Устройство для испытания материалов трением

(54)(57) ТЕРИАЛОВ вание, р ли образ вращения ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ(71) Ордена Трудового Красного Знни институт проблем материаловеденАН УССР(56) 1.Карасик И.И. Прмость материалов для пскольжения. - Наука, 19 УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ МАТРЕНИЕМ, содержащее оснозмещенные на нем держатеа и контробразца, приводдержателя образца, пневмат ческий узел нагружения, взаимодейс держателем контробразолненный в виде регулируемогоа давления и индикатора давления, соединенного с пневмодвигателем, и датчик характеристик трения, соединенный с образцом и контробразцом, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности и производительности, оно снабжено последовательно соединенными с инди тором давления дросселями различи го сечения с электромагнитными клапанами, источником тока, связанным с датчиком характеристик трения, ключом, коммутатором со стрелкой, электрически связанной с ключом, контакты коммутатора и ключ электрически связаны с соответствующими обмотками электромагнитных клапановИзобретение относится к испытательной технике и касается устройств для испытаний материалов трением и может быть использовано для оценки предельной несущей способности и прирабатываемости материалов, например, при трении скольжения.Известно устройство для испытания материалов трением, содержащее основание, размещенные на нем держатели образца и контробразца, привод вращения держателя образца, пневматический узел нагружения, взаимодействующий с держателем контробразца и выполненный в виде регулируемого источника давления и индикатора давле,ния, соединенного с пневмодвигателем, и датчик характеристик трения, соединяемый с образцом и контробраэцом Я .Недостатком устройства является то, что на всех этапах испытания скорость нагружения постоянная, что не обеспечивает точного определения максимальной грузоподъемности при больших скоростях нагружения и значительно удлиняет время испытания при малых скоростях нагружения . Кроме того, устройство обладает большой инерцйонностью системы нагружения, что также снижает точность показаний. Целью изобретения является повышение точности и производительности испытаний.Цель достигается тем, что устройство для испытания материалов трением, содержащее основание, размещенные на нем держатели образца и контр- образца, привод вращения держателя образца, пневматический узел нагружения, взаимодействующий с держателем контробразца и выполненный в виде регулируемого источника давления и индикатора давления, соединенного с пневмодвигателем, и датчик характеристик трения, соединяемый с образцом и контробразцом, снабжено последовательно соединенными с индикатором давления дросселями различного сечения с электромагнитными клапанами, источником тока, связанным с датчиком характеристик трения, ключом, коммутатором со стрелкой, электрически связанной с ключом, контакты коммутатора и ключ электрически связаны с соответствующими обмотками электромагнитных клапанов.На чертеже изображена схема устройства.Устройство для испытания материалов трением содержит основание 1,привод 2 вращения держателя 3 образца 4, держатель 5 контробразца 6,соединенный с валом 7, зафиксиро- О ванным от проворота и установленнымв подшипнике 8 с возможностью осевого перемещения. На втором конце вала 7 закреплено упорное кольцо 9,которое через шарик 10 и кольцо 11 5 взаимодействует с пневмодвигателем12, который через трубопровод 13 соединен с индикатором 14 давления,электромагнитным клапаном 15 длясброса давления с пневмодвигателя 12, 20 Подвод воздуха к пневмодвигателю 12осуществляется по трубопроводу 6от источника 17 через редуктор 18 идроссели 19-21 с электромагнитнымиклапанами 22-24, параллельно и после довательно соединенными между собой.Электромагнитные клапаны 22-24 черезсоответствующие обмотки 25-27 электрически связаны с контактами 28 ком 1мутатора 29 и через ключ 30, источ ник 31 тока - со стрелкой 32. Ключ30 соединен с датчиком 33 характеристик трения, соединяемым с образцом4 и контробразцом 6.