RU200034U1

RU200034U1 - Device for determining the coefficient of friction of lubricants

Info

Publication number: RU200034U1
Application number: RU2020118714U
Authority: RU
Inventors: Владимир Владимирович Скакун; Эрвин Джеватович Умеров; Руслан Марленович Джемалядинов
Original assignee: Владимир Владимирович Скакун; Эрвин Джеватович Умеров; Руслан Марленович Джемалядинов
Priority date: 2020-05-14
Filing date: 2020-05-14
Publication date: 2020-10-01

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 корпус устройства, в котором установлены ведомый и ведущий валы, на которых расположены коническая направляющая втулка, направляющая втулка, контртело в виде конической втулки, направляющие винты, индентор, дистанционную втулку, направляющую цилиндрическую втулку. Устройство так же содержит кольцо подачи смазочных технологических сред и линейные подшипники, обеспечивающие осевое перемещение ведомого и ведущего валов.С целью снижения сил трения, возникающих в зоне контакта направляющей втулки с ведущим валом и направляющей цилиндрической втулки с ведущем валом, в отверстиях направляющей втулки и направляющей цилиндрической втулки, установлены линейные подшипники, зафиксированные стопорными кольцами. При этом индентор выполнен разрезным, между которыми установлены пружины различной жесткости для создания нагрузки в контактной паре между инденторами и контртелом в виде конической втулки, при этом нагрузка на контактную пару осуществляется при помощи винтов. Вращение валов устройства осуществляется за счет шагового двигателя, программируемого в зависимости от требований к технологической операции. Для повышения точности измерения коэффициента трения смазочных материалов в неподвижном основании корпуса установлены тензодатчики, фиксирующие крутящий момент на направляющей втулке.Техническим результатом полезной модели является повышение точности определения коэффициента трения смазочных материалов путем подачи смазочного материала непосредственно в контактную зону трущихся металлических пар при помощи дополнительных каналов и сопла, расположенных в ведущем валу. А также применением электрических и электронных приборов, которые позволят повысить точность измерения за счет устранения механических измерительных устройств. 3з.п. ф-лы, 1 ил.The utility model relates to the field of mechanical engineering, namely to methods for studying the coefficient of friction of lubricants of different composition. The device for determining the coefficient of friction of lubricants contains a body of the device in which the driven and driving shafts are installed, on which the tapered guide bush, guide bush, counterbody are located in the form of a tapered sleeve, guide screws, indenter, spacer sleeve, guide cylindrical sleeve. The device also contains a ring for supplying lubricating technological media and linear bearings that provide axial movement of the driven and drive shafts in order to reduce the friction forces arising in the contact zone of the guide sleeve with the drive shaft and the guide cylindrical sleeve with the drive shaft, in the holes of the guide sleeve and guide cylindrical bushing, linear bearings are installed, fixed with retaining rings. In this case, the indenter is split, between which springs of different stiffness are installed to create a load in the contact pair between the indenters and the counterbody in the form of a tapered sleeve, while the load on the contact pair is carried out using screws. The rotation of the shafts of the device is carried out by a stepping motor programmed depending on the requirements for the technological operation. To improve the accuracy of measuring the coefficient of friction of lubricants in the fixed base of the body, strain gauges are installed that fix the torque on the guide sleeve. The technical result of the utility model is to increase the accuracy of determining the coefficient of friction of lubricants by supplying lubricant directly to the contact zone of rubbing metal pairs using additional channels and nozzles located in the drive shaft. And also the use of electrical and electronic devices that will improve the measurement accuracy by eliminating mechanical measuring devices. 3z.p. f-ly, 1 dwg

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 lubricants of different 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 установлены под углом 45° к средней, которые расположены 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).Known device for testing rubbing materials and oils (AS USSR No. 983522, IPC G01N 19/02. Device for testing rubbing materials and oils. Bull. No. 47, 1982 Analogue), containing a frame installed on it sample holders and a counter-sample, units for measuring the moment of friction and loading of samples and a drive for rotation of samples, a plate installed perpendicular to the frame with the ability to move along it, three platforms, of which the middle is hinged on the plate, and the other two are installed at an angle of 45 ° to the middle, which located on platforms and interacting with the counter-specimen holders, guide and pressure rollers mounted on the plate with the possibility of rotation in the plane of the holders, transmission links interacting through rolling bearings, respectively, with the counter-specimen holders and loading units, and the latter are equipped with rods having two degrees of freedom (mechanisms to transfer the load to the counter-samples).

