Устройство для испытания материалов на трение и износ

)5 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ВТОРСКОМУ ЕТЕЛЬСТВ.1 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(71) Институт проблем надежности и долговечности машин АН БССР(56) Авторское свидетельство СССРМ 1415149, кл. 6 01 й 3/56, 1987.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ МАТЕРИАЛОВ НА ТРЕНИЕ И ИЗНОС(57) Изобретение относится к испытаниюматериалов в условиях абразивного изнашивания при трении скольжения и ударе,энергия которого в процессе испытанияциклически изменяется по сложному закону, Цель изобретения - повышение производительности испытания путем сокращения времени между контактами образца и контробразца, Исходя из условий эксперимента выбирают частоту вращения контробразца, усилие предварительного сжатия упругого элемента 12, угол рк контактирования и силу тока. Проворачивают контробразец до положения, соответствующего выходу образца 3 из зацепления с зубом.Устанавливают положение контакта прерывателя 7 так, чтобы он находился на началь- .ном участке соответствующего данному . зубу контробраэца сектора. Фиксируют прерыватель 7. Включают узел подачи абразива и привод вращения контробразца. 2 ил.секторами и прерывателем 7, который установлен по оси контробразца с возможно 45 50 и агссд(рк +, )К") Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано для испытания материалов в условиях абразивного изнашивания при трении, скольжении и ударе, энергия которого в процессе испытания циклически изменяется по сложному закону.Цель изобретения - повышение производительности испытания путем сокращения времени между контактами образца и контробразца.На фиг.1 изображена схема предлагаемого устройства; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1.Устройство содержит основание 1, установленный на нем держатель 2 образца 3, выполненный в виде рычага, контробразец 4, привод его вращения (не показан), механизм изменения энергии единичных ударов в процессе испытания, выполненный в виде диска-копира 5, расположенных на нем задающих элементов 6 и прерывателя 7, узел ударного нагружения, выполненный в виде электромагнита 8, катушка 9 которого жестко закреплена на основании 1, штока 10, один конец которого шарнирно связан с держателем 2 образца 3, другой - с якорем 11 электромагнита 8, и упругого элемента 12 с регулируемой жесткостью, связывающего шток 10 с основанием 1. Контробразец 4 выполнен в виде зубчатого колеса, зубья которого предназначены для поочередного взаимодействия с образцом 3. Задающие элементы 6 выполнены в виде секторов по числу зубьев контробразца 4 с различными центральными углами, которые расположены по окружности диска-копира 5. Катушка 9 электромагнита 8 электрически связана с стью вращения относительно секторов. Диск-копир 5 жестко установлен на основании 1. Секторы через узел 13 программной регулировки силы тока соединены с источником 14 питания электромагнита 8. Узел подачи абразива (не показан) установлен на основании.1.Устройство работает следующим образом.Исходя из условий эксперимента, выбирают частоту и вращения контробразца 4,усилие предварительного сжатия упругого элемента 12, угол рк контактирования и силу тока. Центральный угол ср секторов для каждого зуба контробразца 4 определяютпо формуле 5 10 15 20 25 30 35 где Е - число зубьев контробразца;Рэм - усилие электромагнита;К - постоянный коэффициент, зависящий от конструкции электромагнита;А - длина плеча держателя образца; С - коэффициент жесткости упругого элемента узла нагружения;о - момент инерции держателя образца.Устанавливают образец 3 в держателе 2. Проворачивают контробразец 4 до положения, соответствующего выходу образцаиз зацепления с зубом контробразца 4. Устанавливают положение контакта прерывателя 7 так, чтобы он находился на начальном участке соответствующего данному зубуконтробразца 4 сектора, после чего фиксируют прерыватель 7, Включают узел подачи абразива и привод вращения контробразца 4, При контактировании образца 3 с зубомконтробразца 4, последний, перемещаясь относительно рабочей поверхности образца 3, воздействует на держатель 2, сжимая упругий элемент 12. При повороте контробразца 4 на требуемый угол рк контактирования прерыватель 7 соприкасается с одним из секторов диска-копира 5 и через узел 13 программной регулировки силы токавключает питание катушки 9 электромагнита 8. Якорь 11 с запрограммируемой силойРэм втягивается в.катушку 9 и с помощью штока 10 сжимает упругий элемент 12. Держатель 2 поворачивается и образец 3 выводится из зацепления с зубом контробразца4. При этом положение держателя 2 (угол поворота) соответствует равенству усилий со стороны электромагнита 8 и упругого элемента 12, Потенциальная энергия упругого элемента 12 за счет дополнительной деформации возрастает. Электромагнит 8 удерживает упругий элемент 12 в сжатом состоянии, При дальнейшем перемещении контробразца 4 на центральный угол р прерыватель 7 выходит из соприкосновения с сектором диска-копира 5, цепь питания катушки 9 обесточивается и держатель 2 образца 3 под действием упругого элемента 12 устремляется на встречу следующему зубу контробразца 4. Запас потенциальной энергии упругого элемента 12 переходит в кинетическую энергию держателя 2, определяющую энергию единичного удара образца 3 по зубу контробразца 4. Процесс периодически повторяется.(При проведении на предлагаемом устройстве испытаний образцов из различ. ных материалов, полученных методами порошковой металлургии и газотермического напыления, длительность испытаний1585725 оставитель Ю,Асриянцехред М.Моргентал Корректор А. Обруча Редактор А.Реви каз 2323 Тираж 502 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 роизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 1 сокращается в среднем на 70-140 О эа счетуменьшения количества образцов и цикловиспытаний для получения достоверных результатов. Формула изобретения Устройство для испытания материалов на трение и износ, содержащее основание, установленный на нем держатель образца, выполненный в виде рычага, контробразец с приводом его вращения, узел ударного нагружения и механизм изменения энергии единичных ударов в процессе испытания, выполненный в виде диска-копира, расположенных на нем задающих элементов и прерывателя, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения производительности испытания путем сокращения времени между контактами образца и контробразА ца, узел ударного нагружения выполнен в виде электромагнита, катушка которого жестко закреплена на основании, штока, один конец которого шарнирно связан с держателем образца, другой - с якорем электромагнита, и упругого элемента регулируемой жесткости, связывающего шток с основанием, контробраэец выполнен в виде зубчатого колеса, зубья которого предназначены для поочередного взаимодействия с образцом, задающие элементы выполнены в виде секторов по числу зубьев контробразца с различными центральными углами, которые расположены по окружности диска-копира, а катушка электромагнита электрически связана с секторами и прерывателем, который установлен по оси контробраэца с возможностью вращения относительно секторов,