RU2084862C1

RU2084862C1 - Method of material wear test

Info

Publication number: RU2084862C1
Authority: RU
Inventors: В.Н. Ковров
Original assignee: Институт механики сплошных сред Уральского отделения РАН
Priority date: 1992-04-03
Filing date: 1992-04-03
Publication date: 1997-07-20

Abstract

FIELD: testing equipment. SUBSTANCE: samples subjected to loading are manufactured in the form of plates. Loaded state is created in each sample by tensile stress, compressive force or by their combination. Loaded state corresponding to functional is created in one sample. Wear is determined for all samples by means of displacement of samples and countersamples brought into contact with respect to each other. Degree of wear of structure or optimal stressed state under wear are evaluated by obtained results. EFFECT: increased authenticity of method.

Description

Изобретение относится к методам испытаний на износ с целью определения износостойкости конструкционных, преимущественно полимерных материалов. The invention relates to methods of wear tests in order to determine the wear resistance of structural, mainly polymeric materials.

Известные способы испытаний на износ заключаются в проведении в контакт испытываемого образца с контробразцом, смещают их относительно друг друга и измеряют степень износа образца (a.c.CCCP N 1580224, 1460672). Known methods of wear tests are carried out by contacting the test sample with a counter sample, displace them relative to each other and measure the degree of wear of the sample (a.c.CCCP N 1580224, 1460672).

Недостатком известных способов является отсутствие учета напряженного состояния, в котором находится конструкция, из материала которой изготовлен образец. A disadvantage of the known methods is the lack of consideration of the stress state in which the structure is located, from the material of which the sample is made.

Прототипом заявляемого способа является а.с.СССР N 877406. Согласно прототипу в образце создают состояние циклического изгиба и определяют сопротивление материала одновременному воздействию трения и переменного изгиба. The prototype of the proposed method is a.c.SSSR N 877406. According to the prototype, a state of cyclic bending is created in the sample and the resistance of the material to the simultaneous effect of friction and variable bending is determined.

В реальных же конструкциях в общем случае напряженное состояние характеризуется различным сочетанием напряжений, создание которых невозможно по прототипу. Кроме того, прототип не дает возможность определить вид напряженного состояния, при котором износ является наименьшим. In real structures, in the general case, the stress state is characterized by a different combination of stresses, the creation of which is impossible according to the prototype. In addition, the prototype does not make it possible to determine the type of stress state in which wear is the least.

Целью изобретения является повышение точности измерения износа путем создания в образце напряженного состояния, существующего в конструкции, и увеличение износостойкости за счет определения оптимального вида напряженного состояния и реализации его в конструкции. The aim of the invention is to increase the accuracy of measuring wear by creating a stress state in the sample existing in the structure, and increasing wear resistance by determining the optimal type of stress state and its implementation in the structure.

Поставленная цель достигается тем, что, согласно предлагаемому способу образец из испытываемого материала, находящийся в напряженном состоянии, вводят в контакт с контробразцом и смещают их друг относительно друга и измеряют степень износа, например, по потере массы. Поверхностный слой конструкции может находиться в состоянии двухосного (плоского) растяжения, плоского сжатия, растяжения в одном и сжатия в перпендикулярном ему направлениях, сдвига, одноосного растяжения или сжатия. Напряженное состояние поверхности может изменять степень износа как в сторону увеличения, так и уменьшения. Оценивая степень износа в зависимости от вида напряженного состояния, можно либо увеличить тем самым точность определения степени износа конструкции, либо определить оптимальное, с позиции износа, напряженное состояние, которое следует создавать в конструкции в условиях эксплуатации. This goal is achieved by the fact that, according to the proposed method, a sample of the test material, which is in a stressed state, is brought into contact with the counter-sample and offset from one another and measure the degree of wear, for example, by weight loss. The surface layer of the structure may be in a state of biaxial (plane) tension, plane compression, tension in one and compression in the directions perpendicular to it, shear, uniaxial tension or compression. The stress state of the surface can change the degree of wear both in the direction of increase and decrease. Assessing the degree of wear depending on the type of stress state, one can either increase the accuracy of determining the degree of wear of the structure, or determine the optimal, from the point of view of wear, stress state that should be created in the structure under operating conditions.

Способ осуществляется следующим образом. The method is as follows.

Пример 1. Образец в форме пластины устанавливают в приспособлении, содержащем две опоры, одна из которых имеет возможность смещаться в резьбовом соединении (пара винт-гайка). С помощью подвижной опоры образец сжимают на заданную величину, фиксируемую либо по перемещению опоры, либо по возникающему усилию (например, методом тензометрии), и, установив в держателе, вводят в контакт с контробразцом и, смещая их друг относительно друга, проводят испытание на износ. При этом, если напряженное состояние образца соответствует существующему в конструкции, способ позволяет более точно, чем по известным решениям, оценить ее износостойкость, а путем измерения напряженного состояния найти оптимальное сочетание напряжений, при котором износ минимален. Example 1. A sample in the form of a plate is installed in a device containing two supports, one of which has the ability to move in a threaded connection (a pair of screw-nut). Using a movable support, the sample is compressed by a predetermined value, fixed either by the movement of the support or by the force arising (for example, by tensometry), and, having installed it in the holder, is brought into contact with the counter-sample and, shifting them relative to each other, a wear test is carried out . Moreover, if the stress state of the sample corresponds to the existing structure, the method allows more accurately than the known solutions to assess its wear resistance, and by measuring the stress state to find the optimal combination of stresses at which wear is minimal.

Пример 2. Образец в форме пластины зажимают в приспособлении, имеющем два захвата, один из которых может смещаться, как в примере 1, после чего образец растягивают на требуемую величину и, установив в держателе, проводят испытания на износ. Результат испытаний позволяет оценить износостойкость материала в сравнении с испытаниями по примеру 1 и сделать вывод о том, какое напряженное состояние является более благоприятным. Example 2. A sample in the form of a plate is clamped in a device having two grippers, one of which can be displaced, as in example 1, after which the sample is stretched to the required size and, having installed in the holder, wear tests are carried out. The test result allows you to assess the wear resistance of the material in comparison with the tests of example 1 and to conclude which stress state is more favorable.

Пример 3. Образец в форме пластины зажимают в приспособлении, имеющем четыре захвата, и создают в нем плосконапряженное состояние растяжения по двум направлениям, либо растяжения в одном сжатия в перпендикулярном направлении. После испытаний сравнивают износ с результатами по примерам 1 и 2 и определяют оптимальный вид напряженного состояния, либо, если напряженное состояние в каком-нибудь из примеров соответствует существующему в конструкции, находят точное значение износа для данной конструкции. Example 3. A sample in the form of a plate is clamped in a fixture having four grips and a plane-tension state is created in it in two directions, or in one compression in a perpendicular direction. After the tests, wear is compared with the results of Examples 1 and 2 and the optimal form of the stress state is determined, or, if the stress state in one of the examples corresponds to the existing one in the structure, the exact wear value for this structure is found.

Claims

The method of testing the material for wear, which consists in the fact that a sample of the test material, which is in a stressed state, is fixed in the holder, brought into contact with the counter sample, displaced from each other and the wear of the sample is determined, characterized in that additional samples are used in the stress state, all samples are in the form of plates, the stress state in each sample is created by exposure to tensile, compression, or a combination thereof, while the stress state in the bottom of the samples is created corresponding to the operational one, the wear is determined for each sample, and the results judge the degree of wear of the structure or the optimal stress state during wear.