Способ исследования износостойкости твердых тел Советский патент 1982 года по МПК G01N3/56 

1

Изобретение относится к методам исследования сопротивляемости материалов изнашиванию и касается способа исследования износостойкости твердых тел.

Известен способ- исследования износостойкости твердых тел, заключающийся в том, ° что регистрируют характерный параметр акустической эмиссии фрикционното контакта. В известном способе регистрируют скорость изменения акустической эмиссии в процессе изнашивания. По времени стабилизации этого параметра судят о продолжительности процесса приработки, которая может служить характеристикой износостойкости твердых тел 1. .

Недостаток известного способа состоит в том, что получаемая таким образом информация может быть использована лишь при проведении сравнительных испытаний. Кроме того, способ не позволяет определить действительное количество изношенного материала.

Цель изобретения - определение скорости образования частиц износа, что позволяет дать количественную оценку износостойкости твердь1х тел.

Цель достигается благодаря тому, что согласно способу исследования износостойкоети твердых тел, .заключаюшемуоя в том, что регистрируют характерный параметр акустической эмиссии фрикционного контакта, а об износостойкости судят по величине этого параметра, в качестве характерного параметра используют амплитуду акустической эмиссии А, измеренную в течение фиксирюванного промежутка времени f , а о скорости образования частиц износа п судят по зависимости

: t4

где К - коэффициент пропорциональности; Ug - уровень деформационных акустических сигналов фрикционного контакта.

, На чертеже изображена схема устройства, реализующего этот способ.

Устройство для исследования износостойкости твердых тел содержит неподвижный , индентор, 1 и вращаюшийся дисковый обра зец 2, которые образуют исследуемый фрик ционный контакт. На свободном конце ннде тора 1 закреплен пьезопреобразователь 3, предназначенный для преобразования акустического сигнала в электрический. Пьезопреобразователь 3 соединен с широкополосным усилителем 4, основным усилителем 5, интегратором 6 импульсов акустической эмиссии, измерителем 7 амплитуды и записывающим устройством 8. Устройство оснащено также блоком 9, ра ботающим по типу реле времени, сигнал на который поступает с шкрокополосиого усилителя 4, а сам он соединен с интегратором 6 и измерителем 1 амплитуды. Блок 9 предназначен для включения интегратора 6 и измерителя 1 амплитуды на фиксированный промежуток времени Т . Предпоч тительно в качестве такого промежутка времени выбирать среднее время жизни фрикционной связи. Способ реализуется следующим образом. Акустическая эмиссия от фрикционного контакта индентор 1 - дисковый образец 2 поступает на пьезопреобразователь 3, где преобразуется в электрический сигнал и усиливается с помощью щирокополос ного усилителя 4. Затем он поступает на основной усилитель 5. Существующий при фрикционном взаимодействии разброс по размеру отделяющихся частиц износа накладывает определенные ограничения на полосу пропускания усилителя 5, он должен обладать постоянным коэффициентом усиления порядка в диапазоне частот J1 г, г где Ci -скорость акустических колебаний в инденторе 1, г. и Го - максимальная и минимальная величины отделяемых частиц износа. В частности, при использовании в качестве индентора полимерного материала основной усилитель 5 должен иметь полосу пропускания 300 кГц-5мГц. С основного усилителя 5 сигнал поступает на интегратор 6 и измеритель 7 амплитуды, которые работают в течение времени, V . Для применяющихся, в практике режимов испытаний время t порядка ( с). После первого измерения блок 9 отключает схему измерения на время Т (10-20) t . Затем измерение амплитуды производится вновь. Скорость образования частйц износа п определяют по формуле , где А - амплитуда акустической эмиссии, измеренная измерителем 7; К - козффициент пропорциональности; Ug - уровень деформационных акустических сигналов фрикционного контакта. Коэффициент пропорциональности К зависит от вида изнашивания и имеет значение порядка 1-5. Он определяется предварительной тарировкой, для чего определяется зависимость интенсивности износа от числа частиц износа, отделяющихся в единицу времени. Уровень деформационных акустических сигналов фрикционного контакта определяется при статическом нагружении испытываемого образца материала при удельных нагрузках равных тем, которые действуют на фрикционном контакте. Формула изобретения Способ исследования износостойкости твердых тел, заключающийся в том, что регистрируют характерный параметр акустической эмиссии фрикционного контакта, а об износостойкости судят по величине этого параметра, отличающийся тем, что, с целью определения скорости образования частиц износа, в качестве характерного параметра используют амплитуду акустической эмиссии А, измеренную в течение фиксированного промежутка времени Т , а о скорости образования частиц п судят по зависимости1гЧ4-. х Од где К - коэффициент пропорциональности; Ug уровень деформационных акустических сигналов фрикционного контакта. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР N 599192, кл. G 01 N 3/56, 1976 (прототип).