Основной недостаток известного устройства заключается в сложной и точной установке передаточных звеньев под прямым углом к направляющим, что приводит к большим погрешностям получаемых 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.

Известно 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. Аналог). При этом диск жестко закреплен на приводном валу, а инденторы - на специальных рычагах. Нагрузка на инденторы осуществляется с помощью тарированной пружины.Known device for testing materials for friction and wear in space, containing a friction unit "disc-indenter", which is a disc with two friction surfaces and on which slide two hemispherical indenters (see Journal "Friction and Wear", vol. 24 , No. 6, 2003, pp. 626-635. Analog). In this case, the disk is rigidly fixed to the drive shaft, and the indenters are fixed to special levers. The indenters are loaded with 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 into rotation by the drive output shaft through gear wheels. The frictional moment in the “disc-indenter” pair 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 complexity of the design 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 at the contact of the indenter and the disk.

Наиболее близким по технической сущности является устройство для определения коэффициента трения смазочных материалов (патент на полезную модель РФ №195420 МПК G01N 19/02, опубл. 28.01.2020. Бюл. №4. Прототип), содержащее основание для установки устройства, неподвижный вал с индетором, винты для фиксации направляющей втулки, винты контролирующие усилие контакта металлических пар, упорное кольцо, упорный подшипник, втулки из фторопласта, направляющую втулку, коническую втулку (контртело), коническую направляющую втулку и втулки для передачи крутящего момента.The closest in technical essence is a device for determining the coefficient of friction of lubricants (patent for a useful model of the Russian Federation No. 195420 IPC G01N 19/02, publ. 28.01.2020. Bul. No. 4. Prototype), containing a base for installing the device, a stationary shaft with indeter, screws for fixing the guide bush, screws controlling the contact force of metal pairs, thrust ring, thrust bearing, fluoroplastic bushings, guide bush, tapered bushing (counterbody), tapered guide bush and bushings for torque transmission.

Принцип работы устройства заключается в следующем. Коническая втулка (контртело) имеет по наружной и внутренней поверхностям коническую форму. Угол наклона образующей внешнего конуса конической втулки (контртело) равен углу наклона конуса Морзе для надежного сцепления с конической направляющей втулкой. Внутренний конус конической втулки (контртело) обеспечивает надежный контакт с индентором, который расположен в отверстии неподвижного вала перпендикулярно оси конического отверстия. Для снижения силы трения при эксплуатации устройства, дополнительно установлены фторопластовые втулки, а так же для снижения силы трения между втулкой для передачи крутящего момента и упорным кольцом, установлен упорный подшипник. Необходимое усилие контакта индентора и конической втулки (контртело), обеспечивается при помощи винтов и динамометрического ключа. Во избежание линейного перемещения втулки в процессе затяжки, на валу установлено стопорное кольцо, которое фиксируется винтами. Для снижения силы трения между втулкой и упорным кольцом при вращении, на валу дополнительно установлен упорный подшипник.The principle of operation of the device is as follows. The tapered bushing (counterbody) has a conical shape along the outer and inner surfaces. The angle of inclination of the generatrix of the outer cone of the tapered sleeve (counterbody) is equal to the angle of inclination of the Morse taper for reliable adhesion to the tapered guide sleeve. The inner cone of the tapered bushing (counterbody) provides reliable contact with the indenter, which is located in the bore of the stationary shaft perpendicular to the axis of the tapered bore. To reduce the frictional force during the operation of the device, fluoroplastic bushings are additionally installed, as well as to reduce the frictional force between the bushing for transmitting torque and the thrust ring, a thrust bearing is installed. The required contact force of the indenter and the tapered sleeve (counterbody) is provided with screws and a torque wrench. To avoid linear movement of the sleeve during tightening, a circlip is installed on the shaft, which is fixed with screws. To reduce the friction force between the bushing and the thrust ring during rotation, a thrust bearing is additionally installed on the shaft.

Недостатками данного устройства является отсутствие элементов, которые позволяют подавать смазочный материал в контактную зону индентора и конической втулки (контртело) в виде аэрозоли или струей под давлением, а также отсутствие приспособления для отбора использованного смазочного материала с целью его повторного применения. Еще одним недостатком можно отнести высокую погрешность полученных результатов при проведения испытаний за счет применения динамометра часового типа.The disadvantages of this device are the lack of elements that allow the lubricant to be supplied to the contact area of the indenter and the tapered bushing (counterbody) in the form of an aerosol or a jet under pressure, as well as the lack of a device for selecting the used lubricant for the purpose of its reuse. Another disadvantage is the high error of the results obtained during testing due to the use of a clock-type dynamometer.

