Способ испытания материалов и смазок на трение и устройство для его осуществления Советский патент 1981 года по МПК G01N19/02 

(54) СПОСОБ ИСПЫТАНИЯ МАТЕРИАЛОВ И СМАЗОК НА ТРЕНИЕ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

1 .

Изобретение относится к испытаниям- материалов и смазок на трение и может найти применение при триботехничёских испытаниях различных материалов в частности полимерных.

Известен способ, по которому испытуемые образцы приводят во вращение, изменяло контактные параметры и регистрируют изменение момента трения с помощью датчика.

Устройство для осуществления этого способа содержит основание, размещенные на нем параллельно и с воз кожностью вращения два вала для закрепления испытуемых образцов , датчик измерения момента трения, включающий два элемента, один из ко1орых-взаимодействует с одним из валов, а другой с приводом вращения, и связанный с датчиком регистрирующий блок И.

Недостатком способа и устройства для его осуществления является невысокая точность испытания при их применении из-за недостаточной чувствительности и точности датчика, использования ртутного токосъемника высокой погрешности измерений в зоне малых деформаций, особенно при испытании полимерных материалов.

Цель изобретения - повышение точности испытаний.

Д1оставленная цель достигается за счет того, что согласно способу испытания материалов и смазок на трение используют датчик с двумя смещаемыми коническими поверхностями, со светоотражающими участками, которые освещают когерентным лучом, форми10руют импульсы при отражении от светоотражающих участков каждой из двух конических поверхностей, по длительности которых судят о трении.

15 Кроме того, в устройстве для осуществления предлагаемого способа элементы выполнены в виде двух полумуфт с усеченными коническими поверхностями с углом 90° при вершине, об20 ращенными друг к другу меньшими основаниями, конические поверхности полумуфт имеют чередующиеся продольные светоотражающие и светрпоглощающие участки, регистрирующий блок выполнен в виде фотоэлектронной схемы, а устройство снабжено чувствительными преобразователями, размещенными между полумуфтами.

На фиг.1 изображено устройство

30 для испытания материалов и смазок на

трение; на фиг, 2 - сечение А-А на фиг. 1.

Устройство содержит основание 1, .валы 2 и 3 с образцами 4 и 5, датчик измерения момента трения, включающий два элемента в виде полумуфт 6 и 7, регистрирующий блок 8. Полумуфты 6 и 7.выполнены с усеченными коническими поверхностями с углом 90° при вершине, обращенными друг к другу меньшими основаниями. Конические поверхности имеют чередующиеся продольные светоотражающие и светЬпоглощгиощие участки 9 и 10. Полмуфты 6 и 7 имеют также кулачки 11 и 12 (фиг.2), при помощи которых полумуфты 6 и 7 через чувствительные преобразователи 13, например сильфоны, соединяются между собой. Кулачки 12 одной из полумуфт 6 или 7 снабжены калибровочными отверстиями 14, что обеспечивает соединение сильфонов между собой в процессе работы.

Регистрирующий блок 8 включает лазер 15, зеркало 16, полупрозрачное зеркало17, фотоприемники 18 и 19 с диафрагмгили 20 и 21 и объективами 22 и 23, усилители 24 и 25, триггер 26, схему 27 И, опорный генератор 28, счетчик 29 и цифровое табло 30.

Способ реализуется следукицим образом.

Приводятся во вращение образцы 4 и 5 и нагружаются усилием Q. При отсутствии момента трения преобразователи 13 не деформируются. Отражающие участки 9 полумуфт 6 и 7 расположены друг против друга. Луч лазера 15 отражается от соответствующих поверхностей полумуфт 6 и 7 и зеркала .17. Объективами 22 и 23 через диафрагмы 20 и 21 формируются одинаковой длительности и согласованные по импульсы, которые попадают на фотоприемникй 18 и 19. При этом триггер 26 закрыт и схема не работает.

При возникновении момента трения преобразователи 13 деформируются, что приводит к относительному смещению светоотражающих участков 9 полумуфт 6 и 7. В связи с этим длительность импульсов на фотоприемнике 19 остается та же, а на фотоприемни се 18 уменьшается пропорционально моменту трения образцов 4 и 5. Импульсы с приемника 19 отпирают триггер 26,

а импульсы с приемника 18 запирают его. Триггер 26 вырабатывает импульсы, длительность которых равна временному интервалу д t между парой импульсов, поступающих с приемников 18 и 19.Схема 27 И отпирается на время At и пропускает импульсы опорного генератора 28 на счетчик 29 и цифровое табло 30.

Формула изобретения

1.Способ испытания материалов и смазок на трение, заключающийся в том, что испытуемые образцы приводят во вращение, изменяют контактные параметры и регистрируют изменение момента трения с помощью датчика, отличающийся тем, что, с целью повышения точности испытания, используют датчик с двумя смещаемыми коническими поверхностями, со светоотражгиощими участками, которые освещс1ют 1 6герентным лучом, формируют импульсы при отражении луча от.светоотражающих участков-каждой из двух конических поверхностей, по длительности которых судят о трении.

2.Устройство для осуществления способа по П.1, содержащее основание, размещенные на нем параллельно и с возможностью вращения два вала для закрепления испытуемых образцов, датчик измерения момента тренпя, включающий два элемента, один из которых взаимодействует с одним из вгшов,

а другой - с приводом вращения, и.связанный с датчиком регистрирующий блок, отличающееся тем, что элементы выполнены в виде двух полумуфт с усеченными коническимк, поверхностями с углом 90 при вершине, обращенными друг к другу меньшими основаниями, конические поверхности полумуфт имеют чередующиеся продольные светоотражающие и светопоглощающие участки, регистрирующий блок выполнен в виде фотоэлектронной схемы, а устройство снабжено чувствительными преобразователями, разме-. щенньош между полумуф1 ами.

г.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР 331272, КЛ. G 01 N 17/00, 1970 (прототип).