RU92536U1

RU92536U1 - INSTALLATION FOR TRIBOLOGICAL TESTS

Info

Publication number: RU92536U1
Application number: RU2009102497/22U
Authority: RU
Inventors: Татьяна Михайловна Гаврилова; Владимир Федорович Пегашкин
Priority date: 2009-01-26
Filing date: 2009-01-26
Publication date: 2010-03-20

Abstract

1. Установка для трибологических испытаний, состоящая из стационарной части, включающей в себя привод, шпиндельный блок и силовой блок, отличающаяся тем, что содержит сменный блок, установленный на выходном валу шпиндельного блока. ! 2. Установка для трибологических испытаний по п.1, отличающаяся тем, что для имитации процесса изнашивания вала сменный блок выполнен с игольчатым подшипником, установленным на испытуемый образец-втулку, размещенную на выходном валу шпиндельного блока. ! 3. Установка для трибологических испытаний по п.1, отличающаяся тем, что для имитации процесса изнашивания гнезда подшипника сменный блок выполнен с подшипником качения, установленным на втулку, размещенную на выходном валу шпиндельного блока. ! 4. Установка для трибологических испытаний по п.1, отличающаяся тем, что для имитации процесса изнашивания пары трения «вал-втулка» сменный блок содержит две втулки, одна из которых размещена на выходном валу шпиндельного блока, а другая установлена на нее с зазором.1. Installation for tribological testing, consisting of a stationary part including a drive, a spindle unit and a power unit, characterized in that it contains a removable unit mounted on the output shaft of the spindle unit. ! 2. Installation for tribological tests according to claim 1, characterized in that to simulate the process of wear of the shaft, the replaceable unit is made with a needle bearing mounted on the test sample sleeve located on the output shaft of the spindle unit. ! 3. Installation for tribological testing according to claim 1, characterized in that to simulate the wear process of the bearing housing, the replaceable unit is made with a rolling bearing mounted on a sleeve located on the output shaft of the spindle unit. ! 4. Installation for tribological testing according to claim 1, characterized in that to simulate the wear process of the friction pair "shaft-sleeve" replacement unit contains two bushings, one of which is placed on the output shaft of the spindle unit, and the other is mounted on it with a gap.

Description

Установка для трибологических испытаний является полезной моделью и относится к машинам трения, в частности по кинематическому признаку - к машинам однонаправленного относительного перемещения и трения с контактом по образующей и коэффициентом взаимного перекрытия К_ВЗ→1(0,5<К_ВЗ<1).The tribological testing apparatus is a useful model and relates to friction machines, in particular, according to the kinematic criterion — to machines of unidirectional relative displacement and friction with contact along the generatrix and mutual overlap coefficient K _OT → 1 (0.5 <K _OT <1).

Предлагаемая полезная модель относится к лабораторным установкам для трибологических испытаний материалов, в частности для испытания на изнашивание пар трения диск - колодка, вал - втулка. Предлагаемая установка реализует метод испытания на изнашивание абразивно-масляной прослойкой (РД 50-339-82).The proposed utility model relates to laboratory facilities for tribological testing of materials, in particular for testing for wear of friction pairs of the disk - block, shaft - sleeve. The proposed installation implements a test method for wear with an abrasive-oil layer (RD 50-339-82).

Известны машины трения МИ-1М, КМЦ-2, при испытании на которых испытуемый образец-сегмент прижимается к вращающемуся контртелу-валу (Куксенова Л.И. Методы испытания на трение и износ: Справ. изд. / Л.И.Куксенова, В.Г.Лаптева, А.Г.Колмаков, Л.М.Рыбакова - М.: «Интермем Инжиниринг», 2001. - 152 с.: ил. - (Специалист-материаловед).Known friction machines MI-1M, KMTS-2, when tested on which the test specimen-segment is pressed against a rotating counterbody-shaft (Kuksenova L.I. Methods of testing for friction and wear: Reference ed. / L.I. Kuksenova, V .G. Lapteva, A.G. Kolmakov, L.M. Rybakova - M .: "Intermem Engineering", 2001. - 152 pp., Ill. - (Material specialist).

Недостатками известных машин трения для испытаний на трение и износ является:The disadvantages of the known friction machines for testing for friction and wear are:

1. Испытаниям на изнашивание подвергается не сама деталь, а специальный образец, изготовленный из того же материал, что и деталь.1. Wear test is not carried out on the part itself, but on a special sample made of the same material as the part.

2. Ограниченная область применения, так как не учитываются размеры реальной детали, при этом образец изготавливается под размеры стандартного контртела, имеющего фиксированные размеры в зависимости от модели машины трения.2. Limited scope, since the dimensions of the real part are not taken into account, while the sample is manufactured to the dimensions of a standard counterbody, which has fixed dimensions, depending on the model of the friction machine.

3. Не высокая точность и адекватность проведения испытаний на трение и износ, так как известные машины трения не позволяют имитировать реальные условия работы пар трения.3. Not high accuracy and adequacy of the tests for friction and wear, since the known friction machines do not allow simulating the actual working conditions of friction pairs.

