RU2672791C1 - Устройство для сравнительных ускоренных испытаний материалов с различными свойствами на стойкость к абразивному изнашиванию в не жестко закрепленном абразиве - Google Patents
Устройство для сравнительных ускоренных испытаний материалов с различными свойствами на стойкость к абразивному изнашиванию в не жестко закрепленном абразиве Download PDFInfo
- Publication number
- RU2672791C1 RU2672791C1 RU2017126868A RU2017126868A RU2672791C1 RU 2672791 C1 RU2672791 C1 RU 2672791C1 RU 2017126868 A RU2017126868 A RU 2017126868A RU 2017126868 A RU2017126868 A RU 2017126868A RU 2672791 C1 RU2672791 C1 RU 2672791C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- abrasive
- samples
- testing
- materials
- bushings
- Prior art date
Links
- 238000012360 testing method Methods 0.000 title claims abstract description 32
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims abstract description 20
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 title claims description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 6
- 238000007654 immersion Methods 0.000 claims abstract description 5
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 5
- 230000006378 damage Effects 0.000 claims abstract description 4
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 claims description 3
- 238000013461 design Methods 0.000 abstract description 6
- 239000002245 particle Substances 0.000 abstract description 5
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000004154 testing of material Methods 0.000 abstract 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 4
- 238000003801 milling Methods 0.000 description 3
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 2
- 238000003971 tillage Methods 0.000 description 2
- 239000002998 adhesive polymer Substances 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 244000309464 bull Species 0.000 description 1
- 238000005056 compaction Methods 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N3/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
- G01N3/56—Investigating resistance to wear or abrasion
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
- Sampling And Sample Adjustment (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области испытания материалов, в частности к испытаниям на стойкость к абразивному изнашиванию при перемещении изделий в истирающей массе с не жестко закрепленными абразивными частицами. Устройство содержит емкость с абразивной средой, закрепленную на столе станка с возможностью перемещения в продольном и поперечном направлениях. Группа цилиндрических образцов различного состава, строения и свойств крепятся на горизонтально расположенной вращающейся оправке с определенным расстоянием между ними при помощи промежуточных втулок. Образцы имеют форму полых цилиндров и изготавливаются с такими размерами, чтобы глубина их погружения в абразивную массу и площадь контактирования обеспечивали прохождение всех процессов, характерных для абразивного изнашивания. Втулки изготавливаются из более пластичного материала, чем опытные образцы, исключая возможность их деформирования, разрушения и проворачивания в момент проведения испытаний. Внешний диаметр втулок меньше такого же размера образцов в 1,4…1,6 раза, а ширина не менее ширины образцов. Технический результат: широкая универсальность устройства, несложная конструкция, простота проведения испытаний, обеспечение высокой достоверности результатов. 1 ил.
Description
Изобретение относится к области испытаний материалов, в частности к испытаниям на стойкость к абразивному изнашиванию при перемещении изделия в истирающей массе с не жестко закрепленными абразивными частицами.
Известно устройство для испытаний на абразивное изнашивание рабочих органов почвообрабатывающих, строительных и дорожных машин, имеющее емкость с абразивной средой, закрепленную на станине станка с возможностью перемещения в продольном и поперечном направлениях и вал с образцами, закрепленными под определенным углом к направлению движения грунта, с возможностью их погружения в грунт на необходимую величину при его вращении [1]. Данное устройство позволяет производить сравнительные испытания одновременно нескольких металлических образцов с различными свойствами. К недостаткам его относятся: сложность конструкции; невозможность проведения ускоренных испытаний вследствие высокой вероятности выброса абразива из рабочей зоны при большой частоте вращения; значительная степень дробления истирающих частиц до пылевидного состояния, что не позволяет получить достоверные данные.
Наиболее близким к заявленному, является устройство для сравнительных испытаний на абразивное изнашивание [2], представляющее собой оправку со сформированными на ней несколькими образцами, которая погружается в емкость с абразивом с последующим перемещением по круговой траектории с вертикальной осью вращения. Данное устройство позволяет проводить сравнительные испытания одновременно нескольких материалов с различными свойствами. Его недостатками являются: неравномерность износа образцов по высоте, вследствие неодинакового давления абразива на разной глубине емкости; высокая сложность и трудоемкость при изготовлении оправки с опытными материалами; отсутствие промежутков между исследуемыми материалами, что будет оказывать влияние на интенсивность изнашивания рядом расположенных образцов и отрицательно сказывается на достоверности полученных данных. Кроме того, такая конструкция применима в узком диапазоне материалов - только для композитов на самотвердеющей основе, что снижает ее универсальность.
