Устройство для испытания материалов на абразивный износ Советский патент 1982 года по МПК G01N3/56 

Изобретение относится к испытаниям материалов на абразивный износ,,

Известно устройство для испытания материалов на абразивный износ, содержащее бункер с направляющим патрубком для абразивного материала, держатель образцов, размещенный под патрубком и привод вращения держателя образцов ID.

Недостатком известного устройства является невозможность испытания материалов при высоких значениях скоростей скольжения образца об абразивный материал из-за разбрахалвания абразива центробежными силами при увеличении скорости вращения держателя ,

Наиболее близким к изобретению является устройство для испытания материалов на абразивный износ, содержащее барабан для абразивной среды, привод вращения барабана, держатель образца, установленный внутри барабана и узел прижима образца к внутренней цилиндрической поверхности барабана, соединенный с держателем С 21.

Недостатком известного устройства является невозможность испытания материалов при высоких значениях нагрузок из-за выдавливания абразива изпод образца.

Цель . изобретения - расширение диапазона нагрузок при испытаниях.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для испытания материалов на абразивный износ, содержащее основание, барабан для абразив10ной сыпучей среды, привод вращения барабана, держатель образца, установленный внутри барабана, и узел прижима образца к внутренней цилиндрической поверхности барабана, соединен15ный с держателем, снабжено шарнирно установленным на основании, связанным с держателем и размещенным перед ним по направлению вращения барабана направляющим элементом с

20 обтекаемой рабочей поверхностью, обращенной к внутреннеп цилиндрической поверхности барабана, закрепленными на направляющем элементе параллельно друг другу в плоскостях, перпен25дикулярных оси вращения барабана, двумя ножами, охватывающими с боковых сторон держатель и выступающими за изнашиваемую поверхность образца. Направлякндий элемент и держатель

30 могут быть соединены между собой

жестко или при помощи силоизмерительной балки, закрепленной своими концами соответственно на держателе и на направляющем элементе.

На фиг.1 изображена схема устройства для испытания материалов на абразивный износ; на фиг.2 - то же, вид сверху; на фиг.З - схема держателя образца; на фиг.4 - разрез держателя образца А-А на фиг.З.

Устройство содержит основание 1, барабан 2 для абразивной среды 3, привод вращения барабана 2, выполненный в виде двигателя 4, ременной передачи 5 и сменных шкивов 6, держатель 7 для образца 8, выполненного в виде сектора кольца с наружным радиусом, равным внутреннему радиусу абразивной среда 3, распределенной по периметру барабана 2, направляющий элемент 9, установленный на шарнире 10, ось которого при помощи пластины 11 и стойки 12 закреплена на основании 1, ножи 12 и 13, закрепленные на направляющем элементе 9, узел прижима образца к внутренней поверхности барабана 2, выполненный в виде троса 14, соединенного с держателем 7 и груза 15. Держатель 7 и направляющий элемент 9 связаны между собой. Связь держателя 7 с направляющим элементом.9 может быть жесткой либо осуществлена при помощи силоизмерителя, например упругой силоизмерительной балки 16 (фиг.З). В качестве силоизмерителя может быть использован любой силоизмерител соединительные штоки которого имеют одну cTejneHb свободы - упругие отностельные перемещения вдоль их оси, при этом штоки силоизмерителя должны быть жестко закреплены на держателе и на направляющем элементе.

Устройство работает следующим образом.

При включении привода вращения барабана 2 абразивная среда 3 цент,робежными силами прижимается к периферии барабана 2. Скорость вращения барабана изменяется при помощи сменного шкива 6. Изменение скорости вращения барабана 2 добиваются необходимой плотности абразивной среды.

Под действием груза 15 образец 8 и направляющий элемент 9 прижимаются к абразивной среде, распределенной по внутренней поверхности барабана 2. При этом ножи 12 и 13 врезаюся в абразивную среду, препятствуя ее выдавливанию из под изнашиваемой

поверхности образца. Направляющий элемент 9, установленный перед образцом 8, исключает врезание кромки образца в абразивную среду и обеспечивает подъемную силу и скольжение образца по поверхности при высоких нормальных нагрузках.

При использовании связи между держателем 7 и направляющим элементом 9, выполненной в виде силоизмерительной балки 16, последняя под дей ствием сил трения, возникающих межу образцом и абразивной средой, еформируется в направлении, совпадающем с направлением силы трения. По величине деформгщии балки 16 определяется сила трения в контакте образца с абразивной средой.

Изобретение позволяет повысить агрузки, прикладываемые к образцу ри испытаниях, поскольку исключает ропахивание абразивной среды передей кромкой образца и препятствует ыдавливанию абразивной среды в стооны.

Формула изобретения

Устройство для испытания материалов на абразивный износ, содержащее оонованиеу бараб.ац для абразивной среды, привод вращения барабана, держатель образца, установленный внутри е арабана и узел прижима образца ; к внутренней цилиндрической поверхности барабана, соединенный с держателем, отличающееся тем, что, с целью расширения диапазона нагрузок при испытаниях, оно снабжено шарнирноустановленным на основании, связанным с держателем и размещенным перед ним по направлению вращения барабана направляющим элементом с обтекаемой .рабочей поверхностью, обращенной.к внутренней цилиндрической поверхности барабана, закрепленными на направляющем элементе параллельно друг другу в плоскостях, перпендикулярных оси вращения барабана, двумя ножами, охватывающими с бокоылх сторон держатель и илступающйми за изнашиваемую поверхность образца.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Тененбаум М.М. Износостойкость конструкционных материалов и деталей машин. М., Машиностроение, 1966. с.266.

2.Там же, с. 171 (прототип).

11

11

W