Техническим результатом полезной модели является повышение точности определения коэффициента трения смазочных материалов путем подачи смазочного материала непосредственно в контактную зону трущихся металлических пар при помощи дополнительных каналов и сопла, расположенных в ведущем валу. А также применением электрических и электронных приборов, которые позволят повысить точность измерения за счет устранения механических измерительных устройств.The technical result of the utility model is to improve the accuracy of determining the coefficient of friction of lubricants by supplying the lubricant directly to the contact area of rubbing metal pairs using additional channels and nozzles located in the drive shaft. And also the use of electrical and electronic devices that will improve the measurement accuracy by eliminating mechanical measuring devices.

Это достигается тем, что заявляемое устройство для определения коэффициента трения смазочных материалов содержащее корпус устройства, в который установлены ведомый и ведущий валы, на которых расположены коническая направляющая втулка, направляющая втулка, контртело в виде конической втулки, направляющие винты, индентор, дистанционная втулка, направляющая цилиндрическая втулка, при этом с целью снижения сил трения, возникающих в зоне контакта направляющей втулки с ведущем валом и направляющей цилиндрической втулки с ведущем валом, в отверстиях направляющей втулки и направляющей цилиндрической втулки, установлены линейные подшипники, зафиксированные стопорными кольцами.This is achieved by the fact that the inventive device for determining the coefficient of friction of lubricants containing the body of the device in which the driven and driving shafts are installed, on which are located a tapered guide bushing, a guide bushing, a counterbody in the form of a tapered bushing, guide screws, an indenter, a spacer bushing, a guide cylindrical bushing, while in order to reduce the friction forces arising in the contact zone of the guide bushing with the drive shaft and the guide cylindrical bushing with the drive shaft, linear bearings are installed in the holes of the guide bushing and the guide cylindrical bushing, fixed by locking rings.

В отличии от прототипа индентор выполнен из двух половинок, между которыми установлены пружины различной жесткости для создания нагрузки в контактной паре между инденторами и контртелом в виде конической втулки, при этом нагрузка на контактную пару осуществляется при помощи винтов.Unlike the prototype, the indenter is made of two halves, between which springs of different stiffness are installed to create a load in the contact pair between the indenters and the counterbody in the form of a tapered sleeve, while the load on the contact pair is carried out using screws.

Вращение валов устройства осуществляется за счет шагового двигателя, программируемый в зависимости от требований к технологической операции, при этом вращательное движение осуществляет ведомый вал с расположенными перпендикулярно оси инденторами, относительно неподвижного контртела в виде конической втулки.The rotation of the shafts of the device is carried out by a stepper motor, programmed depending on the requirements for the technological operation, while the rotary movement is carried out by the driven shaft with indenters located perpendicular to the axis, relative to the fixed counterbody in the form of a tapered sleeve.

В неподвижном основании корпуса установлены тензодатчики, фиксирующие крутящий момент на направляющей втулке, позволяющие повысить точность измерения коэффициента трения смазочных материалов в сравнении с прототипом.In the fixed base of the housing, strain gauges are installed that fix the torque on the guide sleeve, which makes it possible to increase the accuracy of measuring the coefficient of friction of lubricants in comparison with the prototype.

На фиг. 1 представлена конструктивная схема устройства для определения коэффициента трения смазочных материалов.FIG. 1 shows a structural diagram of a device for determining the coefficient of friction of lubricants.