Целью изобретения является разработка устройства для проведения сравнительных ускоренных испытаний по определению стойкости к абразивному изнашиванию материалов с различным строением, структурой и свойствами, в том числе и композитов, в одинаковых условиях в любой момент времени, при широкой универсальности и несложной конструкции, обеспечивающей простоту проведения испытаний высокую достоверность получаемых результатов.
Поставленная цель достигается тем, что группа опытных образцов, изготовленных из материалов различных по строению, структуре и свойствам, имеющих форму полого цилиндра, закрепленных через определенные расстояния друг от друга (шагом) на горизонтально расположенной оправке вращаются в абразивной среде, находящейся в емкости, которая перемещается перпендикулярно оси оправки и периодически смещается вдоль ее нее.
Опытные образцы представляют собой полые цилиндры с шириной контактирующей поверхности, обеспечивающей площадь, необходимую для прохождения всех процессов, характерных для абразивного изнашивания. Внешний диаметр образцов принимается исходя из того, чтобы глубина их погружения в абразивную среду была достаточной для осуществления процесса износа, а линейная и окружная скорости могли варьироваться в соответствии с задачами испытаний применительно к реальным изделиям. Внутренний диаметр должен равняться диаметру оправки с соответствующими допусками. Необходимо, чтобы размеры образцов обеспечивали простоту их изготовления, подготовки к испытаниям и их проведения. Отсутствие выступов на рабочих элементах устройства, в отличие от аналога, позволит избежать ударных воздействий на изнашивающую массу, снижая степень дробления ее частиц и исключая ее выброс за рабочую зону, что дает возможность проводить ускоренные испытания при больших скоростях вращения образцов. Горизонтальное расположение испытуемых материалов относительно оси вращения обеспечит одинаковый уровень силового воздействия со стороны абразивной массы на каждый (отдельный) образец.
Расстояние между испытуемыми образцами устанавливается постановкой промежуточных втулок, внешний диаметр которых в 1,4…1,6 раза меньше диаметра опытных образцов, позволяя тем самым вступать в контакт с изнашивающей средой только опытным материалам. Ширина втулок должна быть не менее ширины образцов. Такое расположение опытных материалов позволит избежать влияния соседних образцов на интенсивность изнашивания друг друга. Промежуточные втулки изготавливаются из материала более пластичного или со значительно меньшей твердостью, чем исследуемые материалы во избежание их деформирования, а в случае гетерогенности или наличия в композите дисперсных частиц и разрушения. Кроме того, материал втулок должен обеспечить такую фрикционную связь с образцами, чтобы исключить проворачивание их в период испытаний.
Оправка для установки опытных образцов с одного конца имеет выступ, играющий роль упора, а с другой стороны резьбу для прижимной гайки, т.е. она устроена по принципу оправки для крепления инструмента на горизонтально-фрезерном станке. В сборе с образцами она может крепиться в шпинделе горизонтально-фрезерного станка, что дает возможность изменения частоты вращения в широком диапазоне.
На столе станка устанавливается емкость с абразивной средой, которая перемещается перпендикулярно оси оправки, как навстречу, так и попутно оси вращения, снижая степень измельчения ее компонентов. По геометрическим размерам емкость должна содержать необходимый объем абразива, в соответствии с задачами эксперимента.
Абразивный состав подбирается исходя из поставленной цели и задач исследований. В процессе проведения испытаний истирающую компоненту необходимо перемешивать во избежание ее уплотнения, что делает абразив связным и эксперимент теряет смысл. Перемешивание осуществляется путем периодического смещения стола станка с установленной на нем емкостью в параллельном оси оправки направлении. Не исключается перемешивание вручную.
Указанная совокупность существующих признаков обеспечивает появление у заявляемого устройства новых свойств, отличных от аналога и прототипа, а именно:
- первое - группа цилиндрических образцов различного состава, строения и свойств крепятся на горизонтально расположенной оправке с определенным расстоянием между ними при помощи промежуточных втулок;
- второе - образцы имеют форму полых цилиндров и изготавливаются с такими размерами, чтобы глубина их погружения в абразивный состав и площадь контактирования обеспечивали прохождение всех процессов, характерных для абразивного изнашивания;
- третье - втулки изготавливаются из более пластичного (менее твердого) материала, чем опытные образцы, исключая возможность их деформирования, разрушения и проворачивания в момент проведения испытаний, при этом их внешний диаметр меньше такого же размера образцов в 1,4…1,6 раза, а ширина - не менее ширины образцов.
