PL160597B2

PL160597B2 - Wear and friction test apparatus

Info

Publication number: PL160597B2
Application number: PL28251089A
Authority: PL
Priority date: 1989-11-28
Filing date: 1989-11-28
Publication date: 1993-03-31

Abstract

A device for testing friction and wear, composed of a rotating counter sample, to which immobile block-shaped or mobile roller-shaped samples are pressed down characterised in that in the samples pressing down unit, an arm (8), applying a load on a strain gauge (9), is mounted to the lever (3) pressing down the sample (1), and the ends of both levers (3) are bent towards each other on one side and mounted in an articulated manner on the crank (7), which, in turn, is mounted rotatably and coaxially in relation to the counter sample (2), and, on the other side, the ends of both levers (3) are connected in a sliding manner with the use of a rod (10) ended with a screw (5), on which a weighing spring (4) and a nut (6) are mounted, which ensure the desired pressing down of samples (1) to the counter sample (2), where the pressing down is controlled by a strain gauge (11) mated with the rod (10), and also, it has the control-and-measurement system (U) composed of five circuits (O1, O2, O3, O4, O5), where the first circuit (O1) is used to measure the loading force on the samples (1) and is composed of a strain gauge (11), an amplifier (12), a voltage-to-frequency converter (13), frequency counter (14), a digital reading panel (15), interface (16) and a computer connector (17) connected in series, while the second circuit (O2) is used to measure the friction force between the samples (1) and the counter sample (2) and is composed of a strain gauge (9), an amplifier (18), a voltage-to-frequency converter (19), frequency counter (20), a digital reading panel (21), interface (22) and a computer connector (23) connected in series, while the third circuit (O3) is used to measure the rotational speed of the counter sample (2) and is composed of the amplifier (24)...<IMAGE>

Description

Przedmiotem wynalazku jest urządzenie do badania tarcia i zużycia, a w szczególności do badania odporności na zużycie i oporów ruchu.The subject of the invention is a device for testing friction and wear, and in particular for testing resistance to wear and resistance to motion.

Znane urządzenia do badania tarcia i zużycia zawierają obrotową przeciwpróbkę, do której dociskane są nieruchome próbki klockowe lub ruchome obrotowe próbki rolkowe.Known devices for friction and wear testing include a rotating counter-sample against which stationary block samples or movable rotating roller samples are pressed.

Istotą wynalazku jest urządzenie do badania tarcia i zużycia charakteryzujące się tym, że w układzie docisku próbek ramię obciążające czujnik tensometryczny przytwierdzone jest do dźwigni dociskającej próbkę. Końce obu dźwigni są z jednej strony zagięte do siebie i osadzone przegubowo na korbie, która z kolei osadzona jest obrotowo i współosiowo w stosunku do przeciwpróbki. Z drugiej strony końce obu dźwigni połączone są przesuwnie prętem, zakończonym śrubą, na której osadzona jest sprężyna obciążająca i nakrętka, które zapewniają żądany docisk próbek do przeciwpróbki. Wielkość tego docisku jest kontrolowana poprzez czujnikThe essence of the invention is a device for testing friction and wear, characterized in that in the sample clamping system, the arm loading the strain gauge is attached to the sample clamping lever. The ends of the two levers are on one side bent towards each other and articulated on a crank which, in turn, is rotatably and coaxial with the counter-sample. On the other hand, the ends of both levers are slidably connected by a rod ending with a bolt, on which a load spring and a nut are mounted, which ensure the desired pressure of the samples against the counter-sample. The amount of this pressure is controlled by a sensor

