SU1698698A1 - Устройство дл испытани на трение и изнашивание сопр жений типа вал-втулка - Google Patents

Abstract

Изобретение касаетс  испытаний материалов на трение и изнашивание, применительно к сопр жением вал-втулка при возвратно-вращательном движении. Целью изобретени   вл етс  повышение достоверности результатов испытани  за счет устранени  перекосов элементов узла испытани . В ходе испытани  вала 5 и втулки 6 нагружение осуществл ют через самоустанавливающийс  промежуточный элемент 4. Момент трени  и износ узла испытани  регистрируют с помощью тензоба- лок 11 и 22 в процессе поворота обоймы 7 и обкатывани  подшипника 20 по цилиндрической поверхности одного из плеч коромысла 18. Со вторым плечом взаимодействует тензобалка 22. 2 ил.

Description

Изобретение касаетс  испытани  материалов на трение и изнашивание, в частности , применительно к сопр жени м вал-втулка и цилиндрическим шарнирам при возвратно-вращательном движении.

Цель изобретени  - повышение достоверности результатов испытани  за счет устранени  перекосов и колебаний элементов узла испытани .

На фиг. 1 представлено устройство дл  испытани  материалов на трение и изнашивание; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1.

Устройство содержит станину 1, привод возвратно-вращательного движени  2, узел нагружени , выполненный в виде силового механизма 3 и промежуточного элемента 4, узел испытани , выполненный в виде вала 5 и втулки 6, обойму 7, подшипники 8, фиксатор 9 втулки 6, фиксатор 10 вала 5, узел измерени  момента трени , выполненный в виде тензобалки 11 и упоров 12 с наконечниками 13. Цапфа 14 с кронштейном 15 ус- тановлена в направл ющей 16 и имеет возможность фиксированного перемещени  в ней с помощью фиксатора 17. Коромысло 18 установлено с возможностью поворота на оси 19. Механизм передачи перемещени  выполнен в виде радиального подшипника качени  20, установленного с помощью оси 21 в обойме 7, Механизм преобразовани  перемещени  ыполнен в виде консольно закрепленной тензобалки 22 и ст жного элемента 23. Взаимодействующа  с подшипником 20 поверхность плеча коромысла 18 выполнена по радиусу R L + г, где L - рассто ние между ос ми вала и подшипника 20, г - радиус внешнего кольца подшипнике 20. Промежуточный элемент 4 выполнен в виде двухр дного радиального подшипника качени  или сферического шарнирного подшипника. Упоры 12 выполнены в виде стержней, Устройство снабжеС

о

00 а

ю

00

но регистрирующей аппаратурой (не показана ) дл  измерени  и записи момейта трени , износа и других параметров. Ось 21 в исходном положении находитс  в одной плоскости с валом 5 и приложенной нагрузкой Q. Предусмотрен вариант исполнени  устройства, когда обойма 7 снабжена второй парой упоров 12, симметричных относи- тельно линии действи  нагрузки, и с ними взаимодействует втора  тензобалка 11. На балках 18 и 22 наклеены тензометрические датчики (не показаны).

Устройство работает следующим образом .

Узел испытани  устанавливаетс  в рабочую обойму 7, при этом вал 5 опираетс  на две опоры - два подшипника 8 и крепитс  фиксатором 10 привода возвратно-вращательного движени  2, а втулка б фиксатором 9, установленным в рабочей обойме 7. Нагрузка Q прикладываетс  к обойме 7 через силовой механизм 3 и самоустанавливающийс  промежуточный элемент 4, выполненный в виде двухр дного радиального подшипника качени  или сферического шарнирного подшипника. После приложени  к рабочей обойме 7 нагрузки Q и ее самоустановки относительно линии действи  нагрузки к радиальному подшипнику 20, закрепленному по двухопорной схеме на оси 21 в рабочей обойме 7, подводитс  в плотный контакт с ним плечо коромысла 18, поверхность которого выполнена по радиусу R. Цапфа 14 кронштейна 15,на которой консольно на оси 19 закреплено коромысло 18, фиксируетс  в направл ющей 16 с помощью фиксатора 17. Другим своим плечом коромысло 18 св зано через, ст жной элемент 23 с тензобалкой 22, котора  консольно крепитс  в верхней части кронштейна 15. Дл  измерени  момента трени  в процессе эксперимента рабоча  обойма 7 имеет возможность соприкасатьс  с тензобалкой 11 через два упора,расположенных с одной из сторон узла испытани  соосно друг с другом по обе стороны тензобалки 11. Причем упоры 12 выполнены в виде стержней с наконечниками 13, взаимодействующими с тензобалкой 11.