- четвертое - исключается возможность выброса абразива из рабочей зоны и снижается степень дробления истирающей массы при большой частоте вращения образцов;
- пятое - устройство имеет несложную конструкцию, высокую универсальность и обеспечивает сравнимость и достоверность получаемых результатов.
Таким образом, заявленные признаки изобретения соответствуют критерию «новизна».
Техническим результатом изобретения является устройство для сравнительных ускоренных испытаний на абразивное изнашивание в среде с незакрепленным абразивом одновременно нескольких материалов с различными свойствами, имеющее широкую универсальность, несложную конструкцию, которое обеспечивает простоту проведения испытаний и высокую достоверность результатов.
На Фиг. 1 изображено предлагаемое устройство.
Устройство работает следующим образом. Опытные образцы 1 устанавливаются на оправку 2, имеющую упор 3 и фиксируются зажимной гайкой 4. Причем установка испытуемых материалов производится через определенные промежутки с помощью втулок 5 меньшего диаметра. В емкость 6, установленную на столе станка 7 (например, горизонтально-фрезерного), засыпается абразив 8 требуемого свойства. Устанавливаются заданные условия испытаний - продольная подача стола станка и частота вращения оправки 2. Вращение образцам придается через шпиндель станка. Исследуемые материалы погружаются в абразив на такую величину, чтобы промежуточные втулки 5 его не касались. После прохождения образцов 1 по рабочей длине емкости, чтобы они не перемещались повторно по тому же следу, и для обеспечения перемешивание истирающей массы емкость 6 с абразивом перемещается в поперечном направлении и процесс повторяется. Перемещение в поперечном и продольном направлениях осуществляется в автоматическом режиме.
Для описанного примера: диаметры наружный и внутренний и ширина контактирующей поверхности образцов - 22 мм, 50 мм, 20 мм соответственно; количество одновременно испытуемых образцов 8; длина, ширина и глубина емкости 700 мм, 450 мм, 90 мм соответственно.
Источники информации
1. Михальченков A.M., Кожухова Н.Ю., Кононенко А.С., Гончаров П.Н. Устройство для испытаний на абразивное изнашивание рабочих органов почвообрабатывающих, строительных и дорожных машин // Патент России №2410668. 2011. Бюл. №3.
2. Михальченков A.M., Бирюлина Я.Ю., Филин Ю.И. Эволюция ускоренных ставнительных испытаний клееполимерных дисперсных композитов на абразивную стойкость // Ремонт. Восстановление. Модернизация. 2016. №4. С. 41-43.
Claims (1)
- Устройство для сравнительных ускоренных испытаний на стойкость к абразивному изнашиванию в не жестко закрепленном абразиве, содержащее емкость с абразивной средой, закрепленную на столе станка с возможностью перемещения в продольном и поперечном направлениях, отличающееся тем, что группа цилиндрических образцов различного состава, строения и свойств крепятся на горизонтально расположенной вращающейся оправке с определенным расстоянием между ними при помощи промежуточных втулок, причем образцы имеют форму полых цилиндров и изготавливаются с такими размерами, чтобы глубина их погружения в абразивную массу и площадь контактирования обеспечивали прохождение всех процессов, характерных для абразивного изнашивания, причем втулки изготавливаются из более пластичного материала, чем опытные образцы, исключая возможность их деформирования, разрушения и проворачивания в момент проведения испытаний, при этом их внешний диаметр меньше такого же размера образцов в 1,4…1,6 раза, а ширина не менее ширины образцов.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017126868A RU2672791C1 (ru) | 2017-07-25 | 2017-07-25 | Устройство для сравнительных ускоренных испытаний материалов с различными свойствами на стойкость к абразивному изнашиванию в не жестко закрепленном абразиве |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017126868A RU2672791C1 (ru) | 2017-07-25 | 2017-07-25 | Устройство для сравнительных ускоренных испытаний материалов с различными свойствами на стойкость к абразивному изнашиванию в не жестко закрепленном абразиве |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2672791C1 true RU2672791C1 (ru) | 2018-11-19 |
Family
ID=64328094
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2017126868A RU2672791C1 (ru) | 2017-07-25 | 2017-07-25 | Устройство для сравнительных ускоренных испытаний материалов с различными свойствами на стойкость к абразивному изнашиванию в не жестко закрепленном абразиве |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2672791C1 (ru) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU190350U1 (ru) * | 2019-03-21 | 2019-06-28 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Брянский государственный инженерно-технологический университет" | Установка для испытаний на абразивное изнашивание |
