Способ определения эксплуатационных условий при испытании узлов трения

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 9601 МЗ/ М Фр ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ окимов А. Н. К нжен ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Ростовский-на-Дону институтров железнодорожного транспорта(54) (57) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ УСЛОВИЙ ПРИ ИСПЫТАНИИ УЗЛОВ ТРЕНИЯ, заключаю 801133498 щийся в том, что регистрируют высокочастотные колебания сил контактного взаимодействия в узле трения и проводят гармонический анализ их спектра колебаний, по результатам которого определяют условия эксплуатации узла трения, отличающийся тем, что, с целью повышения достоверности результатов, испытания проводят на физической модели, определяют необходимое число сосредоточенных масс, обеспечивают равенство условий трения, логарифмических декрементов затухания и частот колебаний модели и узла трения до частотной составляющей, определяемой частотой среза спектра переменных составляющих сил.510 15 20 25 Зо 35 40 45 50 55 Изобретение относится к способам определения эксплуатационных условий при испытании узлов трения механических систем.Известен способ определения эксплуатационных условий при испытании узлов трения, заключающийся в том, что регистрируют высокочастотные колебания сил контактного взаимодействия в узле трения, и проводят гармонический анализ их спектра колебаний по результатам которого определяют условия эксплуатации узла трения 1.Однако для известного способа характерна недостаточная достоверность результатов, что обусловлено невозможностью учета влияния динамических процессов, протекающих в механической системе и на фрикционном контакте узла трения, обеспечения идентичности условий протекания процессов трения и изнашивания на испытуемых моделях и в реальном узле трения.Целью изобретения является повышение достоверности результатов определения эксплуатационных условий при испытании узлов трения.Указанная цель достигается тем, что при способе определения эксплуатационных условий при испытании узлов трения, заключающемся в том, что регистрируют высокочастотные колебания сил контактного взаимодействия в узле трения и проводят гармонический анализ их спектра колебаний, по результатам которого определяют условия эксплуатации узла трения, испытания проводят на физической модели, определяют необходимое число сосредоточенных масс, обеспечивают равенство условий трения, логарифмических декрементов затухания и частот колебаний модели и узла трения до частотной составляющей, определяемой частотой среза спектра переменных составляющих сил.На фиг. 1 представлено устройство для осуществления предлагаемого способа; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1.Устройство содержит основание 1, на котором с помощью подшипниковых опор 2 установлен вал 3 для размещения инерционных маховиков 4, состояших из двух частей и соединенных болтами (не показаны). Между маховиками 4 установлены пружины 5. Маховики 4 установлены на валу 3 с помощью подшипников 6 скольжения. Вращение от двигателя.7 передается на вал 3 с помощью клиноременной передачи 8.Узел 9 нагружения (фиг. 2) состоит из опорного корпуса 10, направляющей 11, электромагнита 12 и корпуса 13 электромагнита. На один торец корпуса 13 электро. магнита 12 крепится образец 14 из исследуемого материала, а на другом торце установлен подшипник 15. Для изменения жесткости опорного корпуса 10 предусмотрены перемещаемые упоры 16 и 17. На опорном корпусе 10 наклеены тензодатчики 18 и 19, а между опорным корпусом 10 и направляющей 11 расположены пьезодатчики 20 и 21. Образец 14 взаимодействует с контртелом 22.В устройстве предусмотрена возможность замены вращательного движения на возвратно-поступательное с помошью кривошипно-щатунной передачи (не показана),Способ определения эксплуатационных условий при испытании узлов трения осушествляется следующим образом.При испытании узла трения, включающего образец 14 и контртело 22, регистрируют высокочастотные колебания сил контактного взаимодействия и проводят гармонический анализ их спектра колебаний, по резуль татам которого определяют условия эксплуатации. При перемещении (с помощью двигателя7 и передачи 8) нагруженного (с помощью узла 9 нагружения) образца 14 относительно контртела 22 регистрируют математические ожидания нормального давления и тангенциальной составляющей силы контактного взаимодействия при помоши тензодатчиков 18 и 19, тензоусилителя и осциллографа (не показаны), а высокочастотные колебания данных сил вокруг положения равновесия фиксируются при помощи пьезодатчиков 20 и 21, электронного осциллографа с па. мятью и фотоаппарата (не показаны).Испытания проводят на физической модели механическои системы, определяют не. обходимое число сосредоточенных масс, обес. печивают равенство условий трения, логарифмических декрементов затухания и частот колебаний модели и узла трения до частотной составляющей, определяемой частотой среза спектра переменных составляюших сил. Пример. На первом этапе определяют основные динамические характеристики реальной машины, в которую входит исследуемый узел трения (частоты, амплитуды собственных колебаний, коэффициенты демпфирования, логарифмический декремент затухания), Затем строят эквивалентную схему механической системы и приводят ее к данному исследуемому узлу трения, Эквивалентной схемой механической системы может быть, например, вал 3, на котором расположены маховики 4.Определив массы и жесткости элементов схемы, а также рассчитав коэффициенты демпфирования, данную эквивалентную схему воспроизводят на физической мокрел и, включающей образец 14 и контртело 22, При этом частоты собственных колебаний, количество гармоник н их частота строго соответствуют расчетным, Равенство коэффициентов демпфирования на модели и в реальной машине обеспечивается путем соз33498 4 б СоставитеЛь В. Данилов Техред И. Верее Корректор Тираж 898 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4Редактор И. Николайчук Заказ 9832/35 113дания равных их логарифмических декрементов затухания. Обеспечивают также равенство частот собственных колебаний модели и реальной машины до гармонической составляющей, определяемой частотой среза спектра переменных составляющих сил контактного взаимодействия данной пары трения. Положительный эффект от применения изобретения обусловлен повышением достоверности результатов определения эксплуатационных условий при испытании узлов трения за счет учета динамических процессов механической системы, обеспечения идентичных условий трения и изнашивания на моделях и в реальном узле трения.