160 597 tensometryczny sprzężony z prętem, na którym osadzone są sprężyna obciążająca i nakrętka. Układ kontrolno - pomiarowy składa się z pięciu obwodów, przy czym pierwszy obwód służy do pomiaru siły obciążającej próbki, drugi obwód służy do pomiaru siły tarcia pomiędzy próbkami a przeciwpróbką, trzeci obwód służy do pomiaru prędkości obrotowej przeciwpróbki, czwarty obwód służy do pomiaru rejestracji temperatury środka smarowego doprowadzanego do węzła tarcia, zaś piąty obwód służy do identyfikacji rodzaju tarcia pomiędzy próbkami a przeciwpróbką. Pierwszy i drugi obwód składa się z szeregowego połączenia czujnika tensometrycznego, wzmacniacza, przetwornika napięcie-częstotliwość, licznika częstotliwości, cyfrowego panela odczytowego, interfejsu i złącza komputerowego. Trzeci obwód składa się z szeregowego połączenia wzmacniacza impulsów, podwajacza impulsów, licznika częstotliwości, cyfrowego panela odczytowego, interfejsu i złącza komputerowego. Czwarty obwód składa się z szeregowego połączenia termostatu, wzmacniacza przeciwsobnego, przetwornika napięcie - częstotliwość, licznika częstotliwości, cyfrowego panela odczytowego, interfejsu i złącza komputerowego, a także włączonego równolegle pomiędzy termostatem a wzmacniaczem przeciwsobnym, regulatora temperatury i grzejnika. Piąty obwód składa się z szeregowego połączenia czujnika - przetwornika rezystancji i napięcia styku próbki - przeciwpróbką, wzmacniacza wejściowego, bloku dyskryminatorów progów, bloku układów bramkujących, licznika częstości, cyfrowego panela odczytowego, interfejsu i złącza komputerowego, a także gałęzi zawierającej licznik częstości i cyfrowy panel odczytowy, włączonej równolegle z jednej strony pomiędzy blokiem dyskryminatorów progów i blokiem układów bramkujących, a z drugiej strony pomiędzy licznikiem częstości i intefejsem.160 597 strain gauge coupled to a rod on which the load spring and nut are mounted. The control and measurement system consists of five circuits, the first circuit is used to measure the sample loading force, the second circuit is used to measure the friction force between the samples and the counter-sample, the third circuit is used to measure the rotational speed of the counter-sample, the fourth circuit is used to record the temperature of the center supplied to the friction node, and the fifth circuit serves to identify the type of friction between the samples and the counter-sample. The first and second circuits consist of a series connection of a strain gauge, an amplifier, a voltage-to-frequency converter, a frequency counter, a digital readout panel, an interface and a computer interface. The third circuit consists of a series connection of a pulse amplifier, pulse doubler, frequency counter, digital readout panel, interface and computer interface. The fourth circuit consists of a series connection of a thermostat, a push-pull amplifier, a voltage-to-frequency converter, a frequency counter, a digital readout panel, a computer interface and interface, and a parallel connection between the thermostat and the push-pull amplifier, a temperature controller and a heater. The fifth circuit consists of a series connection of the sensor - resistance converter and sample contact voltage - counter-sample, input amplifier, threshold discriminator block, gating circuit block, frequency counter, digital readout panel, computer interface and connector, and a branch containing a frequency counter and digital panel readout, connected in parallel on the one hand between the block of threshold discriminators and the block of gates, and on the other hand between the rate counter and the interface.

Przedmiot wynalazku uwidoczniony jest w przykładzie wykonania na rysunku, na którym przedstawiono schemat urządzenia.The subject of the invention is shown in an embodiment in the drawing, which shows a diagram of the device.

