RU165027U1

RU165027U1 - DEVICE FOR DETERMINING THE SAMPLE CLUTCH COEFFICIENT

Info

Publication number: RU165027U1
Application number: RU2016117483/28U
Authority: RU
Inventors: Хамза Исхакович Бичурин; Валерий Николаевич Машков; Вячеслав Валерьевич Машков
Original assignee: Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Научно-Производственное Объединение "Техномаш"
Priority date: 2016-05-05
Filing date: 2016-05-05
Publication date: 2016-09-27

Abstract

Устройство для определения коэффициента сцепления образцов, содержащее основание, установленное на опорах, установленный на основании с возможностью поворота в вертикальной плоскости на оси стол, предназначенный для установки подлежащих испытаниям образцов, механизм поворота стола для изменения его угла наклона, включающий каретку, имеющую возможность контакта со столом для обеспечения его поворота, а также размещенную на основании измерительную головку, отличающееся тем, что устройство оснащено фотодатчиком, установленным на столе в зоне размещения образцов, механизм поворота стола дополнительно содержит шток, закрепленный вертикально на основании, в каретке выполнено отверстие, которым она надета на шток с возможностью перемещения по нему, измерительная головка установлена на основании, ее измерительный стержень, имеющий возможность осевого возвратно-поступательного перемещения, торцом контактирует с кареткой, при этом механизм поворота стола оснащен пружиной сжатия, установленной на штоке и предназначенной для поджима каретки к торцу измерительного стержня измерительной головки.A device for determining the coefficient of adhesion of samples, containing a base mounted on supports, mounted on the base with the possibility of rotation in a vertical plane on the axis of the table, designed to install samples to be tested, a table rotation mechanism for changing its angle of inclination, including a carriage having contact with table to ensure its rotation, as well as placed on the base of the measuring head, characterized in that the device is equipped with a photosensor mounted on the table in the sample placement zone, the table rotation mechanism further comprises a rod mounted vertically on the base, a hole is made in the carriage with which it is mounted on the rod with the ability to move along it, the measuring head is mounted on the base, its measuring rod is capable of axial reciprocating movement , ends in contact with the carriage, while the table turning mechanism is equipped with a compression spring mounted on the rod and designed to clamp the carriage to the end of the measuring rod measuring head.

Description

Полезная модель относится к оборудованию для испытания материалов и может быть использована для изучения фрикционных характеристик контактирующих по условиям эксплуатации материалов (пар трения) путем определения коэффициента сцепления изготовленных из этих материалов двух плоских образцов, располагаемых при проведении испытаний один на другом.The utility model relates to equipment for testing materials and can be used to study the frictional characteristics of materials that are in contact under operating conditions (friction pairs) by determining the adhesion coefficient of two flat samples made from these materials, placed one on top of the other during testing.

Известно устройство для испытания на трение двух установленных один на другом образцов, содержащее станину с размещенным на ней основанием со средствами измерения и фиксации угла наклона основания относительно плоскости станины. Первый из исследуемых образцов закрепляют на основании с помощью струбцины, а второй - размещают на поверхности первого. Средство измерения и индикации угла наклона снабжено тремя микрометрическими винтами, двумя постоянными магнитами, индикаторными часами и двумя герконами. Два микрометрических винта размещены на станине, а третий - на основании. Первый микрометрический винт взаимодействует со средствами изменения и фиксации наклона основания и со средствами измерения и индикации этого угла. На втором микрометрическом винте установлен первый геркон с возможностью его поступательного перемещения в плоскости, параллельный плоскости основания. На третьем микрометрическом винте установлен второй магнит с возможностью его поступательного перемещения перпендикулярно плоскости станины, второй геркон закреплен соосно второму магниту на основании, а средство индикации угла наклона основания выполнено в виде, по крайней мере, двух светодиодов, в цепь питания каждого из которых включен соответствующий геркон. Первый магнит предназначен для закрепления на испытуемом образце соосно с первым герконом.A device for testing the friction of two samples mounted on top of one another, containing a frame with a base placed on it with means for measuring and fixing the angle of inclination of the base relative to the plane of the frame. The first of the test samples is fixed to the base with a clamp, and the second is placed on the surface of the first. The instrument for measuring and indicating the angle of inclination is equipped with three micrometric screws, two permanent magnets, an indicator clock and two reed switches. Two micrometric screws are located on the bed, and the third on the base. The first micrometer screw interacts with means for changing and fixing the inclination of the base and with means for measuring and indicating this angle. The first reed switch is mounted on the second micrometer screw with the possibility of its translational movement in a plane parallel to the base plane. A second magnet is mounted on the third micrometer screw with the possibility of its translational movement perpendicular to the plane of the bed, the second reed switch is mounted coaxially to the second magnet on the base, and the means for indicating the angle of inclination of the base are made in the form of at least two LEDs, the corresponding power supply of each of which reed switch. The first magnet is designed to be mounted on the test specimen coaxially with the first reed switch.