Устройство для определения коэффициента трения смазочных материалов содержит сопло 1, резиновые прокладки 2, 31, переходник 3, подшипниковые опоры 4, 38, 45, 47, 53, винт 5, крышки подшипников 6, 42, 49, стаканы 7, 37, 43, 50, 54, ведомый вал 8, металлические кольца 9, дистанционные кольца 10, 44, 51, крепежные винты 11, 46, 48, уплотнительную прокладку 12, кольцо подачи смазочных технологических сред (СТС) 13, корпус 14, линейные подшипники 15, 33, стопорные кольца 16, 19, 32, 34, направляющие винты 17, направляющую втулку 18, тензодатчики 20, контртело в виде конической втулки 21, пружину 22,. инденторы 23, коническую направляющую втулку 24, кольцевые резиновые прокладки 25, гильзу 26, стопорное кольцо 27, установочные виты 28, упорный подшипник 29, трубку для отбора смазочного материала 30, ведущий вал 35, сальники 36, 55, дистанционную втулку 39, ведомую шестерню 40, шпонку 41, вал-шестерню 52, направляющую цилиндрическую втулку 56, вал 57, крепежные хомуты 58, шаговый двигатель 59, прижимные винты 60.A device for determining the coefficient of friction of lubricants contains a nozzle 1, rubber gaskets 2, 31, adapter 3, bearing supports 4, 38, 45, 47, 53, screw 5, bearing caps 6, 42, 49, glasses 7, 37, 43, 50, 54, driven shaft 8, metal rings 9, spacer rings 10, 44, 51, fastening screws 11, 46, 48, gasket 12, lubricating process fluid supply ring (CTC) 13, housing 14, linear bearings 15, 33 , retaining rings 16, 19, 32, 34, guide screws 17, guide sleeve 18, strain gauges 20, counterbody in the form of a conical sleeve 21, spring 22 ,. indenters 23, tapered guide bush 24, ring rubber gaskets 25, sleeve 26, retaining ring 27, locating threads 28, thrust bearing 29, lubricant pick-off tube 30, drive shaft 35, oil seals 36, 55, distance sleeve 39, driven gear 40, key 41, pinion shaft 52, guide bushing 56, shaft 57, fastening clamps 58, stepper motor 59, clamping screws 60.

Принцип работы устройства заключается в следующем. Инденторы 23, установленные в отверстии ведомого вала 8, перпендикулярно его оси, образуют контактную пару с контртелом в виде конической втулки 21, которая установлена в отверстии конической направляющей втулки 24, соединенной с направляющей втулкой 18 при помощи направляющих винтов 17, установленных в направляющей цилиндрической втулке 56. Затем на ведомый вал 8 устанавливается направляющая втулка 18, а на ведущий вал 35 цилиндрическая направляющая втулка 56. Для снижения сил трения при вращении ведущего 35 и ведомого вала 8 в отверстиях направляющей втулки 18 и цилиндрической направляющей втулки 56 установлены линейные подшипники 15, 33, зафиксированные стопорными кольцами 16, 19, 32, 34, дополнительно обеспечивающие осевое перемещение. Ограничение осевого перемещения цилиндрической направляющей втулки 56 обеспечивает упорный подшипник 29 и стопорное кольцо 27, зафиксированное при помощи установочных винтов 28. Ведомый 8 и ведущий валы 35 соединены между собой за счет шлицевого соединения.The principle of operation of the device is as follows. The indenters 23, installed in the hole of the driven shaft 8, perpendicular to its axis, form a contact pair with a counterbody in the form of a tapered sleeve 21, which is installed in the hole of the tapered guide sleeve 24, connected to the guide sleeve 18 by means of guide screws 17 installed in the guide cylindrical sleeve 56. Then a guide sleeve 18 is installed on the driven shaft 8, and a cylindrical guide sleeve 56 is installed on the drive shaft 35. To reduce the frictional forces during rotation of the drive 35 and driven shaft 8, linear bearings 15, 33 are installed in the holes of the guide sleeve 18 and the cylindrical guide sleeve 56 , fixed by retaining rings 16, 19, 32, 34, additionally providing axial movement. Limiting the axial movement of the cylindrical guide sleeve 56 is provided by the thrust bearing 29 and the retaining ring 27, fixed by means of set screws 28. The driven 8 and the drive shafts 35 are interconnected by a spline connection.

Вращательное движение ведомого 8 и ведущего валов 35 с инденторами 23 осуществляется при помощи шагового двигателя 59 вал 57 которого, при помощи шлицев, соединен с валом-шестерней 52, передающий далее крутящий момент ведомой шестерне 40, установленной на ведущем валу 35 при помощи шпоночного соединения 41 и дистанционной втулки 39.The rotational movement of the driven 8 and drive shafts 35 with indenters 23 is carried out using a stepping motor 59, the shaft 57 of which, by means of splines, is connected to the gear shaft 52, which further transmits the torque to the driven gear 40 mounted on the drive shaft 35 by means of a keyed connection 41 and distance sleeve 39.