Устройство работает следующим обРазом.К образцу 4 и контробразцу 6подсоединяют датчик 33 с источником31 тока, характеризующий режим смазки испытуемой пары. Подают смазку в 40 зону трения. Настраивают на необходимое максимальное давление Редуктор18, Настраивают дроссели 19-21 так,что дроссель 19 обеспечивает максимальный расход воздуха, дроссель 21 45 минимальный, а дроссель 20 - среднийрасход воздуха. При этом обеспечивается соответственно быстрая (дроссель 19), средняя (дроссель 20) имедленная (дроссель 21) скоростинагружения образцов.С помощью. коммутатора 29, являющегося электроконтактным исполнительным механизмом, связанным с индикатором 14 давления, устанавливают предельные (зоны 1 и 111) ипромежуточное (зона 11) значения давлений в,трубопроводе 3, и, следовательно,в пневмодвигателе 12,при которых12 Составитель А.ИвырковаРедактор Т.Кугрышева Техред В.Кадар Корректор Е.СирохманЗаказ 1317/52 Тираж 778 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная, 4 должен включаться один их трех дросселей, настроенный на соответствующий расход воздуха, причем с увеличением давления при переходе из одной зоны по коммутатору в другую :включается соответствующий дроссельс меньшим расходом, обеспечивающийменьшую скорость возрастания давления(ранее работавший дроссель при этомзакрывается). Открывают источник 17.Включают привод 2,В начальный момент трения (этапмикроприработки, когда допускаетсябольшая скорость нагружения образцов) между трущимися поверхностямиобразуется масляная пленка, котораяразрывает электрическую цепь, запитанную источником малого напряжениядатчика 33. При разрыве указаннойцепи подается сигнал на замыканиеключа 30, электрически связанного систочником 32 тока, контактамистрелки 32 и зоныкоммутатора 29индикатора 14 и обмоткой 25 одногоиз электромагнитных клапанов 22,связанного с соответствующим дросселем 19Происходит нагружение образцов с максимальной скоростью,так как включен дроссель 19, настроенный на максимальный расход воздуха. В результате повышения нагрузки масляная пленка разрушается,что приводит к возникновению металлического контакта между трущимися поверхностями образцов и, следовательно, восстанавливается электрическая цепь датчика 33, что дает сигнал на закрытие ключа 30. Обмотка25 электромагнитного клапана 22 обесточивается, подача воздуха черездроссель 19 прекращается, происходитприработка исследуемой пары тренияпри постоянном давлении до тех пор,пока в результате приработки не вос -становится масляная пленка. Эектри 19961 4ческая цепь датчика 33 прерывается, закрывается ключ 30, и цикл нагружения повторяется. Пока контакты подвижной стрелки 32 взаимодействуют с зоной 1 коммутатора 29 припереходе подвижного указателя в зону 11, а затем в зону 11, аналогичные циклы повторяются, но уже последовательно с дросселями 20, а10 затем и 21,которые обеспечивают меньшую скорость нагружения.Таким образом, устройство позволяет проводить испытания образцов на грани заедания, причем .наэтапе микроприработки при малыхуровнях нагрузки обеспечивает большие скорости роста нагрузки, по мере роста нагрузки автоматически снижает скорость ее роста, а при дости 2 б жении предельной нагрузки схватывания автоматически снижает до минимума скорость роста нагрузки, что,обеспечивает повышение точности испытаний и сокращение продолжительнос 25 ти испытаний,Устройство позволяет использовать в качестве датчика характеристики трения любую из этих характеристик, например коэффициент трения температуру в зоне трения, путьтрения, экзоэлектронную эмиссию,электродный потенциал и др. Единственным необходимым условием дляприменения датчика в устройствеявляется наличие сигнала, управляющего ключом 30.Преимуществом перед базовым объектом и известным устройствомявляется сокращение времени испытаний при одновременном повышении40их точности за счет примененияустройства, позволяющего автоматически, безынерционно, в зависимостиот этапа приработки изменять скорость нагружения образцов.