Przedmiotem wynalazku jest urzadzenie do ba¬ dania zjawisk tarcia tworzyw konstrukcyjnych, znajdujace zastosowanie przy wyznaczaniu wply¬ wu parametrów tarcia na zmiany wartosci wspól¬ czynnika tarcia lub zmiany intensywnosci zuzy¬ wania sie badanych próbek i przeciwpróbek.Znaine z Poradnika Inzyniera Mechanika 1.1, str. 120 i 121, Warszawa 1968 r. urzadzenie sklada sie z plaskiej tarczy osadzonej na lozyskowym wale oraz z próbki w ksztalcie graniastoslupa. Tarcza wraz z walem jest obracana podczas eksperymen¬ tu. Próbka dociskana jest do powierzchni czolowej tarczy, spelniajacej role przeciwpróbki, elementem sprezystym. Powstale opory tarcia mierzone sa za posrednictwem elementu sprezystego przy czym z podanego rysunku urzadzenia nie wynika czy oby¬ dwie sily sa mierzone, czy tez tylko jedna. W tym przypadku lozyska wzdluzne obciazone sa sila poosiowa. Uklad dociskajacy jest powiazany z ukladem mierzacym opory tarcia.Wada opisanego urzadzenia jest to, ze uklad wy¬ wierajacy docisk normalny, miedzy próbka a prze- ciwpróbka, zwiazany jest z ukladem pomiarowym oporów tarcia co sprzyja znacznym bledom pomia¬ ru wartosci oporów tarcia. Ponadto docisk nor¬ malny realizowany jest dla kazdej próbki oddziel¬ nie, a opory tarcia mierzone sa glównie jako su¬ maryczne dla wszystkich próbek,, z danego- mate¬ rialu, wiec czesto otrzymuje sie falszywe infor¬ macje o wspólczynniku tarcia. 2 Inne znane urzadzenie stanowi walek na którym osadzone sa: dynamometr momentu skrecajacego, przeciwpróbki w ksztalcie tarcz z otworem oraz tarcze sprzeglowe, pelniace role próbek, a osadzo- 5 ne na wpuscie lub wielowpuscie walka i sprzeg¬ niete z drugim dynamometrem. Dynamometr ten mierzy opory tarcia, w postaci momentu skre¬ cajacego, miedzy przeciwpróbkami a badanymi tarczami sprzeglowymi. Do jednej z tarcz sprze- io glowyeh przylega silownik. Docisk normalny na powierzchniach tracych uzyskiwany jest dzieki ukladowi elementów sprezystych osadzonych w korpusie urzadzenia. Uklad ten wywoluje sile po¬ osiowa poprzez tarcze sprzeglowe, przeciwpróbki 15 i wal dzialajac równiez na lozyska wzdluzne.Wada opisanego urzadzenia jest to, ze silownik powoduje poosiowe obciazenie walu i lozysk. Ba¬ dane moga byc na nim tylko próbki w ksztalcie pierscieni. 20 Celem wynalazku jest skonstruowanie urzadze¬ nia usuwajacego opisane wady a ponadto pozwala¬ jacego na zwiekszenie ilosci jednorazowo badanych próbek z równoczesnym indywidualnym pomiarem oporów tarcia kazdej pary próbek. 25 Urzadzenie, wedlug wynalazku, ma przetwornice sprzegnieta poprzez silnik z zespolem badawczym zawierajacym uklad napedowy i wymienna glo¬ wice. Zespól badawczy jest sprzegniety z jednej strony poprzez aparature przetwarzajaca i reje- ?0 strujaca z maszyna cyfrowa i zespolem przetwór- . 116 7323 116 732 4 nikowym, a z drugiej strony z nagrzewnica oraz zespolem prózniowym. Zespól przetwornikowy jest z jednej strony polaczony z nagrzewnica i zespo¬ lem prózniowym, a z drugiej strony z przetworni¬ ca. Wymienna glowice stanowi wrzeciono z suw- liwie osadzonymi na jego wieloklinie przeciwprób¬ kami, pomiedzy którymi sa umieszczone co 120° oprawki próbek, polaczone przegubowo z jednym koncem plaskiej sprezyny. Drugi koniec sprezyny jest przegubowo osadzony w wymiennym wspor¬ niku przytwierdzonym do kadluba, przy czym na kazdej sprezynie sa umieszczone czujniki naprez- no-oporowe. Do wymiennych wsporników sa równiez .przytwierdzone grzejniki w obudowie. Na wrzecionie "*jest osadzony w poblizu przeciwpróbek wymienny silownik zaopatrzony w czujnik sil i przemieszczen. Luzny koniec wrzeciona podparty jest klem obrotowym umieszczonym w koniku, w którym osadzony jest drazek zakonczony kol¬ kiem, zapobiegajacym wirowaniu elementu robo¬ czego silownika. Do kadluba jest zamocowana her¬ metyczna pokrywa oslaniajaca cala glowice.Segmentowa budowa urzadzenia umozliwia prze¬ prowadzanie badan przy teoretycznie nieograni¬ czonym zakresie zmiennosci podstawowych para¬ metrów tarcia. Dla zmiany zakresu okreslonego parametru lub parametrów wystarczy wymienic okreslony segment, a nie jak dotychczas budowac nowe