(см. патент РФ №2016402, кл. G01N 19/02, 1994 г.) - наиболее близкий аналог.(see RF patent No. 2016402, class G01N 19/02, 1994) is the closest analogue.

В результате анализа известного устройства необходимо отметить, что оно является весьма сложным конструктивно, Механизм поворота основания, выполненный в виде винтовой пары с приводом вращения винта не обеспечивает равномерного перемещения каретки, особенно на малых скоростях перемещения каретки. Установка на верхнем образце магнита изменяет его массу и условия сцепления с нижним образцом. Все это приводит к снижению точности определения коэффициента сцепления образцов.As a result of the analysis of the known device, it should be noted that it is very complex structurally. The base rotation mechanism, made in the form of a screw pair with a screw rotation drive, does not provide uniform carriage movement, especially at low carriage speeds. The installation of a magnet on the upper sample changes its mass and conditions of adhesion to the lower sample. All this leads to a decrease in the accuracy of determination of the coefficient of adhesion of the samples.

Техническим результатом настоящей полезной модели является повышение точности определения коэффициента сцепления образцов за счет исключения влияния на их сцепление сторонних факторов в процессе испытаний, а также за счет усовершенствования механизма поворота основания (стола), позволяющего обеспечить поворот без заеданий и толчков, особенно, на малых скоростях перемещения.The technical result of this utility model is to increase the accuracy of determining the coefficient of adhesion of samples by eliminating the influence of external factors on their adhesion during testing, as well as by improving the rotation mechanism of the base (table), which allows turning without jamming and jerking, especially at low speeds displacement.

Указанный технический результат обеспечивается тем, что в устройстве для определения коэффициента сцепления образцов, содержащем основание, установленное на опорах, установленный на основании с возможностью поворота в вертикальной плоскости на оси стол, предназначенный для установки подлежащих испытаниям образцов, механизм поворота стола для изменения его угла наклона, включающий каретку, имеющую возможность контакта со столом для обеспечения его поворота, а также размещенную на основании измерительную головку, новым является то, что устройство оснащено фотодатчиком, установленным на столе в зоне размещения образцов, механизм поворота стола дополнительно содержит шток, закрепленный вертикально на основании, в каретке выполнено отверстие, которым она надета на шток с возможностью перемещения по нему, измерительная головка установлена на основании, ее измерительный стержень, имеющий возможность осевого возвратно-поступательного перемещения, торцом контактирует с кареткой, при этом механизм поворота стола оснащен пружиной сжатия, установленной на штоке и предназначенной для поджима каретки к торцу измерительного стержня измерительной головки.The specified technical result is ensured by the fact that in the device for determining the coefficient of adhesion of samples, containing a base mounted on supports, mounted on the base with the possibility of rotation in a vertical plane on the axis of the table, designed to install the samples to be tested, the mechanism of rotation of the table to change its angle , including a carriage with the possibility of contact with the table to ensure its rotation, as well as placed on the base of the measuring head, new is that o the device is equipped with a photosensor mounted on the table in the sample placement zone, the table rotation mechanism further comprises a rod mounted vertically on the base, a hole is made in the carriage with which it is mounted on the rod with the ability to move along it, the measuring head is mounted on the base, its measuring rod having the possibility of axial reciprocating movement, ends in contact with the carriage, while the table rotation mechanism is equipped with a compression spring mounted on the rod and designed to Intended for pressing the carriage to the end of the measuring rod of the measuring head.

