PL104755B1 - Badawcze stanowisko modelujace scieranie elementow maszyn - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest badawcze stanowisko modelujace scieranie elementów maszyn sluzace do prowadzenia badan zuzywania sie umieszczonych w uchwytach próbek materialów przy bezposrednim kontakcie ich z materialem intensyfikujacym scieranie.

Stan techniki. Celem doboru najwlasciwszego materialu uzywanego do wykonania detali maszyn narazonych na intensywne scieranie, szczególnie maszyn roboczych ciezkich, a zwlaszcza górniczych prowadzone sa prace badawcze na skale laboratoryjna oraz obserwacje maszyn pracujacych w warunkach naturalnych.

Laboratoryjne stanowiska badawcze wykonane sa najczesciej jako urzadzenia, w których próbka z badanego materialu — najczesciej pojedyncza jest ocierana o sproszkowane scierniwo lub naniesione na tarcze wzglednie o przeciwpróbke wykonana z materialu o wiekszej twardosci niz material badany. Badania wykonywano stwarzajac mozliwie jednakowe warunki, zachowujac np. staly docisk próbek, czas trwania, wilgotnosc itp.

Znane sa urzadzenia do badania laczace zjawiska tarcia i zuzycia, w których badana próbka materialu byla poddana ruchom posuwisto-zwrotnym i naciskom dynamicznym lub tez stanowiska badawcze skonstruowane dla rzeczywistego przypadku okreslonej wspólpracy detali maszyn. Niedogodnoscia tych urzadzen sa rozbudowane uklady: napedowy i obciazajacy próbke sluzace do zapewnienia równomiernego, stabilnego ruchu próbki podczas badan i odwzorowania tych samych warunków przy badaniu kolejnych próbek. Ponadto wykonywano te badania na jednej lub najwyzej kilku próbkach.

Istota wynalazku. Niedogodnosci tych nie posiada stanowisko wedlug wynalazku, za pomoca którego prowadzone sa jednoczesnie badania na kilku próbkach w trzech róznych uchwytach. Kazdy z poszczególnych uchwytów modeluje inny rodaj pracy zespolu czesci rzeczywistej maszyny roboczej. W stanowisku wg wynalazku sa zamodelowane nastepujace warunki pracy czesci maszyn: ocierarfre sie swobodne czesci w materiale sciernym, wspólppaca obrotowa tulei z czopem, wspólpraca wahadlowa tulei z czopem oraz zaglebianie sie i przesuwanie czesci w scierniwie ruchem zlozonym. Stanowisko do badan jest napedzane silnikiem elektrycznym poprzez przekladnie zebata umozliwiajaca uzyskiwanie obrotów i wahniec próbek od 23 -5-1000 obr/min.2 104 755 Zgodnie z wynalazkiem w pojemniku badawczego stanowiska sa umieszczone dwa identyczne uklady dwuramiennych dzwigni usytuowane wzgledem siebie w lustrzanym odbiciu. Kazdy uklad ramion zamocowany jest przegubowo do dna pojemnika wspornikiem, którego koniec przeciwny jest osadzony obrotowo w osi obrotu dzwigni dwuramiennej. Jeden koniec dzwigni dwuramiennej jest mimosrodowo polaczony z obracajaca sie korba osadzona na wale napedowym stanowiska. Do drugiego konca utwierdzony jest uchwyt w ksztalcie grabi z gniazdami do mocowania walcowych próbek. Uchwyty w ksztalcie grabi sa.wzgledem siebie przesuniete tak, ze próbki jednego uchwytu wchodza miedzy próbki uchwytu przeciwnego.

W osi przegubu jednego wspornika dzwigni dwuramiennej jest osadzony nieruchomy wal, na którym rozmieszczone sa nieruchome przeciwpróbki w ksztalcie tulei, na których z kolei sa osadzone próbki mocowane do uchwytu wykonujacego ruch wahadlowy wzgledem przeciwpróbki. W osi przegubu drugiego wspornika dzwigni dwuramiennej jest usytuowany ruchomy wal, na którym sa osadzone i zwiazane z nim tuleje spelniajace role czopów, na których sa osadzone tuleje nieruchome. Miedzy ruchomymi czopami umieszczone sa inne jeszcze tuleje, które swobodnie ocieraja sie o material intensyfikujacy scieranie, umieszczony w pojemniku stanowiska i majacy odpowiednio dobrany sklad granulacji ziarn.

Objasnienie figur rysunku. Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w przykladzie wykonania na rysunku na którym fig. 1 przedstawia ogólny widok stanowiska do badania scieraniem, fig. 2 - widok z boku jednego z ukladów dzwigni dwuramiennej, fig. 3 - widok w przekroju poprzecznym uchwytu próbek wahadlowych, fig. 4 — widok w przekroju podluznym uchwytu próbek obrotowych.

Stanowisko badawcze wedlug wynalazku sklada sie z pojemnika 1, w którym umieszczone sa uchwyty z zestawami próbek modelujace cztery rózne przypadki scierania. W uchwytach 2 i 3 zamocowane sa po trzy walcowe próbki 4 wykonujace ruch zlozony ó trajektorii czworoboku przegubowego. Konce próbek 4 zaglebiaja sie w,material scierajacy np. rude o odpowiednio dobranym wagowo udziale ziarn, o róznej granulacji. Ruch próbek 4 jest odwzorowaniem rzeczywistego ruchu czesci maszyny ciezkiej, a mianowicie lap ladujacych górniczej ladowarki gasienicowej. Ruch próbek 4 sklada sie z fazy wbijania próbki w objetosc materialu sciernego, z fazy przesuwania sie prostoliniowo w materiale sciernym i fazy wynurzania sie z tego materialu.