4. Сложность конструкции.4. The complexity of the design.

Наиболее близкой к предлагаемой полезной модели установки для трибологических испытаний является машина трения МИ-1М (Куксенова Л.И. Методы испытания на трение и износ: Справ. изд. / Л.И.Куксенова, В.Г.Лаптева, А.Г.Колмаков, Л.М.Рыбакова - М.: «Интермем Инжиниринг», 2001. - 152 с.: ил. - (Специалист-материаловед).Closest to the proposed utility model of a tribological testing apparatus is the MI-1M friction machine (Kuksenova L.I. Methods of testing for friction and wear: Reference ed. / L.I. Kuksenova, V.G. Lapteva, A.G. Kolmakov, L.M. Rybakova - M.: “Intermem Engineering”, 2001. - 152 p.: Ill. - (Specialist material specialist).

Отличительной особенностью предлагаемой установки для трибологических испытаний является: наличие сменных блоков, позволяющих имитировать реальные различные условия работы подшипниковых узлов и подвижных соединений типа «вал-втулка»; возможность исследования процессов трения и износа, протекающих по всей сопрягаемой поверхности цилиндрических деталей; возможность изучения процессов трения и износа при трении скольжения и качения в среде смазки, в условиях «сухого» трения и абразивного износа.A distinctive feature of the proposed installation for tribological testing is: the presence of interchangeable units that can simulate the real different operating conditions of the bearing assemblies and moving joints of the "shaft-sleeve" type; the possibility of studying the processes of friction and wear that occur along the entire mating surface of cylindrical parts; the possibility of studying the processes of friction and wear during sliding and rolling friction in a lubricant environment, in the conditions of "dry" friction and abrasive wear.

Технический результат - физическое моделирование различных условий работы подшипниковых узлов, пар трения «вал-втулка», позволяющее исследовать характер и величину износа сопрягаемых деталей в условиях, максимально приближенным к реальным.EFFECT: physical modeling of various operating conditions of bearing assemblies, friction pairs “shaft-bushing”, which makes it possible to study the nature and amount of wear of mating parts under conditions as close as possible to real ones.

Технический результат изобретения достигается за счет применения различных сменных блоков.The technical result of the invention is achieved through the use of various replaceable blocks.

На фиг.1 показан чертеж общего вида установки для трибологических испытаний (вид сбоку).Figure 1 shows a drawing of a General view of the installation for tribological testing (side view).

На фиг.2 показан чертеж общего вида установки для трибологических испытаний (вид сверху).Figure 2 shows a drawing of a General view of the installation for tribological testing (top view).

На фиг.3 показан шпиндельный блок и сменный блок для испытаний на изнашивание пар трения диск - колодка (сечение А-А).Figure 3 shows the spindle block and a replaceable block for wear tests of friction pairs of the disk - block (section AA).

На фиг.4 показан силовой блок установки и сменный блок для испытаний на изнашивание пар трения диск - колодка (сечение Б-Б).Figure 4 shows the power unit of the installation and a replaceable unit for testing for wear of friction pairs of the disk - block (section BB).

На фиг.5 показан сменный блок для испытаний на изнашивание поверхности вала и внутреннего диаметра втулки при установке игольчатого подшипника.Figure 5 shows a replaceable unit for testing the wear of the shaft surface and the inner diameter of the sleeve when installing a needle bearing.

На фиг.6 показан сменный блок для испытаний на изнашивание поверхности вала и внутреннего диаметра втулки при установке подшипника качения.Figure 6 shows a replaceable unit for testing the wear of the shaft surface and the inner diameter of the sleeve when installing a rolling bearing.

Испытуемый образец-прототип вала 1, установленный на выходном конце вала 2 шпиндельного блока, получает вращение от электродвигателя 3 через клиноременную передачу 4. Нагрузка на сменный блок 5 создается толкателем 6 через пружину 7, поршень 8 посредством винта 9, перемещение которого определяется по индикатору часового типа 10. Величина нагрузки на сменный блок 5 определяется по показанию индикатора часового типа 10, предварительно протарированного. Для защиты от разбрызгивающегося смазочного материала сменный блок 5 находятся в герметичной камере 11 (фиг.1, 2, 3).The test prototype of the shaft 1 mounted on the output end of the shaft 2 of the spindle block receives rotation from the electric motor 3 through the V-belt drive 4. The load on the replaceable block 5 is created by the pusher 6 through the spring 7, the piston 8 by means of the screw 9, the movement of which is determined by the clock indicator type 10. The magnitude of the load on the replaceable unit 5 is determined by the indication of the dial gauge type 10, previously calibrated. To protect against spraying lubricant, the replaceable unit 5 is located in a sealed chamber 11 (Figs. 1, 2, 3).