Сущность заявленной полезной модели поясняется графическими материалами, на которых:The essence of the claimed utility model is illustrated by graphic materials on which:

- на фиг. 1 - устройство для определения коэффициента сцепления образцов, фронтальный вид;- in FIG. 1 - device for determining the coefficient of adhesion of samples, front view;

- на фиг. 2 - устройство, вид сверху.- in FIG. 2 - device, top view.

Устройство для определения коэффициента сцепления образцов состоит из основания 1, на котором посредством оси 2 установлен с возможностью поворота в вертикальной плоскости стол 3. В центральной части стола 3 имеется углубление (позицией не обозначено), предназначенное для размещения подлежащих испытаниям образцов 4 и 6. На столе размещен фотодатчик 5.The device for determining the coefficient of adhesion of samples consists of a base 1, on which table 3 is mounted rotatably in the vertical plane of table 3. In the central part of table 3 there is a recess (not indicated by the position), designed to accommodate samples 4 and 6 to be tested. the photo sensor 5 is placed on the table.

Стол 3 опирается на опору - шарикоподшипник 7, размещенный на каретке 9. Каретка 9 оснащена механизмом ее вертикального перемещения. Данный механизм выполнен в виде штока 11, на который надета посредством выполненного в ней сквозного отверстия каретка 9. Шток 11 закреплен на пластине 15, скрепленной стойками 16 к нижней поверхности основания 1. На шток 11 надета пружина сжатия 14, входящая в состав механизма перемещения каретки и подпружинивающая каретку 9.Table 3 is supported by a ball bearing 7 located on the carriage 9. The carriage 9 is equipped with a mechanism for its vertical movement. This mechanism is made in the form of a rod 11, which is worn by means of a carriage 9 made through it. The rod 11 is mounted on a plate 15 fastened by the struts 16 to the bottom surface of the base 1. A compression spring 14, which is part of the carriage moving mechanism, is put on the rod 11 and spring-loaded carriage 9.

На верхней плоскости основания 1 закреплена стойка 10, на которой установлена измерительная головка 8, измерительный стержень которой контактирует торцом с верхней поверхностью каретки 9, подпружиненной пружиной 14. Измерительный стержень имеет возможность вертикального перемещения посредством микрометрического винта.A stand 10 is mounted on the upper plane of the base 1, on which a measuring head 8 is mounted, the measuring rod of which contacts end face with the upper surface of the carriage 9, spring-loaded 14. The measuring rod has the ability to move vertically by means of a micrometer screw.

К нижней плоскости основания прикреплены одна неподвижная стойка 17 и две стойки 12 с регулирующими винтами 13, с помощью которых выполняется регулирование стола 3 в горизонтальное положение.One fixed post 17 and two posts 12 with adjusting screws 13 are attached to the bottom plane of the base, with the help of which the table 3 is adjusted to a horizontal position.

На верхней поверхности стола 3 установлены два уровня 19, по которым выполняется контроль установки стола 3 в горизонтальное положение.On the upper surface of the table 3 there are two levels 19, which control the installation of table 3 in a horizontal position.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

Коэффициент сцепления - тангенс угла наклона консоли к прилегающему катету, т.е. отношение высоты подъема консоли, соответствующей моменту страгивания верхнего образца, к величине прилегающего катета.Cohesion coefficient - the tangent of the angle of inclination of the console to the adjacent leg, i.e. the ratio of the cantilever height corresponding to the moment the upper specimen was strained to the size of the adjacent leg.

Для того, чтобы отображать значение коэффициента сцепления непосредственно на дисплее измерительной головки, в устройстве предусмотрена длина прилегающего катета угла наклона консоли величиной 100 мм, т.е. расстояние от оси вращения 2 консоли до точки контакта с шарикоподщипником 7 равно 100 мм. В результате, показание микрометрической головки на дисплее, фиксирующее высоту подъема каретки (противоположный катет угла наклона консоли) - соответствует величине коэффициента сцепления, увеличенная на два порядка. Чтобы отображать абсолютную величину коэффициента сцепления, на дисплее приклеивается перед первой цифрой показания обозначение «0,».In order to display the coefficient of adhesion directly on the display of the measuring head, the device provides for the length of the adjacent leg of the console tilt angle of 100 mm, i.e. the distance from the axis of rotation 2 of the console to the point of contact with ball bearings 7 is 100 mm. As a result, the reading of the micrometer head on the display, fixing the height of the carriage (opposite leg of the console angle) - corresponds to the magnitude of the coefficient of adhesion, increased by two orders of magnitude. To display the absolute value of the coefficient of adhesion, the designation “0,” is glued in front of the first digit of the reading.