W uchwycie 5 bada sie zuzycie próbek pierscieniowych 6 wykonujacych ruch pelnego obrotu w obecnosci materialu sciernego oraz czopu 7 obracajacego sie ruchem pelnego obrotu w tulei 8, która zabezpieczona jest przed obracaniem sie obejma 9. Tuleja 8 moze byc dodatkowo obciazana odwaznikami 10 co stwarza odmodelowanie rzeczywistej wspólpracy czopa 7 i tulei 8 pod róznym obciazeniem.

W uchwycie 11 badane sa próbki wykonujace niepelny ruch obrotowy, przy czym próbka 12 wykonuje wzgledem nieruchomej przeciwpróbki 13 ruch wahadlowy o wielkosci kata w granicach okolo 25° co odwzorowuje rzeczywiste warunki wspólpracy dwóch ogniw lancucha. Do pomiaru ilosci wahniec uchwytów 2, 3 i 11 oraz ilosci obrotów uchwytu 5 sluzy licznik 14, zamocowany na wale glównym 15 napedu stanowiska badawczego. Do oprózniania pojemnika 1 z produktów scierania sluzy pokrywa denna 17 zamocowana don jedna krawedzia przegubowo i uszczelniona na powierzchniach styku z pojemnikiem 1.

Uchwyty 3 i 5 otrzymaja naped od walu glównego 15 za pomoca przekladni lancuchowej i zebatej (nie pokazanych na rysunku) i umieszczonych w oslonie 16.

Dzialanie mechanizmów stanowiska badawczego jest nastepujace. Jak pokazano na fig. 2, która przedstawia lewy uchwyt 2, próbka walcowa 4 wykonuje ruch zlozony dzieki umieszczeniu jej na koncu dzwigni dwuramiennej 18, która wsparta jest na wsporniku 19. Wspornik ten jednym koncem umieszczony jest przegubowo na osi 20 a drugim w osi 21 obrotu dzwigni dwuramiennej 18. Drugi koniec dzwigni 18 polaczony jest obrotowo z raczka korby 22 napedzanej walem glównym 15 napedu stanowiska.

W osi 20 przegubu jest usytuowany wal 23 nieruchomy wzgledem pojemnika 1, natomiast w osi przegubu drugiego ukladu dwuramiennej dzwigni 18 jest usytuowany wal 24 obrotowy wzgledem pojemnika 1, który otrzymuje naped z ukladu napedzanego (nie pokazanego na rysunku).

Claims (4)

Zastrzezenia patentowe

1. Badawcze stanowisko modelujace scieranie elementów maszyn zawierajace pojemnik na material intensyfikujacy scieranie, w którym to pojemniku sa umieszczone poruszane w tym materiale próbki wykonane w ksztalcie walców, czopów i tulei i rozmieszczone wzajemnie wzgledem siebie w kilku grupach w pozycjach imitujacych prace czesci maszyn w róznych warunkach rzeczywistych, znamienne tym, ze w pojemniku (1) sa umieszczone dwa identyczne uklady dwuramiennych dzwigni (18) usytuowane wzgledem siebie w pozycji lustrzanego odbicia, kazdy zamocowany przegubowo wzgledem dna pojemnika (1) na wsporniku (19), którego koniec przeciwny jest osadzony obrotowo w osi obrotu (21) dzwigni dwuramiennych (18), których ramiona zewnetrzne sa mimosrodowo polaczone zwalem napedowym (15) za posrednictwem korby (22), zas ramiona104 755 3 wewnetrzne sa zaopatrzone w uchwyty (2, 3) w ksztalcie grabi z gniazdami do mocowania walcowych próbek (4 w pozycji jak palcer grabi, przy czym uchwyty (2, 3) sa tak przesuniete wzgledem siebie, ze próbki (4) jednego uchwytu (2) zachodza miedzy próbki (4) uchwytu przeciwnego (3), a ponadto w osi (20) przegubu wspornika (19) jednego z ukladów dwuramiennej dzwigni (18) jest nieruchomo usytuowany wal (23), na którym sa osadzone nieruchomo przeciwpróbki (13) w ksztalcie tulei, na których z kolei sa osadzone próbki (12) równiez w ksztalcie tulei mocowane do uchwytu (11) zwiazanego sztywno z wspornikiem (19) dzwigni dwuramiennej (18) natomiast w osi przegubu wspornika (19) drugiego ukladu dwuramiennej dzwigni (18) z uchwytem (3) jest osadzony ruchomy wal (24), na którym sa umieszczone i zwiazane z nim czopy (7) w ksztalcie tulei majace na sobie osadzone tuleje (8) utwierdzone nieruchomo w uchwycie (5), przy czym miedzy zespolami poszczególnych czopów (7) sa na wale (24) umieszczone luzno tuleje (6).

2. Stanowisko wedlug zastrz. 1,znamienne tym, ze wal napedowy (15) oraz wal ruchomy (24) sa polaczone z napedem usytuowanym poza pojemnikiem (1) stanowiska badawczego.

3. Stanowisko wedlug zastrz. 1, znamienne tym, ze na uchwycie (5) jest oparta przegubowo umocowana do sciany pojemnika obejma (9) z gniazdem na obciazniki (10). Fig. /,104 755 ^T^ Fig.3. 9 6 A 3' Fig.

4. Prac. Poligraf. UP PRL naklad 120+18 Cena 45 zl