kompletne urzadzenie. W proponowanej glo¬ wicy dzieki realizacji docisku normalnego, miedzy próbkami i przeciwpróbkami, za pomoca jednego silownika zapewnia sie jednakowa wartosc tego docisku. Uklad wywierajacy docisk normalny i mierzacy go jest oddzielony konstrukcyjnie od ukladu pomiarów oporów tarcia co eliminuje wza¬ jemne zaburzenia tych parametrów. Umieszczony na wrzecionie silownik wraz z czujnikiem sily normalnej, nie powoduje niekorzystnego obciazenia poosiowego lozysk wrzeciona roboczego znacznymi wartosciami tej sily co jest niezmiernie istotne przy znacznych obrotach wrzeciona roboczego.Równoczesnie mozna mierzyc opory tarcia dla kazdej pary próbek oddzielnie, a wiec na przyklad przy trzech przeciwpróbkach mozna analizowac wspólprace szesciu gatunków materialów z trzema przeciwpróbkami. Zastosowana nagrzewnica two¬ rzy prawie zamknieta komore badawcza, a dzieki stabilizowanej temperaturze w tej komorze mo¬ zliwe jest przeprowadzenie prób w zadanej 'tem¬ peraturze.Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przy¬ kladzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 — przedstawia schemat urzadzenia w widoku z góry, a fig. 2 — schemat zespolu badawczego w przekroju podluznym.Urzadzenie, wedlug wynalazku, ma przetwornice 1 sprzegnieta poprzez silnik 2 z zespolem badaw¬ czym 3 zawierajacym uklad napedowy i wymien¬ na glowice (fig. 1). Zespól badawczy 3 jest sprze¬ gniety z jednej strony poprzez aparature przetwa¬ rzajaca i rejestrujaca 4 korzystnie z maszyna cy¬ frowa 5 i zespolem przetwornikowym 6, a z drugiej strony z nagrzewnica 7 oraz zespolem prózniowym 8. Zespól przetwornikowy 6 jest z jednej strony polaczony z nagrzewnica 7 i zespolem próznio¬ wym 8, a z drugiej strony z przetwornica 1. Wy¬ mienna glowice stanowi wrzeciono 9 z suwliwie osadzonymi na jego wieloklinie dwiema przeciw¬ próbkami 10 pomiedzy którymi sa umieszczone ca 120° oprawki 11 próbek 12, polaczone przegubowa z jednym koncem plaskiej sprezyny 13 (fig. 2)..Drugi koniec sprezyny 13 jest przegubowo osadzo¬ ny w wymiennym wsporniku 14, przytwierdzonym, do kadluba 15. Na kazdej sprezynie 13 sa umie¬ szczone czujniki naprezno-oporowe 16, Przegubowe zamocowanie oprawek 11 umozliwia dokladne przyleganie próbek 12 do przeciwpróbek 10, pod¬ czas calych prób, pomimo zuzywania sie po¬ wierzchni tracych. Do wymiennych wsporników 14 sa równiez przytwierdzone grzejniki w obudo¬ wie 17. Wrzeciono 9 napedzane jest poprzez sprze¬ glo elastyczne 18 i osadzone w lozyskach 19. Mo¬ ment obrotowy wrzeciona 9 jest przekazywany na przeciwpróbki 10 za posrednictwem wieloklinu,. na którym przeciwpróbki 10 przesuwaja sie po- osiowo w miare zuzycia tarciowego próbek 12" i przeciwpróbek 10, w badanym procesie tarcia.Jedna ze skrajnych przeciwpróbek 10 opiera sie o podtoczenie na wrzecionie 9, a druga skrajna przeciwpróbka 10 opiera sie poprzez lozysko tocz¬ ne o silownik 20 zaopatrzony w czujnik sil i prze¬ mieszczen 21. Dzieki temu podczas pracy silownika 20 na wszystkich powierzchniach tracych wyste¬ puje docisk normalny o zadanej stalej wartosci.Elementem roboczym silownika 20 moze byc spe- zyna 22 lub inny zespól. Luzny koniec wrzeciona 9 podparty jest klem obrotowym 23 umieszczonym: w koniku 24, w którym osadzony jest drazek 25 zakonczony kolkiem, zapobiegajacym wirowaniu elementu roboczego silownika 20. Dla uzyskania kontrolowanej atmosfery w komorze badawczej cala glowice oslonieto hermetyczna pokrywa 28* przytwierdzona do kadluba 15. Wrzeciono 9 osa¬ dzone jest w uszczelnieniu 27 osadzonym w ka¬ dlubie 15.Uklad napedowy zespolu badawczego 3 stanowi osadzony na wrzecionie 9 slimak 28 wspólpracuja¬ cy z slimacznica 29. Na wale 30 slimacznicy 29 sa osadzone: licznik obrotów, licznik predkosci obro¬ towej oraz pompa olejowa dla lozysk wrzeciona 9- Przetwornica 1 zasila silnik 2, przekazujacy na¬ ped poprzez reduktor do zespolu badawczego 3^ Sygnaly elektryczne z czujników usytuowanych w zespole badawczym 3 przetwarzane sa i rejestro¬ wane w aparaturze przetwarzajaco-rejestrujacej 4- Wyniki pomiarów w postaci przetworzonych sy¬ gnalów elektrycznych moga