Устройство для испытания образцов материалов на изнашивание Советский патент 1982 года по МПК G01N3/56 

Изобретение относится к испытаниям материалов, в частности к устройствам для оценки износостойкости материалов .

Известно устройство для исследования износостойкости узла, содержащее .основание, два коаксйально- установленных цилиндрических элемента, имеющие соответственно наружную и внутреннюю поверхности трения, и индивидуальные приводы вращения элементов 1.

Недостатками известного устройства являются узкая область применения, невозможность одновременного исследования различных материалов (так как внутренний элемент предназначен для испытания только образца), отсутствие замеров износа образцов в процессе испытания и малая производительность испытаний.

Цель изобретения - универсализация устройства и повышение его производительности.

Поставленная цель достигается тем, что устройство, содержащее основание, два коаксйально установленных и взаимодействующих между собой цилиндрических элемента, каждый из которых связан приводом вращения, снабжено микроскопом для бесконтактного измерения линейного износа в процессе испытаний, установленного на основании с возможностью перемещения в двух взаимно перпендикулярных направлениях, а на внутреннем элементе выпоЛнены радиальные пазы на разных высотах, предназначенные для установки в них с возможностью перемещения перпендикулярно оси элемента образцедержате10лей с размещенными на одном конце образцами, а на другом конце - метками - индикаторами линейного износа, против, которых размещен окуляр микроскопа.

15

-На чертеже представлена принципиальная схема устройства.

Устройство содержит основание (не показано), внутренний цилиндрический элемент (барабан) 1, наружный

20 элемент (барабан) 2 и блок 3 измерения линейного износа. Внутренний барабан 1 имеет радиальные прорези направляющие 4 для держателей 5 образцов 6, размещенные равномерно на

25 разных высотах по винтовой линии для обеспечения отдельных дорожек скольжения образцов 6. Образцы 6 закрепляются винтами 7. На держателях 5 прикреплены метки - индикаторы 8 из30носа. Внутренний барабан 1 приводится во вращение от привода 9 при помо щи передачи 10 и вала 11. Наружный барабай 2 приводится во вращение при водом 12 при помощи передачи 13 и по лого вала 14, На внутренней поверхности барабана 2 закреплен кольцеобразный, элемент 15. Блок 3 измерения линейного износа включает микроскоп 16, закрепленный с помощью кронштейна 17 на стойке 18 которая перемещается по вертикальным направляющим 19 с помощью приводного винта 20. Перемещение стойки 18 измеряется с помощью измерительной головки 21, закрепленной на направляющих 19. Длр фокусирования микроскопа 16 на метке - индикаторе 8 износа служит приводной винт 22, перемещающий стойку 18 вертикально по направ ляющим 23. Для освещения индикатора износа служит стробоскоп 24. Устройство работает следующим образом. Образцы 6 из исследуемых материалов крепятся винтами 7 в держателях 5. На внутренней поверхности барабана 2 крепится кольцеобразный элемент 15. Производится юстировка блока бесконтактного измерения линейного износа, для чего микроскоп 16 фокусируется на индикатор 8 износа вер него держателя 5 так, чтобы в фокаль ной плоскости микроскопа остался, индикатор износа следующего образца, ПРИ этом перемещением кронштейна 17 по стойке 18 и самой стойки 18 по направляющим 23 с помощью приводного винта 22 устанавливается такое положение, при котором измерительная ось измерительной головки 21 совпадает с осью стержня верхнего держателя 5. В этом положении кронштейн 17 микроскопа 16 закрепляется на стойке 1 После этого включаются приводы и штриховая линия окулярной сетки микроскопа 16 наводится с помощью приводного винта 20 на индикатор 8 изно са верхнего держателя 5. Измерительная головка 21 после наводки микроскопа 16 вводится в контакт со стойкой 18 и настраивается на ноль. По мере износа образцов 6 индикатора 8 износа перемещаются в радиал ном направлении. С помощью винта 20 штриховую линию окулярной сетки микроскопа 16 вновь наводят на указатель износа. Смещение микроскопа 16 со стойкой 18 на направляющих 19 измеряется головкой 21. Полученное .смещение соответствует линейному износу образца за определяемый период с начала испытаний. Измерение линейного износа дру:гих образцов осущёствляется аналогичным ообразом. При вращении внутреннего барабана 1 под воздействием центробежной силы образцы 6 прижимаются к кольцеобразному элементу 15. Сила прижатия зависит от скорости вращения барабана 1, массы образцов 6 и держателей 5, установленных в радиальных направляющих 4 барабана 1 с возможностью перемещения. Это позволяет менять усилие прижатия в широких пределах. Величина относительной скорости скольжения при испытанияхобразцов зависит от скорости и направления вращения барабанов 1 и 2. Использование устройства способствует сокращению длительности ресурсных испытаний материалов на изнашивание, расширению диапазона режимов испытания и увеличению производительности испытаний. Формула изобретения Устройство для испытания образцов материалов на изнашивание, содержащее основание, два коаксиально установленных и взаимодействующих между собой цилиндрических элементов, каждый из которых связан с приводом вращения, отличающееся тем, что, с целью повышения производительности, оно снабжено микроскопом для бесконтактного измерения линейного износа, установленного на основании с возможностью перемещения в двух взаимно перпендикулярных направлениях, а на внутреннем элементе выполнены радиальные пазы на разных высотах, предназначенные для установки в них с возможностью перемещения перпендикулярно оси элемента образцедержателей с размещенными на одном конце образцами , а на другом - метками - индикаторами линейного износа, против которых размещен окуляр микроскопа. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 287380, кл. G 01 N 3/56, 1970 (прототип) .