SU978012A1 - Устройство дл испытани материалов на трение и износ - Google Patents

Description

(5t) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ МАТЕРИАЛОВ НА ТРЕНИЕ иИЗНОС

1

Изобретение относитс  к устрой .ствам дл  испытани  материалов на трение и износ при различных видах трени  и, в частности, в услови х граничного трени  при различных рабочих и теплоносительных средах.

Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  устройство дл  испытани  материалов ра трение и износ, содержащее основание, установленную ,Q на нем герметичную камеру, размещенные в последней держатель образцов , держатель контробразцов, средства подогрева, подвода и отвода рабочей среды, измерители моментов j трени , износа и. те 4пературы, узел нагружений, привод вращени  держател  образцов и регистрирующий при6opt13 .

Однако данное устройство характе- 20 ризуетс  Недостаточной достовер ностью результатов исг тани  матеpHenoBv что обусловлено невозможностью одновременного определени 

износа, расходуемой кинетической энергии, выдел емой тепловой энергии , и момента трени .

Цель изобретени  - повышение достоверности результатов испытани  материалов.

.Указанна  цель: достигаетс  тем, что устройство дл  испытани  материалов на трение и износ, содержащее основание, установленную на нем герметичную камеру, размещенные в последней держатель образцов, держатель контробразцов, средства подогрева, подвода и отвода рабочей среды, измерители моментов трени , износа и температуры, узел нагружени , привод вращени  держател  образцов и регистрирующий прибор , снабжено инееционным узлом, соединенным .с держателем образцов, муфтой, служащей дл  соединени  инерционного узла с приводом вра Щени  держател  образцов, регист9 ратором частоты вращени  держател  образцов, мембраной, отдел ющей в камере полость дл  тепленосительной среды, узлом регулировани . давлени  и температуры среды, датчико  перемещени  мембраны, св занным в узлом нагружени . На чертеже представлено устройство дл  испытани  материалов на трение и износ. Устройство содержит основание 1, камеру 2, держатель 3 образцов , держатель 5 контробразцов 6, средства подогрева (не показаны), подвода и отвода рабочей среды в в де штуцеров 7 и 8 соответственно, измерители 9-11 входного и выходного момента трени , износа и тем-пературы соответственно, узел 12 нагружени , привод 13 вращени  держател  3 и регистрирующий прибор И а также снабжено инерционным узлом 15, муфтой 16, регистратором частоты вращени  держател  3, выполненным в виде шторок 17, источника 18 света, фотоэлемента 19, счетчика 20 и фотокамеры 21, мембраной 22, например , из металла хорошей теплопроводности, средствами в виде штуцеров 23 и 2k соответсвенно подвода и отвода теппоносительной среды , узлом 25 регулировани  давлени  и температуры этой среды и датчиком 2б перемещени  мембраны 22. Разность температур рабочей сре ды в входном 7 и выходном 8 штуцерах измен етс  размещенными в них тензорезисторами 27 и 28, которые покрыты эпоксидной смолой, а разность температур теплоносительной среды - тензорезисторами 29 и 30. Мембрана 22 и держатель 5 взаимодей ствуют через шаровую опору 31. Узел 12 нагружени  образцов k и контробразцов 6 включает рычаг 32, втул ку 33 и упорный подшипник З. Инерционный узеп 15 соединен с держателем 3 образцов 4 через вал 35. На валу 35 размещен датчик Зб момента трени , выполненный в виде наклеен ных на этом валу тензорезисторов. Управление муфтой 16 осуществл ет с  посредством рычага 37, электромагнита 38, пружины 39 и контактов kQ (например, ртутных), св занных датчиком Зб. Герметизаци  камеры 2 обеспечиваетс  дроссел ми kV и 42. 4 егистраци  параметров оЬуществл тс  прибором И, например многоканальным осГциллографом , измериелем 3 деформаций типа ИД-61М, : счетчиком 20 с программным задатчикрм (не показан) типа ЕСА-3. Питание атчика 10 осуществл етс  источником 4А. Камера выполнена теплоизоированной . Измеритель 11 температуры выполнен в виде термопары, сблокированной с электронным мостом. Устройство работает следующим образом . В камере 2 размещают образцы k и контробразцы 6 на держател х 3 и 5. Монтируют в ней подшипник З и уплотнение (не показано) втулки 33. На вал 35 закрепл ют инерционный узел 15. Через дроссель 1 и штуцер 7 камера 2 при перекрытом дросселе А2 заполн етс  рабочей средой, например морской водой, кислотой и т.д., до плоскости трени  образцов k и контрОбразцов 6. Узлом 25 подаетс  через штуцер 2 и выводитс  через штуцер 2АхТеплоносительна  среда, подпирающа  мембрану 22 заданным давлением , определенной температуры. С помощью дросселей 41 и 42, устанав 1ивающих скорость тока рабочей среды, узлрм 25 обеспечиваетс  установившийс  температурный режим. Параметры рабочей и теплоносительной сред регистрируютс  прибором 14, измерител ми 43 и 11 и тензорезисторами 27-30. При несоприкасающихс  образцах 4 и контробразцах 6 рычагом 37 привод т во вращение от привода 13вал 35 и регистрируют с помощью датчика Зб момент трени  в уплотнени х (не показаны) вала 35 и втулки 33, который уравновешивают грузами (не показаны) узла 12. Затем рычагом 32 образцы 4 и контробразцы 6 перемещают до соприкосновени  и .регистрируют с помощью измерител  10, фотокамеры 21 и приборов 14исходный уровень отсчета износа. Устанавливают на счетчике 20 команду , котора  разобщает привод 13 с валом 35 посредством управл емой муфты .16 при достижении необходимого числа оборотов инерционного узла 15. После этого рычагом 32 образцы 4 и контробразцы 6 вывод тс  из соприкосновени . Включают привод 13 муфтой 16, соединенной с валом 35,и привод т во вращение инерционный узел 15; который набирает

