RU192398U1

RU192398U1 - Device for determining the coefficient of friction of lubricants

Info

Publication number: RU192398U1
Application number: RU2019106941U
Authority: RU
Inventors: Эрвин Джеватович Умеров; Владимир Владимирович Скакун; Умер Абдуллаевич Абдулгазис; Эльмар Энверович Ягьяев
Original assignee: Эрвин Джеватович Умеров; Владимир Владимирович Скакун; Умер Абдуллаевич Абдулгазис; Эльмар Энверович Ягьяев
Priority date: 2019-03-11
Filing date: 2019-03-11
Publication date: 2019-09-16

Abstract

Полезная модель относится к области машиностроения, а именно к методам исследования коэффициента трения различных по составу смазочных материалов. Устройство для определения коэффициента трения смазочных материалов содержит втулку с коническим отверстием (контртело), втулку из фторопласта, неподвижный вал, фиксирующие винты, индентор, нагружающие винты, одновременно служащие для фиксации втулки с коническим отверстием (контртела), упорного кольца, винты для фиксации упорного кольца, упорного подшипника, глухих отверстий, расположенных на втулке, втулки для передачи крутящего момента, винты, фиксирующие устройство, основание для установки устройства, направляющих шпилек, стола, шкива, рукоятки, приводной трос, динамометра и рычага. Техническим результатом полезной модели является повышение точности определения коэффициента трения смазочных материалов. 2 ил.The utility model relates to the field of mechanical engineering, namely to methods for studying the coefficient of friction of various lubricants in composition. A device for determining the coefficient of friction of lubricants contains a sleeve with a conical bore (counterbody), a sleeve made of fluoropolymer, a fixed shaft, fixing screws, an indenter, load screws that simultaneously serve to fix the sleeve with a conical bore (counterbody), a thrust ring, screws for fixing a thrust rings, thrust bearing, blind holes located on the sleeve, sleeves for transmitting torque, screws, fixing device, base for installing the device, guide pins, table, pc Islands, handle, drive cable, the dynamometer and the lever. The technical result of the utility model is to increase the accuracy of determining the coefficient of friction of lubricants. 2 ill.

Description

Полезная модель относится к области машиностроения, а именно к методам исследования коэффициента трения различных по составу смазочных материалов.The utility model relates to the field of mechanical engineering, namely to methods for studying the coefficient of friction of various lubricants in composition.

Известно устройство для испытания трущихся материалов и масел (А.с. СССР №983522, МПК G01N 19/02. Устройство для испытания трущихся материалов и масел. Бюл. №47, 1982 г. Аналог), содержащее станину, установленные на ней держатели образца и контробразца, узлы измерения момента трения и нагружения образцов и привод вращения образцов, плиту, установленную перпендикулярно к станине с возможностью перемещения вдоль нее, три платформы, из которых средняя закреплена на плите шарнирно, а две другие расположены под углом 45° к средней, расположенные на платформах и взаимодействующие с держателями контробразцов, направляющие и поджимные ролики, установленные на плите с возможностью поворота в плоскости держателей, передаточные звенья, взаимодействующие через подшипники качения соответственно с держателями контробразцов и узлами нагружения, а последние снабжены штоками, имеющими две степени свободы (механизмы для передачи нагрузки на контробразцы).A device for testing rubbing materials and oils (AS USSR No. 983522, IPC G01N 19/02. A device for testing rubbing materials and oils. Bull. No. 47, 1982 Analog) containing a frame, sample holders mounted on it and counter-sample, units for measuring the moment of friction and loading of samples and a drive for rotating samples, a plate mounted perpendicular to the bed with the ability to move along it, three platforms, of which the middle is pivotally mounted on the plate, and the other two are located at an angle of 45 ° to the middle, located on platforms axes and interacting with counter-sample holders, guide and pinch rollers mounted on the plate with the possibility of rotation in the plane of the holders, transmission links interacting with rolling bearings and counter-brackets, respectively, and loading units, and the latter are equipped with rods having two degrees of freedom (mechanisms for transferring loads on counter samples).

Основной недостаток известного устройства заключается в сложной и точной установке передаточных звеньев под прямым углом к направляющим, что приводит к большим погрешностям полученных результатов при испытаниях.The main disadvantage of the known device is the complex and accurate installation of the transmission links at right angles to the guides, which leads to large errors in the results obtained during testing.

Наиболее близким по технической сущности является устройство для испытания материалов на трение и износ в условиях космоса, содержащий узел трения «диск-индентор», который представляет собой диск с двумя поверхностями трения и по которым скользят два полусферических индентора (см. Журнал «Трение и износ», т. 24, №6, 2003 г., с. 626-635. Прототип). При этом диск жестко закреплен на приводном валу, а инденторы - на специальныхрычагах. Нагрузка на инденторы осуществляется с помощью тарированной пружины.The closest in technical essence is a device for testing materials for friction and wear in space, containing a friction unit "disk-indenter", which is a disk with two friction surfaces and on which two hemispherical indenters slide (see the journal "Friction and wear ", T. 24, No. 6, 2003, S. 626-635. Prototype). In this case, the disk is rigidly fixed to the drive shaft, and indenters - on special levers. The load on the indenters is carried out using a calibrated spring.

