Устройство для испытания материалов на трение Советский патент 1983 года по МПК G01N19/02 

Изобретение относится к исследова нию поверхностных характеристикматериалов и, в частности, для определения коэффициента трения образца из полимерного материала и контроля в условиях всестороннего сжатия. Известно устройство для определения силы трения полимеров в условиях всестороннего сжатия, содержащее основание, закрепленную на нем пару трения, состоящую из цилиндрического образца и цилиндрического KOHTptflia,, двух цилиндрических стержней, расположенных в контртеле со скольжением, дагружгиощее устройство для сжатия образца и устройство для перемещения контртела,снабженные силоизмерителями Cl Недостатком этого устройства является низкая достоверность результа тов, что обусловлено невозможностью исследовать характер изменения силы трения в зависимости от температуры, при подаче в зону скольжения смазки, а также при возвратно-поступательном движении контртела с перемещенной око ростью и при вращательном движении образца. Наиболее близким к предлагаемом/ по технической сути и достигаемому эффекту является устройство для испытания материсшов на трение, содержащее основание, установленный с возможностью перемещения вдоль него цилиндрический корпус для закрепления цилиндрического и полого контртела, соосно размещаемые в последнем два цилиндрических стержня, между которыми устанавливается испытуемый обра зец, узлы сжатия и нагрева образца, средства подвода и измерения давления смазки, узел измерения силы сжатия и привод перемещения корпуса 2J . Однако это устройство характери- зуется недостаточной достоверностью результатов, что обусловлено невозможностью учета влияния на характер изменения силы трения переменных скоростей возвратно-поступательного движения контроля при вращательном движении образца в условиях всестороннего сжатия материалов, в том числе и полимерных. Цель изобретения - повышение достоверности результатов испытания материгшов .на трение. Указанная цель достигается тем, что устройство для испытания материа|лов на трение, содержащее основание, .установленный с возможностью пареметения вдоль него цилиндрический корпус для закрепления цилиндричвакого и полого контртела, аоосно размещаемые в последнейдва цилиндрических стержня,между которыми устанавливается испытуемый образец,узлы сжатия и нагрева образца,средства подвода и измерения давления смазки,узел измере ния силы сжатия и привод перемещения корпуса, снабжено установленной на основании с возможностью возвратнопоступательного перемещения рамой, жестко соединенной с корпусом и прийодом перемоцения корпуса, закрепленмэй на основании шариковой опорой одного из стержней, приводом вращения этого стержня и измерителем момента трения, соединяющим привод вращения с этим стержнем. На чертеже представлено устройство для испытания материалов на трение. Устройство содержит основание 1, корпус 2 , контртело 3, два стержня 4 и 5, испытуемый образец 6, узел 7 сжатия образца б, узел 8 нагрева образца 6, средства 9 подвода смазки, средства 10 измерения ее давления, узел 11 измерения силы сжатия, привод 12 перемещения корпуса 2. Устрой1СТВО снабжено рамой 13, шариковой эпорой 14 стержня 5, приводом 15 врашения стержня 5, измеритель 16 мс лента трения. Корпус 2 имеет теплоизолирующую оболочку 17. Узел 7 сжатия образца б включает шаровую опору 18, палец 19, установленный в направляющей 20, грузы 21. Температура нагрева регистрируется датчиком 22 измерения температуры. От привода 12 перемещение на корпус 2 передается .через редуктор 23, на выходном валу 24 кото рого укреплен кривошип 25 с переменным радиусом, через рычаг 26, шарнирно связанный с кривошипом 25 и тягой 27, узел 11 измерения силы сжатия, раму 13. Тяга 27 установлена в направляющей 28. Рама 13 включает колонки 29, установленные в направлянщих 30 основания .1, поперечину 31,жестко соединенную корпусом 2. 6т привода 15 вращение на стержень 5 передается через редуктор 32 и измеритель 16 момента трения. Привод 15 размещен на полке 33, закрепленной к основанию 1 с помощью колонок 34. На торцовой поверхности стержней 4 и 5 имеются JIШицы для закрепления образца 6 , Устройство работает следующим образом. Размещают образец 6, например, из полимерного материала между стержнями 4 и 5, подают смазку при определе ном давлении в контакт образца 6 и контртело З.С помощью узла 7 сжимают образец 6, а узлом 8 получают необхо димый нагрев образца 6, контролируя температуру нагрева датчиком 22. С помощью привода 12, редуктора 23, рамы 13 приводят в возвратно-поступательное движение корпус 2, а следовательно, и контртело 3,Вращение на об-. разец 6 п.ередается от привода 15 и стержень 5. В ходе испытания регистрируется сила трения измерителем 16, сила сжатия - узлом 11. Устройство позволяет провести испытания материала также и при отсутствии либо вращательного движения образца 6 (при этом сила трения измеряется узлом 11), либо возвратно-поступательного движения контртела 3. Сила трения и коэффиЦиену трения находятся с исключением влияния веса подвижных деташей и сопротивления движению в направляюtox 28 и 30. Положительный эффект предлагае| 1ого изобретения дёусловлен повыше- , нием достоверности результатов испытания материалов на трение при всестороннем сжатии образца и различном относительном движении образца я контртела. Формула изобретения Устройство для испытания материалов на трение, содержащее основание, условленный с возможностью перемещения вдоль него цилиндрический корпус для закрепления цилиндрического и :ПологЬ контртела,вооснр paзмeщaвмыeJ в последнем два цилиндрических стержня, между которыми устанавливается испытуемый образец, узлы сжатия и нагрева- о.бразца , средства подвода и измерения давления смазки, узел измерения силы сжатия и привод перемещения корпуса, отличающееся тем, что, с целью повышения достоверности результатов, оно снабжено установленной на основании с возможностью возвратно-поступательного перемещения рамой, жестко соединенной с корпусом и приводом перемещения корпуса, закрепленной на основании шариковой опорой одного из стержней, приводом вращения этого стержня и измерителем момента трения, соединяющим привод вращения с этим стержнем. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Бартенев Г.М. и др. Трение и износ полимеров. Л., Химия 1972 с. 227-229. 2.Авторское свидетельство СССР ,по заявке 2800340/25-28 кл. GOIN 3/56, 1979 (прототип).