597

заданное счетчиком 20 число оборотов. После этого следует команда на разобщение привода 13 с валом 35 посредством электромагнита 38 и рычага 37, преодолевающего жесткость пружины 39. Нагружают образцы k и контробразцы 6. Регистрируют частоту вращени  держател  3 образцов и количество оборотов инерционного узла 15 с помощью фотокамеры 21, фиксирующей на пленке цифровую индикацию счетчика 20, воспринимающего периодическое перекрытие шторками 17 луча от источника 18 света к фотоэлементу 19. При этом иt epциoнный узел 15 сообщает поворот держателю 5 через контакт образцов k и контробразцов 6, а контак-ы tO разобщаютс  , обеспечива  снижение потерь на трение. Прибором 1,измерителем 3, счетчиком 20 и фотокамерой 21 накапливают информацию по моменту трени  на держателе 5 от измерител  9, тепловыделению по показани м узла 25, измерител  11, тензорезисторов :27-30, бремени остановки и интенсивности падени  числа оборотов вала 35, а также износа.по датчикам 10 и 26. По измерени м наход т износ, кинетическую энергию, Затрачиваемую на износ, момент трени  и выдел емое тепло.

Положительный эффект обусловлен повышением достоверности результатов

26 испытани  материалов на трение и износ .

Форкула изобретени  Устройство дл  испытани  материалов на трение и износ, содержащее основание,-установленную на нем герметичную камеру, размещенные в ;последней держатель образцов, держат тель контрОбразцов, средства подогрева , подвода и отвода рабочей среды , измерители моментов трени , износа и температуры, узел нагружени , привод вращёни  держател  образцов и регистрирующий прибор, о т личающеес  тем, что, с целью повышени  достоверности результатов испытани , оно снабжено инерционным узлом, соединенным с держателем образцов, муфтой, служащей дл  соединени  инерционного узла с приводом вращени  держател  образцов, регистратором частоты вращени  держател  образцов, мембраной, отдед ющей в камере полость дл  теплоносителъной среды, узлом регулировани  давлени  и температуры теплоносительной среды, датчиком перемещени  мембраны, св занным с узлом нагружени .«

Источники информации, прин тые о внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № , кл. G 01 N 3/5б, 1979 (прототип).

I

Q

Claims (1)

1. Формула изобретения Устройство для испытания материалов на трение и износ, содержащее основание,·установленную на нем герметичную камеру, размещенные в последней держатель образцов, держат< тель контробразцов, средства подогрева, подвода и отвода рабочей среды, измерители моментов трения, износа и температуры, узел нагружения, привод вращения держателя образцов и регистрирующий прибор, о т личающееся тем, что, с целью повышения достоверности результатов испытания, оно снабжено· инерционным узлом, соединенным с держателем образцов, муфтой, служащей для. соединения инерционного узла с приводом вращения держателя образцов, регистратором частоты вращения держателя образцов, мембраной, отделяющей в камере полость для теплоносителвной среды, узлом регулирования давления и температуры теплоносительной среды, датчиком перемещения мембраны, связанным с узлом нагружения , ·