашивания Советский патент 1981 года по МПК G01N3/56 

1

Изобретение относится к способу исследования триботехнических свойств материалов.

Известен способ исследования тре- . НИН и изнашивания с помощью образца для е,го регшизации, выполненного в виде прямолинейного цилиндрического стержня, заключающийся в том, что образуют фрикционную пару, сопрягая ис- Q следуемую поверхность образца с контробра здом, нагружают ее сжимающей силой, приводят ее элементы в относительное движение и регистрируют изнас и силу трения 13.. .-,

Однако этот способ не обеспечивает достаточной точности определения триботехиических характеристик материала. Это обусловлено тем, что не воспроизводятся реальные условия наг- руженности ф1рикционного контакта образца, который подвержен силовому воздействию не только со стороны взаимодействующего с ним контробразца, но и воздействию волн упругих напряжений, генерируе№ х в других фрикционных сопряжениях и акустически связанных с образцом.

Цель изобретения - повышение точности результатов испытаний. . 30

Эта цель достигается тем, что одновременно с исследуемой фрикционной парой из вспомогательной поверхности образца и вспомогательного контр- образца образуют вспомогательную фрикционную пару, нагружают ее сжимающей силой и приводят ее элементы в относительное движение, а на исследуемой поверхности образца регистрируют также амплитуду и частоту волн упругих напряжений.

Способ реализуется с помощью образца, выполненного в виде прямолине ного цилиндрического стержня, конец которого со стороны исследуемой поверхности выполнен коническим, а в его теле выполнены радиальные отверстия, заполненные вставками из демпфирующего материала.

Способ поясняется.чертежом, на котором изображено устройство для его реализации.

Устройство содержит корпус 1, на котором установлены неподвижный 2 и подвижный 3 приводы вспомогательного контробразца 4 и контробразца 5. Образец б, выполняющий функцию волновода, установлен в подвижном несущем держателе 7 на точечных опорах 8, к которым поджат с помощью винтов 9. Подвижный привод 3 и подвижный не сущий держатель 7 соединены с нагружаюцими устройствами 10 и 11 и измерительными индикаторами 12 и 13, соо ветственно, предназначенными для регистрации износа. Способ реализуется следующим обра зом. Образец 6 устанавливают в подвижном несущем держателе 7 на опорах 8 к которым поджимают с помощью винтов 9.. С помощью нагружающего устройства 10 контробразец 5 прижимается к исследуемой поверхности F- образца б, образуя исследуемую фрикционную пару. Одновременно с этим с помощью нагружающего устройства 11 вспомогательный контробразец 4 прижимается к вспомогательной поверхности Я образца б, образуя вспомога тельную фрикционную пару. Включая приводы 2 и 3, приводят во вршдение контробразцы 4 и 5. Износ исследуемой поверхности определяют по истече нии некоторого промежутка времени по формуле: .-.:,. й -Н-дМ -ди, где ЛЦ ИДЦ2 изменения показаний индикаторов 13 и 12, cooтвeтcтвeннo за данный промежуток времени. Разгуйлкая исследуемую фрикционную пару, на поверхности F регистрируют амплитуду и частоту волн упругих напряжений, генерируелфах вспомогательной фрикционной;, парой. БлагЬдаря этой операции, удается сопоставить характеристики процессов изнаш вания к трения с уровнем всэлн упругих напряжений, возникающих на иссл дуемой пЬверхности. Уровень волн упругих напряжений, возникающих на поверхности F, можно легко изменять, бпагоцаря исполь зованию образца б, конец которого с стороны исследуемой поверхности выполнен коническим, а в его теле сде ланы глухие отверстия, заполненные вставками 14 из демпфирующего материала. Конус со стороны исследуемой поверхности F концентрирует волны упругих напряжений на ней, а встав- , ки 14 их уменьшают, увеличивая акустическое сопротивление образца б. Изменяя материалы вставок и их чйслс а также конусность образца, предлагаемым способом можно исследовать роль волн упругих напряжений в процессах трения и изнашивания. Формула изобретения 1.Способ исследования трения и изнашивания и образец для его реализации, заключающийся в том, что образуют исследуемую фрикционную пару, сопрягая исследуе1у-ую поверхность образца с контробразцом, нагружают ее сжимающей силой, приводят ее элементы в относительное движение и регистрируют износ и силу трения, о тли-ч.ающийся тем, что, с целью повышения точности результатов испытаний, одновременно с исследуемой фрикционной парой из вспомогательной поверхности образца и вспомогательного контробразца образуют вспомогательную фрикционную пару, нагружают ее сжимающей силой п приводят ее элементы в относительное движение, а на исследуемой поверхности образца регистрируют также амплитуду и частоту волн упругих напряжений. 2.Образец для исследования трения и.изнашивания по п. 1, выполненный в виде прямолинейного цилиндрического стержня, отличающийс я тем, что его конец со стороны исследуемой поверхности выполнен коническим, а в его теле выполнены радиальные отверстия, заполненные вставками из демпфирующего материала. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Д.Мур. Основы прибоники. М.,. Мир, 1978, с. 291 (прототип).