В зависимости от поставленной задачи, на выходной конец вала 2 шпиндельного блока может устанавливаться сменный блок 5 соответствующей конструкции - с игольчатым подшипником 12 (фиг.5), подшипником качения 13 (фиг.6), парой трения «вал-втулка» 14 (фиг.3) или «диск-колодка» 15 (фиг.4).Depending on the task, on the output end of the shaft 2 of the spindle block can be installed a removable block 5 of the corresponding design - with a needle bearing 12 (Fig.5), a rolling bearing 13 (Fig.6), a friction pair "shaft-sleeve" 14 (Fig .3) or "disk block" 15 (figure 4).

Установка позволяет изменять рабочие режимы при оценке (исследовании) износостойкости в соответствии с реальными условиями работы пары трения за счет варьирования частоты вращения вала 2 шпиндельного блока путем изменяется передаточного отношения клиноременной передачи 4 и усилия на толкателе 6. Клиноременная передача 4 предохраняет установку от перегрузки. В случае превышения допустимой нагрузки в сменном блоке 5 (в паре трения) происходит проскальзывание ремней на шкивах. Устройство также имеет механизм регулирования натяжения ремней 16 (фиг.1, 2).The installation allows you to change the operating conditions when assessing (researching) wear resistance in accordance with the actual working conditions of a friction pair by varying the rotational speed of the shaft 2 of the spindle unit by changing the gear ratio of the V-belt transmission 4 and the force on the push rod 6. The V-belt transmission 4 protects the installation from overload. If the permissible load is exceeded in the removable block 5 (in a friction pair), the belts slip on the pulleys. The device also has a mechanism for adjusting the tension of the belts 16 (Fig.1, 2).

Установка, представленная на фиг.1, 2 для удобства работы устанавливается на специальный стол - раму.The installation shown in figure 1, 2 for ease of operation is installed on a special table - frame.

Предлагаемая полезная модель установки для трибологических испытаний была изготовлена и используется в лабораторных условиях.The proposed utility model of a tribological test setup was manufactured and used in laboratory conditions.

Результаты проводимых на ней испытаний показывают, что ее функциональные возможности полностью обеспечивают требуемые условия проведения испытаний на изнашивание в соответствии с нормативными документами.The results of tests conducted on it show that its functionality fully provides the required conditions for wear tests in accordance with regulatory documents.

Достоинствами предлагаемой полезной модели установки для трибологических испытаний являются:The advantages of the proposed utility model installation for tribological tests are:

1. Возможность имитировать условия эксплуатации узлов трения, максимально приближенные к реальным.1. The ability to simulate operating conditions of friction units, as close as possible to real ones.

2. Возможность исследования процессов трения и износа по всей образующей наружных и внутренних цилиндрических поверхностей.2. The ability to study the processes of friction and wear along the entire generatrix of the outer and inner cylindrical surfaces.

3. Установка позволяет имитировать условия работы подшипниковых узлов.3. Installation allows you to simulate the operating conditions of the bearing units.

4. Возможность использования в научно-производственных лабораториях для изучения процессов трения и износа подшипниковых узлов и узлов типа вал - втулка.4. The possibility of use in scientific and production laboratories to study the processes of friction and wear of bearing assemblies and shaft-sleeve assemblies.

5. Возможность проведения испытаний в среде смазки, в условиях «сухого» трения и абразивного износа.5. The possibility of testing in a lubricating environment, in the conditions of "dry" friction and abrasive wear.

6. Возможность применения дополнительных сменных блоков расширяет область использования установки.6. The possibility of using additional removable blocks expands the scope of use of the installation.

7. Простота конструкции, экономичность. Для ее изготовления используются стандартные элементы.7. Simplicity of design, profitability. For its manufacture, standard elements are used.

8. Техническое решение может быть реализовано промышленным способом в условиях серийного производства.8. The technical solution can be implemented industrially in mass production.

9. Возможность изготовления и на малом промышленном предприятии с использование собственных средств.9. The possibility of manufacturing at a small industrial enterprise using its own funds.

Таким образом, заявляемое техническое решение полностью выполняет поставленную задачу, а именно позволяет моделировать условия эксплуатации узлов трения, максимально приближенные к реальным, и исследовать протекающие при этом процессы трения и износа.Thus, the claimed technical solution fully fulfills the task, namely, it allows to simulate the operating conditions of the friction units, as close as possible to the real ones, and to investigate the processes of friction and wear occurring at the same time.

Claims

1. Installation for tribological testing, consisting of a stationary part including a drive, a spindle unit and a power unit, characterized in that it contains a removable unit mounted on the output shaft of the spindle unit.

2. Installation for tribological tests according to claim 1, characterized in that to simulate the process of wear of the shaft, the replaceable unit is made with a needle bearing mounted on the test sample sleeve located on the output shaft of the spindle unit.

3. Installation for tribological testing according to claim 1, characterized in that to simulate the wear process of the bearing housing, the replaceable unit is made with a rolling bearing mounted on a sleeve located on the output shaft of the spindle unit.

4. Installation for tribological testing according to claim 1, characterized in that to simulate the wear process of the friction pair "shaft-sleeve" replacement unit contains two bushings, one of which is placed on the output shaft of the spindle unit, and the other is mounted on it with a gap.