Все узлы трения приводятся во вращение с помощью выходного вала привода через зубчатые колеса. Момент трения в паре «диск-индентор» измеряется упругой тензометрической балкой. Электрические сигналы поступают на два тензометрических преобразователя, с которых они передаются на регистрирующий прибор.All friction units are driven by the output shaft of the drive through gears. The moment of friction in a pair of "disk-indenter" is measured by an elastic tensometric beam. Electrical signals are fed to two strain gauge transducers, from which they are transmitted to a recording device.

Недостатками известного устройства являются сложность конструкции, обусловленная использованием большого количества элементов, сложностью его использования из-за постоянной тарировки нагружающих пружин, влияющие на погрешность измерения, а также невысокие скорости скольжения и удельные давления в контакте индентора и диска.The disadvantages of the known device are the design complexity due to the use of a large number of elements, the complexity of its use due to the constant calibration of the loading springs, affecting the measurement error, as well as low sliding speeds and specific pressures in the contact of the indenter and the disk.

Техническим результатом полезной модели является повышение точности определения коэффициента трения смазочных материалов.The technical result of the utility model is to increase the accuracy of determining the coefficient of friction of lubricants.

Это достигается тем, что заявляемое устройство для определения коэффициента трения смазочных материалов, содержащее основание для установки устройства, неподвижный вал с индетором, втулку с коническим отверстием (конртелом), втулку из фторопласта, нагружающих (фиксирующих) винтов, упорного кольца, упорного подшипника и втулки для передачи крутящего момента, при этом индентор установлен в отверстии, перпендикулярно оси неподвижного вала, взаимодействующий с втулкой и коническим отверстием (контртелом), нагружение которых осуществляется при помощи винтов в широком диапазоне, образуя замкнутый силовой подвижный контур, взаимодействующий с динамометром.This is achieved by the fact that the inventive device for determining the coefficient of friction of lubricants, containing a base for installing the device, a fixed shaft with an indexer, a sleeve with a tapered bore (countertop), a sleeve made of fluoroplastic, loading (fixing) screws, a thrust ring, a thrust bearing and a sleeve for transmitting torque, with the indenter installed in the hole, perpendicular to the axis of the fixed shaft, interacting with the sleeve and the conical hole (counterbody), the loading of which is carried out by means of screws in a wide range, thus forming a closed loop power movable, interacting with a dynamometer.

Отличием данного технического решения от прототипа является тот факт, что индентор устанавливается в отверстие, которое расположено перпендикулярно оси вала, а контактные поверхности индентора образуют пару трения с коническим отверстием втулки (контртелом), с возможностью замены как индентора, так и втулки с коническим отверстием (контртела) для расширения технических возможностей устройства.The difference between this technical solution and the prototype is the fact that the indenter is installed in the hole, which is perpendicular to the axis of the shaft, and the contact surfaces of the indenter form a friction pair with a conical bore of the sleeve (counterbody), with the possibility of replacing both the indenter and the sleeve with a conical hole ( counterbody) to expand the technical capabilities of the device.

Полезная модель представлена на чертежах:The utility model is presented in the drawings:

фиг. 1 - конструктивная схема устройства для определения коэффициента трения смазочных материалов в осевом сечении.FIG. 1 is a structural diagram of a device for determining the coefficient of friction of lubricants in an axial section.

фиг. 2 - вид сбоку устройства для определения коэффициента трения смазочных материалов.FIG. 2 is a side view of a device for determining the coefficient of friction of lubricants.

Устройство для определения коэффициента трения смазочных материалов содержит втулку с коническим отверстием (контртело) 1, втулку из фторопласта 2, неподвижный вал 3, фиксирующие винты 4, индентор 5, нагружающие винты 6, одновременно служащие для фиксации втулки с коническим отверстием (контртела) 1, упорного кольца 7, винты для фиксации упорного кольца 8, упорного подшипника 9, глухих отверстий 10 расположенные на втулке 11, втулки для передачи крутящего момента 11, винты, фиксирующие устройство 12, основание для установки устройства 13, направляющих шпилек 14, стола 15, шкива 16, рукоятки 17, приводной трос 18, динамометра 19 и рычага 20.A device for determining the coefficient of friction of lubricants contains a sleeve with a conical bore (counterbody) 1, a sleeve made of fluorine plastic 2, a fixed shaft 3, fixing screws 4, an indenter 5, load screws 6, which simultaneously serve to fix the sleeve with a conical bore (counterbody) 1, thrust ring 7, screws for fixing the thrust ring 8, thrust bearing 9, blind holes 10 located on the sleeve 11, the sleeve for transmitting torque 11, the screws that secure the device 12, the base for installing the device 13, guides x studs 14, table 15, pulley 16, arm 17, drive cable 18, dynamometer 19 and lever 20.