В свою очередь, шаговый двигатель 59, установлен в основании корпуса 14, при помощи крепежных хомутов 58 и прижимных винтов 60.In turn, the stepper motor 59 is mounted in the base of the housing 14 by means of fastening clamps 58 and clamping screws 60.

Вал-шестерня 52, ведущий 35 и ведомый валы 8 установлены в корпусе 14 при помощи подшипников 4, 38, 45, 47, 53, обеспечивающих и вращательное их движение, дистанционных колец 10, 44, 51, стаканов 7, 37, 43, 50, 54, а также при помощи крышек подшипников 6, 42, 49, зафиксированных крепежными винтами 11, 46, 48. Для предотвращения попадания масла из зоны вращения вала-шестерни 52 и ведомой шестерни 40 зону расположения шагового двигателя 59 и тензодатчиков 20, предусмотрены сальники 36, 55.Gear shaft 52, driving 35 and driven shafts 8 are installed in the housing 14 with the help of bearings 4, 38, 45, 47, 53, providing their rotary movement, spacer rings 10, 44, 51, glasses 7, 37, 43, 50 , 54, as well as by means of bearing caps 6, 42, 49, fixed with fastening screws 11, 46, 48. To prevent oil from entering from the rotation zone of the pinion shaft 52 and the driven gear 40, the area of the stepper motor 59 and load cells 20, oil seals are provided 36, 55.

При вращении ведомого вала 8 с инденторами 23, образующие контактную пару с контртелом в виде конической втулки 21, создается крутящий момент на направляющей втулке 18, кинематически связанной с тензодатчиками 20, установленные на неподвижном основании корпуса 14, при помощи которых фиксируется показания крутящего момента.When the driven shaft 8 with indenters 23 rotates, forming a contact pair with a counterbody in the form of a tapered sleeve 21, a torque is generated on the guide sleeve 18, kinematically connected to the strain gauges 20, mounted on the fixed base of the housing 14, with which the torque readings are recorded.

Нагрузка на контактную пару (инденторов 23 и контртела в виде конической втулки 21), регулируется при помощи подбора пружины 22 различной жесткости, которые устанавливаются между инденторами 23, в отверстии ведомого вала 8. В процессе измерений, СТС подается в контактную зону металлических пар через отверстие (на чертеже позиция отсутствует), расположенное в ведомом валу 8 через кольцо подачи СТС 13. Герметичность установки кольца подачи СТС 13 на ведомом валу 8, обеспечивают металлические кольца 9 й уплотнительная прокладка 12. СТС подается струей под давлением или в виде аэрозоли, благодаря наличию сопла 1, установленного в отверстии переходника 3, соединенного с кольцом подачи СТС 13. Герметичность установки сопла 1 в отверстии переходника 3 обеспечивается при помощи резиновых прокладок 2. Для предотвращения от попадания СТС в корпус 14 через отверстие (на чертеже позиция отсутствует), расположенное в ведомом валу 8, предусмотрен винт 5.The load on the contact pair (23 indenters and counterbodies in the form of a tapered bushing 21) is regulated by selecting springs 22 of different stiffness, which are installed between the indenters 23, in the bore of the driven shaft 8. During measurements, the CTC is fed into the contact area of metal pairs through the hole (there is no position in the drawing), located in the driven shaft 8 through the CTC feed ring 13. The tightness of the CTC feed ring 13 on the driven shaft 8 is ensured by the metal rings 9th sealing gasket 12. The CTC is supplied by a jet under pressure or in the form of an aerosol, due to the presence nozzle 1, installed in the hole of the adapter 3, connected to the feed ring of the CTC 13. The tightness of the installation of the nozzle 1 in the hole of the adapter 3 is ensured by rubber gaskets 2. To prevent the CTC from entering the body 14 through the hole (the position is not shown in the drawing) located in driven shaft 8, a screw 5 is provided.

В процессе эксплуатации устройства, отработанная СТС поступает в гильзу 26, затем транспортируется по трубке для отбора смазочного материала 30, в резервуар (на чертеже не указан). Герметичность установки трубки для отбора смазочного материала 30, обеспечивается при помощи резиновых прокладок 31. Герметичность установки гильзы 26 на конической направляющей втулке 24 и направляющей цилиндрической втулке 56 обеспечивается при помощи кольцевых резиновых прокладок 25.During the operation of the device, the spent STS enters the sleeve 26, then is transported through the tube for taking the lubricant 30 into the reservoir (not indicated in the drawing). The tightness of the installation of the tube for taking the lubricant 30 is ensured with the help of rubber gaskets 31. The tightness of the installation of the sleeve 26 on the tapered guide bushing 24 and the guide cylindrical bushing 56 is ensured by means of rubber O-rings 25.