Do obrotowej przeciwpróbki 2 dociskane są nieruchome próbki 1. W układzie docisku próbek 1 ramię 8 obciążające czujnik tensometryczny 9 przytwierdzone jest do dźwigni 3 dociskającej próbkę 1. Końce-obu dźwigni 3 są z jednej strony zagięte do siebie i osadzone przegubowo na korbie 7, która z kolei osadzona jest obrotowo i współosiowo w stosunku do przeciwpróbki 2. Z drugiej strony końce obu dźwigni 3 połączone są przesuwnie prętem 10, zakończonym śrubą 5, na której osadzona jest sprężyna obciążająca 4 i nakrętka 6, które zapewniają żądany docisk próbek 1 do przeciwpróbki 2. Wielkość tego docisku jest kontrolowana poprzez czujnik tensometryczny 11 sprzężony z prętem 10.Fixed samples 1 are pressed against the rotating counter-sample 2. In the sample clamping system 1, the arm 8 loading the strain gauge 9 is attached to the lever 3 pressing the sample 1. The ends of both levers 3 are bent to each other on one side and articulated on the crank 7, which in turn, it is mounted rotatably and coaxially with respect to the counter-sample 2. On the other hand, the ends of both levers 3 are slidably connected by a rod 10, ended with a screw 5, on which a load spring 4 and a nut 6 are mounted, which ensure the desired pressure of the samples 1 against the counter-sample 2 The amount of this pressure is controlled by a strain gauge 11 coupled to the rod 10.

Układ U kontrolno - pomiarowy składa się z pięciu obwodów Οι, O2,0)3, Oą, O5. Obwód Oi służy do pomiaru siły obciążającej próbki 1 i składa się z szeregowego połączenia czujnika tensometrycznego_ll, wzmacniacza 12, przetwornika 13 napięcie - częstotliwość, licznika 14 częstotliwości, cyfrowego panela 15 odczytowego, interfejsu 16 i złącza 17 komputerowego. Obwód O2 służy do pomiaru siły tarcia pomiędzy próbkami 1 a przeciwpróbką 2 i składa się z szeregowego połączenia czujnika tensometrycznego 9, wzmacniacza 18, przetwornika 19 napięcie - częstotliwość, licznika 20 częstotliwości, cyfrowego panela 21 odczytowego, interfejsu 22 złącza 23 komputerowego. Obwód O3 służy do pomiaru prędkości obrotowej przeciwpróbki i składa się z szeregowego połączenia wzmacniacza 24 impulsów, podwajacza 25 impulsów, licznika 26 częstotliwości, cyfrowego panela 27 odczytowego, ’ interfejsu 28 i złącza 29 komputerowego. Obwód O4 służy do pomiaru i rejestracji temperatury środka smarowego doprowadzanego do węzła tarcia i składa się z szeregowego połączenia termostatu 30, wzmacniacza 31 przeciwsobnego, przetwornika 32 napięcie - częstotliwość, licznika 33 częstotliwości, cyfrowego panela 34 odczytowego, interfejsu 35 i złącza 36 komputerowego, a także włączonego równolegle pomiędzy termostatem 30 a wzmacniaczem 31 przeciwsobnym, regulatora 37 temperatury i grzejnika 38. Obwód O5 służy do identyfikacji rodzaju tarcia pomiędzy próbkami 1 a przeciwpróbką 2 i składa się z szeregowego połączenia czujnika - przetwornika 39 rezystancji i napięcia styku próbki 1 - przeciwpróbką 2, wzmacniacza 40 wejściowego, bloku 41 dyskryminatorów progów, bloku 42 układów bramkujących, licznika 43 częstości, cyfrowego panela 44 odczytowego, interfejsu 45 i złącza 46 komputerowego, a także gałęzi zawierającej licznik 47 częstości i cyfrowy panel 48 odczytowy, włączonej równolegle z jednej strony pomiędzy blokiem 41 dyskryminatorów progów i blokiem 42 układów bramkujących, a z drugiej strony pomiędzy licznikiem 43 częstości i interfejsem 45.The control and measurement system U consists of five circuits Οι, O2,0) 3, Oą, O5. The circuit Oi serves to measure the loading force of sample 1 and consists of a series connection of a strain gauge 11, an amplifier 12, a voltage-frequency converter 13, a frequency counter 14, a digital readout panel, an interface 16, and a computer connector 17. The O2 circuit measures the frictional force between samples 1 and counter-sample 2 and consists of a series connection of a strain gauge 9, an amplifier 18, a voltage-frequency converter 19, a frequency counter 20, a digital reading panel 21, a computer interface 22 interface. The circuit O3 measures the rotational speed of the counter-sample and consists of a series connection of a pulse amplifier 24, a pulse doubler 25, a frequency counter 26, a digital readout panel 27, interface 28, and a computer connector 29. The O4 circuit measures and records the temperature of the lubricant supplied to the friction junction and consists of a series connection of a thermostat 30, a push-pull amplifier 31, a voltage-frequency converter 32, a frequency counter 33, a digital 34 readout panel, an interface 35 and a computer connector 36, and also connected in parallel between the thermostat 30 and the push-pull amplifier 31, the temperature controller 37 and the heater 38. The circuit O5 serves to identify the type of friction between samples 1 and counter-sample 2 and consists of a series connection of the sensor-resistance transducer 39 and the contact voltage of sample 1-counter-sample 2 , an input amplifier 40, a threshold discriminator block 41, a gating block 42, a frequency counter 43, a digital reading panel 44, an interface 45 and a computer connector 46, and a branch containing a frequency counter 47 and a digital reading panel 48 connected in parallel on one side between block 41 discriminate thresholds and a gates block 42, and on the other hand between a rate counter 43 and an interface 45.