Устройство располагается тремя своими опорами на плоской площадке: левая неподвижная опора 17 и две регулируемые опоры 13. В начале проведения серии испытаний производится юстировка устройства - установка его в горизонтальное положение. Для этого вворачивают микрометрический винт измерительной головки до нулевого показания на дисплее, после чего регулировочным винтом 13 передней правой опоры выставляют по уровню 19 горизонтальное положение консоли 3 в направлении оси X, а регулировочным винтом 13 задней правой опоры - в направлении оси Y.The device is located with three of its supports on a flat platform: the left fixed support 17 and two adjustable supports 13. At the beginning of a series of tests, the device is aligned - it is installed in a horizontal position. To do this, screw the micrometer screw of the measuring head to zero on the display, after which the horizontal position of the console 3 in the direction of the X axis is set at level 19 with the adjusting screw 13 of the front right support, and with the adjusting screw 13 of the rear right support in the direction of the Y axis.

В цилиндрическом углублении консоли размещается испытуемый образец 4 (⌀50 мм) с упором в левую стенку. Второй образец 6 (⌀22 мм) помещается сверху первого образца. Для уменьшения рассеивания показаний коэффициента сцепления, трущиеся поверхности образцов обезжириваются спиртом.In the cylindrical recess of the console, the test sample 4 (⌀50 mm) is placed with an emphasis on the left wall. The second sample 6 (⌀22 mm) is placed on top of the first sample. To reduce the dispersion of the adhesion coefficient readings, the friction surfaces of the samples are degreased with alcohol.

Далее производят подъем каретки 8 микрометрическим винтом измерительной головки 8 до момента страгивания верхнего образца, фиксируемого фотодатчиком 5, включающим красный фотодиод 19. При загорании красного фотодиода 19 перемещение каретки прекращают и считывают показания коэффициента сцепления на дисплее измерительной головки 8 с точностью до пятого знака после запятой.Next, the carriage 8 is lifted with the micrometer screw of the measuring head 8 until the upper sample is strained, fixed by the photosensor 5, including the red photodiode 19. When the red photodiode 19 is lit, the carriage is stopped and the adhesion coefficient reads on the display of the measuring head 8 to the fifth decimal place .

Если коэффициент сцепления больше 0,25, то вместо измерительной головки с пределами измерения 0…25 мм следует установить измерительную головку с пределами измерения 25…50 мм и между стойкой 10, на которой крепится измерительная головка 8, и основанием 1 установить эталон 18 толщиной 25 мм.If the adhesion coefficient is greater than 0.25, then instead of a measuring head with measuring limits of 0 ... 25 mm, you should install a measuring head with measuring limits of 25 ... 50 mm and between the stand 10 on which the measuring head 8 is mounted, and establish a standard 18 of thickness 25 with base 1 mm

Возможно использование измерительной головки с пределами измерения 0…25 мм и шаблона. В этом случае показания на дисплее коэффициента сцепления надо увеличить в два раза.It is possible to use a measuring head with measuring limits of 0 ... 25 mm and a template. In this case, the indication on the display of the coefficient of adhesion must be doubled.

Claims

A device for determining the coefficient of adhesion of samples, containing a base mounted on supports, mounted on the base with the possibility of rotation in a vertical plane on the axis of the table, designed to install samples to be tested, a table rotation mechanism for changing its angle of inclination, including a carriage having contact with table to ensure its rotation, as well as placed on the base of the measuring head, characterized in that the device is equipped with a photosensor mounted on the table in the sample placement zone, the table rotation mechanism further comprises a rod mounted vertically on the base, a hole is made in the carriage by which it is mounted on the rod with the possibility of movement along it, the measuring head is mounted on the base, its measuring rod is capable of axial reciprocating movement , ends in contact with the carriage, while the table turning mechanism is equipped with a compression spring mounted on the rod and designed to clamp the carriage to the end of the measuring rod measuring head.