Устройство работает следующим образом. В корпус устанавливается вал-шестерня и ведущий вал с ведомой шестерней, вращательное движение которых обеспечивается установкой подшипников, установленных в отверстиях корпуса и зафиксированных при помощи стаканов, крышек подшипников и дистанционных колец. Крышки подшипников зафиксированы при помощи крепежных винтов. Зубчатая передача, образованная валом-шестерней и ведомой шестерней представляют собой редуктор, служащий для облегчения работы шагового двигателя. Ведомая шестерня зафиксирована на ведущем валу при помощи шпонки и дистанционной втулки. Для снижение износа и трения зубчатой передачи, в часть корпуса, где расположены вал-шестерня и ведомая шестерня заливается масло. Для защиты от попадания масла в часть корпуса, где расположены шаговый двигатель и тензодатчики, предусмотрены сальники, расположенные на валу-шестерне и ведущем валу. Далее при помощи крепежных хомутов и прижимных винтов устанавливается шаговый двигатель. Вращательное движение от вала шагового двигателя к валу-шестерне передается при помощи шлицевого соединения. На ведущий вал устанавливается направляющая цилиндрическая втулка с линейным подшипником, зафиксированном в отверстии направляющей цилиндрической втулки при помощи стопорных колец. Далее на ведущий вал устанавливается упорный подшипник и стопорное кольцо, зафиксированное при помощи установочных винтов. Ведомый вал, содержащий инденторы, пружину, контртело в виде конической втулки, коническую направляющую втулку, направляющую втулку с линейным подшипником, зафиксированным в отверстии направляющей втулки при помощи стопорных колец, а также кольцо подачи СТС, устанавливается в корпусе, при помощи подшипника, стакана, крышки подшипника и дистанционного кольца. Крышка подшипника фиксируется при помощи крепежного винта. Кольцо подачи СТС в свою очередь содержит переходник и сопло. Передача вращательного движения от ведущего вала к ведомому валу производится при помощи шлицевого соединения. В свою очередь направляющая цилиндрическая втулка, коническая направляющая втулка и направляющая втулка соединены между собой при помощи направляющих винтов. Далее на коническую направляющую втулку и направляющую цилиндрическую втулку устанавливается гильза, которая содержит трубку для отбора отработанного смазочного материала.The device works as follows. A pinion shaft and a drive shaft with a driven gear are installed in the housing, the rotational movement of which is provided by the installation of bearings installed in the housing bores and fixed with glasses, bearing caps and spacer rings. The bearing caps are fixed with retaining screws. The gear train formed by the pinion shaft and the driven pinion is a reduction gear that facilitates the operation of the stepper motor. The driven gear is fixed to the drive shaft with a key and a spacer sleeve. To reduce wear and friction of the gear train, oil is poured into the part of the housing where the pinion shaft and the driven gear are located. To protect against the ingress of oil into the part of the housing where the stepper motor and strain gauges are located, there are oil seals located on the pinion shaft and drive shaft. Next, the stepper motor is installed using the fixing clamps and clamping screws. Rotary motion from the stepper motor shaft to the pinion shaft is transmitted by means of a spline connection. A guide cylindrical bushing with a linear bearing is mounted on the drive shaft, fixed in the bore of the guide cylindrical bushing by means of retaining rings. Next, a thrust bearing and a retaining ring are installed on the drive shaft, fixed with set screws. The driven shaft, containing indenters, a spring, a counterbody in the form of a tapered bushing, a tapered guide bushing, a guide bushing with a linear bearing fixed in the bore of the guide bushing by means of retaining rings, as well as the CTC feed ring, is installed in the housing, using a bearing, a glass, bearing caps and spacer rings. The bearing cover is fixed with a retaining screw. The STS feed ring, in turn, contains an adapter and a nozzle. The transfer of rotary motion from the drive shaft to the driven shaft is performed using a spline connection. In turn, the cylindrical guide bush, the tapered guide bush and the guide bush are interconnected by means of guide screws. Next, a sleeve is installed on the tapered guide bushing and the guide cylindrical bushing, which contains a tube for collecting the used lubricant.