byc ponadto kiero¬ wane do maszyny cyfrowej 5, sterujacej poprzez: zespól przetwornikowy 8 nagrzewnica 7, zespolem prózniowym 8 i przetwornikiem 1. v W przypadku prób w warunkach obnizonego i kontrolowanego cisnienia zespól prózniowy & sluzy do uzyskania zadanych parametrów tego cis¬ nienia.Zastrzezenia patentowe 1. Urzadzenie do badania zjawisk tarcia tworzyw konstrukcyjnych zawierajace ulozyskowany wal z osadzona przeciwpróbka, znamienne tym, ze 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55116 732 6 przetwornica (1) jest sprzegnieta poprzez silnik (2) z zespolem badawczym (3) zawierajacym uklad na¬ pedowy i wymienna glowice, przy czym zespól ba¬ dawczy (3) jest sprzegniety z jednej strony po¬ przez aparature przetwarzajaca i rejestrujaca (4) korzystnie z maszyna cyfrowa (5) i zespolem prze¬ twornikowym (6) a z drugiej strony z nagrzewnica (7) oraz zespolem prózniowym (8) zas zespól prze¬ twornikowy (6) jest z jednej strony polaczony z nagrzewnica (7) i zespolem prózniowym (8), a z drugiej strony z przetwornica (1). 2. Urzadzenie wedlug zastrz. 1, znamienne tym, ze wymienna glowice stanowi wrzeciono (9) z su- wliwie osadzonymi • na jego wieloklinie przeciw- próbkami (10), pomiedzy którymi sa umieszczone co 120° oprawki (11) próbek (12), polaczone prze¬ gubowo z jednym koncem plaskiej sprezyny (13) 10 15 a drugi koniec sprezyny (13) jest przegubowo osa¬ dzony w wymiennym wsporniku (14) przytwier¬ dzonym do kadluba (15) przy czym na kazdej spre¬ zynie sa umieszczone czujniki naprezno-oporowe (16) zas do wymiennych wsporników (14) sa rów¬ niez przytwierdzone grzejniki w obudowie (17), a ponadto na wrzecionie (9) jest osadzony w pobli¬ zu przeciwpróbek (10) wymienny silownik (20) za¬ opatrzony w czujnik sil i przemieszczen (21), zas luzny koniec wrzeciona (9) podparty jest klem obrotowym (23) umieszczonym w koniku (24), w którym osadzony jest drazek (25) zakonczony kol¬ kiem, zapobiegajacym wirowaniu elementu robo¬ czego silownika (20) przy czym do kadluba (15) jest zamocowana hermetyczna pokrywa (26) osla¬ niajaca cala glowice.J . , . . . . . | , l i —A 2 —J 3 h^ 4 —A 5 —A 6 Fig. i.116 732 F,q 2 PZGraf. Koszalin A-3a8 105 A-4 Cena 100 zl PLThe subject of the invention is a device for examining the phenomena of friction of engineering materials, which is used to determine the effect of friction parameters on changes in the value of the friction coefficient or changes in the wear intensity of the tested samples and counter-samples. It is known from Poradnik Inzyniera Mechanika 1.1, p. 120 and 121, Warsaw 1968 The device consists of a flat disc mounted on a bearing shaft and a prism-shaped sample. The disc along with the shaft is rotated during the experiment. The sample is pressed against the face of the disk, which acts as a counter-sample, with an elastic element. The resulting frictional resistances are measured by means of an elastic element, but it is not clear from the given drawing of the device whether both forces are measured, or only one. In this case, the thrust bearings are loaded with an axial force. The clamping system is related to the frictional resistance measuring system. The disadvantage of the described device is that the normal pressure setting, between the sample and the counter-sample, is related to the frictional resistance measuring system, which is conducive to significant errors in the measurement of the frictional resistance values. In addition, the normal pressure is performed separately for each sample, and frictional resistances are measured primarily as being crude for all samples from a given material, so that false information about the coefficient of friction is often obtained. Another known device is a roller on which are mounted: a torque dynamometer, counter-specimens in the shape of discs with a bore and coupling discs, acting as samples, mounted on a roller groove or multi-body and coupled to a second dynamometer. This dynamometer measures the frictional resistance, in the form of a twisting moment, between the counter-samples and the tested clutch discs. An actuator is