Принцип работы устройства заключается в следующем. Втулка с коническим отверстием (контртелом) 1, образует контактную пару с индентором 5 расположенным в отверстии вала 3 перпендикулярно оси конического отверстия. Необходимое усилие контакта обеспечивается при помощи винтов 6 и динамометрического ключа (на фиг. 2 не изображен). Во избежание линейного перемещения втулки 11 в процессе затяжки, на валу установлено стопорное кольцо 7, которое фиксируется винтами 8. Для снижения силы трения между втулкой 11 и стопорным кольцом 7 при вращении, на валу дополнительно установлен упорный подшипник 9. Дополнительно для снижения силы трения между втулкой с коническим отверстием (контртелом) 1 и валом 3, установлена фторопластовая втулка 2. Передача крутящего момента с втулки 11 на втулку с коническим отверстием (контртелом) 1 осуществляется при помощи винтов 6 и специальных шпилек 14, которые дополнительно служат в качестве направляющих.The principle of operation of the device is as follows. A sleeve with a conical hole (counterbody) 1, forms a contact pair with an indenter 5 located in the hole of the shaft 3 perpendicular to the axis of the conical hole. The necessary contact force is provided by means of screws 6 and a torque wrench (not shown in Fig. 2). In order to avoid linear movement of the sleeve 11 during the tightening process, a locking ring 7 is mounted on the shaft, which is fixed with screws 8. To reduce the friction force between the sleeve 11 and the locking ring 7 during rotation, an axial bearing 9 is additionally installed on the shaft. Additionally, to reduce the friction force between a sleeve with a tapered bore (counterbody) 1 and a shaft 3, a fluoroplastic sleeve 2 is installed. Torque is transmitted from the sleeve 11 to a sleeve with a tapered bore (counterbody) 1 using screws 6 and special studs 1 4, which additionally serve as guides.

Вращение втулки 11 и втулки с коническим отверстием (контртелом) 1 осуществляется путем изменения угла наклона рычага 20 относительно стола 15 при помощи шкива 16 и рукоятки 17, где момент срыва фиксируется при помощи динамометра 19.The rotation of the sleeve 11 and the sleeve with a tapered bore (counterbody) 1 is carried out by changing the angle of inclination of the lever 20 relative to the table 15 using the pulley 16 and the handle 17, where the stall moment is fixed using a dynamometer 19.

Устройство работает следующим образом: индентор закрепляют в отверстии неподвижного вала устройства и устанавливают втулку с коническим отверстием. При помощи нагружающих (фиксирующих) винтов создается давление на контактную пару и контролируется динамометрическим ключом (на чертеже не изображен). Затем рычаг устанавливается на втулку, при этом на противоположной стороне рычага закрепляется приводной трос с динамометром. Изменение положения угла рычага осуществляется при помощи шкива и рукоятки, при этом система находится в нагруженном состоянии. При вращении устройства в положение измерения, возникающий при вращении индентора момент трения передается посредством рычага на измерительное устройство, по показаниям которого осуществляется определение коэффициента трения.The device operates as follows: the indenter is fixed in the hole of the stationary shaft of the device and install the sleeve with a conical hole. Using loading (fixing) screws, pressure is created on the contact pair and controlled by a torque wrench (not shown in the drawing). Then the lever is mounted on the sleeve, while on the opposite side of the lever is attached a drive cable with a dynamometer. Changing the position of the angle of the lever is carried out using a pulley and a handle, while the system is in a loaded state. When the device is rotated to the measuring position, the frictional moment arising during the indenter rotation is transmitted via the lever to the measuring device, which is used to determine the coefficient of friction.

Применение данного технического решения по определению коэффициента трения позволяет с высокой степенью точности проводить экспериментальные исследования и снизить затраты на изготовление установки.The use of this technical solution for determining the coefficient of friction allows a high degree of accuracy to conduct experimental research and reduce the cost of manufacturing the installation.

Claims

A device for determining the coefficient of friction of lubricants containing a base for mounting the device, a fixed shaft with an indexer, a sleeve with a tapered bore (countertop), a sleeve made of fluoroplastic, loading (fixing) screws, a thrust ring, a thrust bearing and bushings for transmitting torque, characterized the fact that the indenter installed in the hole, perpendicular to the axis of the fixed shaft, interacting with the sleeve with a conical hole (counterbody), the loading of which is carried out using screws in the shear eye range, thus forming a closed loop power movable, interacting with a dynamometer.