При вращении шагового двигателя, управляемый программой в соответствии с необходимыми параметрами работы устройства, через зубчатую передачу осуществляется вращение инденторов, расположенных в отверстии ведомого вала, перпендикулярно оси, относительно неподвижного контртела в виде конической втулки. Усилие контакта между инденторами и контртелом в виде конической втулки обеспечивается и регулируется путем подбора пружин различной жесткости. Во время работы устройства, за счет сил трения образующихся контактными парами, на конической направляющей втулке и направляющей втулке создается крутящий момент, фиксируемый лапкой (на чертеже не показан) расположенной на направляющей втулке кинематически связанный с тензо датчиками, установленными на неподвижном основании корпуса.When the stepper motor rotates, controlled by the program in accordance with the required operating parameters of the device, the indenters located in the hole of the driven shaft are rotated through the gear transmission, perpendicular to the axis, relative to the stationary counterbody in the form of a tapered sleeve. The contact force between the indenters and the counterbody in the form of a tapered sleeve is provided and regulated by selecting springs of different stiffness. During operation of the device, due to the friction forces generated by the contact pairs, a torque is generated on the tapered guide bush and guide bush, which is fixed by a tab (not shown in the drawing) located on the guide bush kinematically connected to the strain gauges mounted on the fixed base of the housing.

Подача СТС в контактную зону осуществляется при помощи отверстия (на чертеже позиция отсутствует), расположенного в ведомом валу, через кольцо подачи СТС. Герметичность установки кольца подачи СТС на ведомом валу, обеспечивается при помощи металлических колец и уплотнительной прокладки. СТС подается струей под давлением или в виде аэрозоли, благодаря наличию сопла, установленного в отверстии переходника, соединенного с кольцом подачи СТС. Герметичность установки сопла в отверстии переходника обеспечивается при помощи резиновых прокладок. Для предотвращения от попадания СТС в корпус через отверстие, расположенное в ведомом валу, предусмотрен винт, расположенный в отверстии ведомого вала.The STS is fed into the contact area using a hole (no position in the drawing) located in the driven shaft through the STS feed ring. The tightness of the installation of the STS feed ring on the driven shaft is ensured by using metal rings and a sealing gasket. The STS is supplied by a jet under pressure or in the form of an aerosol, due to the presence of a nozzle installed in the adapter hole connected to the STS supply ring. The tightness of the nozzle installation in the adapter hole is ensured by rubber gaskets. To prevent the STS from getting into the body through the hole located in the driven shaft, a screw is provided located in the hole in the driven shaft.

В процессе эксплуатации устройства, отработанная СТС поступает в гильзу, затем транспортируется по трубке для отбора смазочного материала в резервуар (на чертеже не указан). Герметичность установки трубки для отбора смазочного материала, обеспечивается при помощи резиновых прокладок. Герметичность установки гильзы на конической направляющей втулке и направляющей цилиндрической втулке обеспечивается при помощи кольцевых резиновых прокладок.During the operation of the device, the spent STS enters the sleeve, then is transported through a tube for taking the lubricant into the tank (not indicated in the drawing). The tightness of the installation of the tube for taking the lubricant is ensured by using rubber gaskets. The tightness of the liner installation on the tapered guide bush and the cylindrical guide bush is ensured by means of rubber O-rings.

Claims

1. A device for determining the coefficient of friction of lubricants, containing a housing for installing the device, in which the driven and drive shafts are installed, on which are located a tapered guide bush, a guide bush, a counterbody in the form of a tapered bushing, guide screws, an indenter, a spacer sleeve, a cylindrical guide bushing, characterized in that, in order to reduce the friction forces arising in the contact zone of the guide bush with the drive shaft and the guide cylindrical bushing with the drive shaft, linear bearings are installed in the holes of the guide bush and guide cylindrical bush, fixed by retaining rings.

2. A device for determining the coefficient of friction of lubricants according to claim 1, characterized in that the indenter is made of two halves, between which springs of different stiffness are installed to create a load in the contact pair between the indenters and the counterbody in the form of a tapered sleeve, while the load on the contact a pair is carried out with screws.

3. A device for determining the coefficient of friction of lubricants according to claim 1, characterized in that the rotation of the shafts of the device is carried out by a stepper motor programmed depending on the requirements for the technological operation.

4. The device for determining the coefficient of friction of lubricants according to claim 1, characterized in that strain gauges are installed in the fixed base of the housing, fixing the torque on the guide sleeve, which allows to increase the accuracy of measuring the coefficient of friction of lubricants in comparison with the prototype.