160 597160 597

Zakład Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz. Cena 10 000 złDepartment of Publishing of the UP RP. Circulation of 90 copies. Price: PLN 10,000

Claims

Patent claim

A device for friction and wear testing containing a rotating counter-sample to which stationary block samples or movable rotating roller samples are pressed, characterized in that in the sample clamping system, the arm (8) loading the strain gauge (9) is attached to the lever (3) pressing the sample (1), while the ends of both levers (3) are bent to each other and articulated on the crank (7), which in turn is rotatable and coaxial with the counter-sample (2), and on the other hand, the ends of both levers ( 3) are slidably connected with a rod (10), ended with a screw (5), on which a load spring (4) and a nut (6) are mounted, which ensure the desired pressure of the samples (1) against the counter-sample (2), the amount of this pressure is controlled by a strain gauge (11) coupled with a rod (10), and also has a control and measurement system (U) consisting of five circuits (Οι, 02, O3 0ą, O5), while the circuit (Ol) is used to measure loading force p (1) and consists of a series connection of a strain gauge (11), an amplifier (12), a voltage-frequency converter (13), a frequency counter (14), a digital readout panel (15), an interface (16) and a connector (17) ), the circuit (O2) is used to measure the friction force between the samples (1) and the counter-sample (2) and consists of a series connection of a strain gauge (9), an amplifier (18), a converter (19), voltage - frequency, a counter (20 ) frequency, digital readout panel (21), interface (22) and computer interface (23), the circuit (O3) is for measuring the rotational speed of the counter-sample (2) and consists of a series connection of a pulse amplifier (24), a doubler (25) pulses, frequency counter (26), digital readout panel (27), interface (28) and computer interface (29), the circuit (O4) is for measuring and recording the temperature of the lubricant supplied to the friction node and consists of a series connection of a thermostat ( thirty), the push-pull amplifier (31), the voltage-frequency converter (32), the frequency counter (33), the digital readout panel (34), the interface (35) and the computer connector (36), and connected in parallel between the thermostat (30) and the amplifier ( 31), the temperature controller (37) and the heater (38), and the circuit (O5) is used to identify the type of friction between the samples (1) and the counter-sample (2) and consists of a series connection of the sensor - resistance and voltage transducer (39) sample (1) - counter-sample (2) contact, input amplifier (40), block (41) threshold discriminators, block (42) of gating circuits, frequency counter (43), digital readout panel (44), interface (45) and connector (46) of the computer, as well as a branch containing a frequency counter (47) and a digital readout panel (48) connected in parallel on the one hand between the block (41) of threshold discriminators and the block (42) of gates, and on the other hand between the counter (43) often and interface (45).