attached to one of the clutch discs. Normal pressure on the losing surfaces is obtained thanks to the arrangement of elastic elements embedded in the device body. This arrangement exerts an alignment force through the clutch plates, counter-specimens and the roller also acting on the thrust bearings. The disadvantage of the apparatus described is that the actuator causes an axial load on the shaft and the bearing. Only samples in the shape of rings can be examined. The aim of the invention is to construct a device that removes the described drawbacks and, moreover, allows to increase the number of samples tested at one time with simultaneous individual measurement of frictional resistance of each pair of samples. The device according to the invention has a converter coupled by a motor with a test unit comprising a drive system and an exchangeable head. The research team is linked on the one hand by the processing and recording apparatus with a digital machine and a processing unit. 116 7323 116 732 4 pipe and on the other side with a heater and a vacuum unit. The converter unit is connected on the one hand to the heater and the vacuum unit and on the other hand to the converter. The interchangeable head is a spindle with counter-samples slidably mounted on its multi-wedge, between which there are sample holders placed every 120 °, articulated to one end of a flat spring. The other end of the spring is articulated in a removable bracket attached to the fuselage, with tension-resistance sensors on each spring. Heaters in the housing are also attached to the removable brackets. A replaceable actuator equipped with a force and displacement sensor is mounted on the spindle "*" near the counter-samples. The loose end of the spindle is supported by a rotary clamp placed in the tailstock, in which a rod ending with a pin is mounted, preventing the actuator's working element from rotating. fixed hermetic cover covering the entire head. Segmented construction of the device allows to conduct tests with theoretically unlimited range of variability of the basic parameters of friction. To change the range of a given parameter or parameters, it is enough to replace a given segment, and not to build a new complete device as before In the proposed head, due to the implementation of the normal pressure, between the samples and counter-samples, the same value of this pressure is ensured with one actuator. The system exerting the normal pressure and measuring it is structurally separated from the system of frictional resistance measurements, which eliminates mutual disturbances of these pairs. arameters. The actuator located on the spindle together with the normal force sensor does not cause an unfavorable load on the axial bearing of the working spindle with significant values of this force, which is extremely important at significant revolutions of the working spindle. At the same time, it is possible to measure the frictional resistance for each pair of samples separately, so for example with three counter-samples the cooperation of six material species with three counter-samples can be analyzed. The applied heater forms an almost closed test chamber, and thanks to the stabilized temperature in this chamber, it is possible to carry out tests at a given temperature. The subject of the invention is shown in the example of the drawing, in which Fig. 1 - shows a diagram. The device is in plan view, and Fig. 2 is a diagram of the test unit in longitudinal section. The device, according to the invention, has converters 1 coupled through a motor 2 with a test set 3 including a drive system and replaceable with heads (Fig. 1). The research unit 3 is connected, on the one hand, via the processing and recording apparatus 4, preferably to a digital machine 5 and a converter unit 6, and on the other hand to a heater 7 and a vacuum unit 8. The converter unit 6 is connected on one side to a heater 7 and a vacuum unit 8, and on the other side with a converter 1. The exchangeable head is a spindle 9 with two counter-samples 10 slidably mounted on its