| RU194397U1 (ru) * | 2019-07-10 | 2019-12-09 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский государственный автомобильно-дорожный университет (СибАДИ)" | Устройство для испытания на износостойкость резцов дорожных фрез |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU200267A1 (ru) * | ||||
| WO2000031511A1 (en) * | 1998-11-25 | 2000-06-02 | The Goodyear Tire & Rubber Company | Abrasion tester |
| RU2410668C1 (ru) * | 2009-06-03 | 2011-01-27 | Александр Михайлович Михальченков | Устройство для испытаний на абразивное изнашивание рабочих органов почвообрабатывающих, строительных и дорожных машин |
| RU2654951C1 (ru) * | 2017-04-04 | 2018-05-23 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Брянский государственный аграрный университет" | Устройство для сравнительных испытаний материалов на стойкость к абразивному изнашиванию при их перемещении в незакрепленном абразиве |
-
2017
- 2017-07-25 RU RU2017126868A patent/RU2672791C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU200267A1 (ru) * | ||||
| WO2000031511A1 (en) * | 1998-11-25 | 2000-06-02 | The Goodyear Tire & Rubber Company | Abrasion tester |
| RU2410668C1 (ru) * | 2009-06-03 | 2011-01-27 | Александр Михайлович Михальченков | Устройство для испытаний на абразивное изнашивание рабочих органов почвообрабатывающих, строительных и дорожных машин |
| RU2654951C1 (ru) * | 2017-04-04 | 2018-05-23 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Брянский государственный аграрный университет" | Устройство для сравнительных испытаний материалов на стойкость к абразивному изнашиванию при их перемещении в незакрепленном абразиве |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU190350U1 (ru) * | 2019-03-21 | 2019-06-28 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Брянский государственный инженерно-технологический университет" | Установка для испытаний на абразивное изнашивание |
| RU194397U1 (ru) * | 2019-07-10 | 2019-12-09 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский государственный автомобильно-дорожный университет (СибАДИ)" | Устройство для испытания на износостойкость резцов дорожных фрез |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2672791C1 (ru) | Устройство для сравнительных ускоренных испытаний материалов с различными свойствами на стойкость к абразивному изнашиванию в не жестко закрепленном абразиве | |
| KR101925121B1 (ko) | 더블 디스크 직선홈 원통형 부품 표면 연마 디스크 | |
| CN202271259U (zh) | 高精度球面抛光机 | |
| KR20170089867A (ko) | 원통형 부품 연마 설비 및 그 작업편 추진 장치와 연마 방법 | |
| EP2572829A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Oberflächenbearbeitung von Werkstücken | |
| Ojala et al. | High speed slurry-pot erosion wear testing with large abrasive particles | |
| US2218353A (en) | Method and machine for polishing articles | |
| JP2012202811A (ja) | ゴム材料等の摩耗試験方法及びこれに用いる摩耗試験装置 | |
| DE102013004103A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Testen der Erosions- und/oder Abrasionsbeständigkeit von Oberflächen | |
| RU2650047C1 (ru) | Способ проведения ускоренных сравнительных испытаний полимерных самотвердеющих дисперсно-упрочненных композиционных материалов на изнашивание в не жестко закрепленном абразиве | |
| CN101324498B (zh) | 钢球自动分检机 | |
| CN105628537A (zh) | 模拟抽油杆-油管磨损腐蚀环境的试验装置 | |
| CN107367434A (zh) | 一种金刚石切割线切割能力的检测方法和装置 | |
| Mostofi et al. | Drilling response of impregnated diamond bits: an experimental investigation | |
| Mikhal’chenkov et al. | Procedure for comparative accelerated testing of materials for resistance to abrasive wear as they move in a loose abrasive environment | |
| RU2654951C1 (ru) | Устройство для сравнительных испытаний материалов на стойкость к абразивному изнашиванию при их перемещении в незакрепленном абразиве | |
| CN103954489A (zh) | 混凝土钻粉机 | |
| CN210952675U (zh) | 端盖同心度测量机 | |
| CN106312746B (zh) | 环形抛光中沥青胶盘的自动刮盘装置及其方法 | |
| CN112683645A (zh) | 一种小型探针磨蚀测试平台、测试方法及评价方法 | |
| CN110595930B (zh) | 针耐磨性测试装置 | |
| RU190350U1 (ru) | Установка для испытаний на абразивное изнашивание | |
| Janc et al. | Laboratory test methods for assessing the abrasivity of rocks and soils in geotechnology and mining applications | |
| CN205175867U (zh) | 水泥胶砂流动度测定装置 | |
| CN206263737U (zh) | 环形抛光中沥青胶盘的自动刮盘装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20200726 |