При включении привода 2 возвратно- вращательного движени  вал 5 начинает совершать колебательные движени  относительно неподвижной втулки 6, жестко через фиксатор 9, св занной с обоймой 7, При фрикционном взаимодействии вала 5 с втулкой 6 обойма 7 начинает колебатьс  относительно линии действи  нагрузки Q, тем самым передава  линейные деформации тензометрических датчиков, закрепленных на тензобалке 11 на регистрирующую аппаратуру , показыва  величину изменени  момента (коэффициента) трени . При трении имеетс  износ менее износостойкого материала , например втулки 6, в результате чего

зазор в зоне трени  увеличиваетс , в результате чего обойма 7 под действием нагрузки Q имеет линейные перемещени , направленные по линии действи  силового механизма 3. В результате такого смещени 

обойма 7 через подшипник 20 давит на плечо коромысла 18, имеющее вогнутую поверхность с радиусом R, сдвига  ее вверх на величину смещени  обоймы 7, одновременно сдвига  вниз противоположное (относительно оси 19 кронштейна 15) плечо коромысла 18. Последнее т нет вниз ст жной элемент 23, а через него и тензобалку 22 с закрепленными на ней тензометриче- скими датчиками, сигналы с которых также

передаютс  на регистрирующую аппаратуру , показыва  величину линейного износа материала.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Устройство дл  испытани  на трение и изнашивание сопр жений типа вал-втулка, содержащее станину, предназначенную дл  установки на ней с помощью двух опор испытуемого сопр жени  вал-втулка, обойму,

   предназначенную дл  размещени  в ней втулки испытуемого сопр жени , узел на- гружени  сопр жени , выполненный в виде силового механизма и промежуточного элемента , привод возвратно-вращательного

   перемещени  вала, узел измерени  момента трени , выполненный в виде консольно закрепленной на станине тензобалки и закрепленного на обойме, упора, и узел измерени  износа, отличающеес  тем, что,с целью повышени  достоверности результатов , оно снабжено вторым упором, закрепленным на обойме по другую сторону тензобалки относительно первого упора, закрепленной на станине направл ющей,

   размещенной в ней с возможностью поступательного перемещени  цапфой с кронштейном , коромыслом, установленным на кронштейне с возможностью поворота в плоскости, проход щей через продольную

   ось опор вала, механизмом передачи перемещени  от обоймы к узлу измерени  момента трени , выполненным в виде радиального подшипника качени , установленного с помощью двух дополнительных

   опор в обойме и взаимодействующего с поверхностью одного из плеч коромысла, механизм передачи перемещени  от обоймы к узлу измерени  износа, выполненный в виде установленного на втором плече коромысла ст жного элемента и консольно

   закрепленной на кронштейне второйтензо- балки, взаимодействующей свободным концом со ст жным элементом, поверхность первого плеча коромысла выполнена по радиусу R L + г, где L - рассто ние между ос ми опор вала и радиального подшипника

   качени , г- радиус внешнего кольца этого подшипника, промежуточный элемент выполнен самоустанавливающимс , а упоры - в виде стержней с наконечниками, предназначенными дл  взаимодействи  с первой тензобалкой.

   1

   21

   8

   ГQ

   А.-А

   Фиг 22-Ј