spline, between which there are placed 120 ° holders 11 of samples 12, articulated with one the end of the flat spring 13 (Fig. 2). The second end of the spring 13 is articulated in a removable support 14, attached to the body 15. Each spring 13 is fitted with tension-resistance sensors 16. exact adhesion of samples 12 to counter-samples 10 during the entire test, despite the wear of the lost surfaces. Heaters in the housing 17 are also attached to the removable supports 14. The spindle 9 is driven by a flexible clutch 18 and mounted in bearings 19. The rotational torque of the spindle 9 is transmitted to the counter-samples 10 by means of a spline. in which the counter-samples 10 move axially as the frictional wear of the samples 12 "and counter-samples 10 in the friction process under test. One of the extreme counter-samples 10 rests against the undercut on the spindle 9, and the other extreme counter-sample 10 abuts by a rolling bearing o the actuator 20 provided with a force and displacement sensor 21. Due to this, during the operation of the actuator 20, a normal pressure of a predetermined value occurs on all of the trailing surfaces. The working element of the actuator 20 may be a specimen 22 or another assembly. 9 is supported by a rotating clamp 23 placed: in a tailstock 24, in which a rod 25 is mounted, ending with a pin, preventing the rotation of the actuator 20 of the working element. It is seated in the seal 27 embedded in the tub 15. The driving system of the testing unit 3 is a seat on the spindle 9 screw 28 cooperating with the screwdriver 29. On the shaft 30 of the screwdriver 29 are mounted: a revolution counter, a rotational speed counter and an oil pump for the spindle bearings 9 - The converter 1 supplies the motor 2, transmitting the pedal through the reducer to of the research unit 3 The electric signals from the sensors located in the research unit 3 are processed and recorded in the processing and recording equipment 4- Measurement results in the form of processed electric signals can also be sent to a digital machine 5, which is controlled by: the converter 8, the heater 7, the vacuum unit 8 and the converter 1. v In the case of tests under reduced and controlled pressure conditions, the vacuum unit is used to obtain the desired parameters of this pressure. Patent claims 1. Device for testing the phenomena of friction of engineering plastics containing an integrated shaft embedded counter-sample, characterized in that 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 116 732 6 trans the bag (1) is coupled by a motor (2) with a test unit (3) comprising a pedal system and a replaceable head, the test unit (3) being coupled on one side by processing and recording apparatus (4) preferably with a digital machine (5) and a transducer unit (6) and on the other hand with a heater (7) and a vacuum unit (8) and the transducer unit (6) is connected on one side with the heater (7) and the vacuum unit (8) and on the other side the converter (1). 2. Device according to claim A spindle (9) with counter-samples (10) slidably mounted on its spindle (10), between which the holders (11) of the samples (12) are placed every 120 °, hingedly connected to the spindle (9). one end of the flat spring (13) and the other end of the spring (13) is articulated in a removable support (14) attached to the fuselage (15), each spring having tension-resistance sensors (16) ) and the exchangeable supports (14) are also provided with heaters in the housing (17), and moreover, on the spindle (9), near the counter-samples (10), an exchangeable actuator (20) is provided with a force and displacement sensor. (21), and the free end of the spindle (9) is supported by a pivot clamp (23) placed in a tailstock (24), in which a rod (25) is mounted, terminated with a pin, preventing the rotation of the working element of the actuator (20) while a hermetic cover (26) covering the entire head is attached to the fuselage (15). . ,. . . . . | , 1 i -A 2 -J 3 h ^ 4 -A 5 -A 6 Fig. i. 116 732 F, q 2 PZ Graph. Koszalin A-3a8 105 A-4 Price PLN 100 PL