Устройство для испытания материалов на схватывание

Союз Советских Социалистических РеспубликЗависимое от авт, свидетельстваКл, 421(, 38/О явлено 14 ХН,19 90717/25-28) с присоединением заявк Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР,изобретения Я. Берент, А. В. Зайчиков,. Буше И. Пленцо Заявитель сесоюзный научно-исследовательский институттранспорта елезнодорожиого УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ МАТЕРИАЛОВ НА СХВАТЫВАНИЕ2 Известны устройства для испытаний материалов,на схватывание при взаимном трении цилиндрических и плоских. образцов, содержащие захваты, нагружатель, выполненный в виде рычагов и кулачковчкопиров, механизм обновлания контактирующих поверхностей, а также силоизмеритель. В этих устройствах трение осуществляется либо на сравнительно большой площади, и съватьввание происходит лишь на отделыных участках поверхности трения, либо на малой площади, но сразу с двумя контртелами, Поэтому установить взаимосвязь между диаграммой усилия трения и расположением участков схватьввания, а также определить, прочность мостиков, образующихся при единичном акте схватыва 1 ния, невозможно. Кроме того, в ряде устройств поверхность одного из образцов постояино участвует в процессе трения, тогда как в большинстве случаев требуется непрерывное обновление обеих трущихся,поверхностей в ходе испытаний.Предлагаемое устройство отличается от известных тем, что. нагружающий механизм выполнен в виде цилиндра, закрепленного в подшипниках на стойке, на который опирается нерабочей стороной, первый образец, и индентора, например ролика, воздействующего на нерабочую сторону второго образца и укрепленного на подвижном относительно стойки по радиусу к цилиндру подпружиненном штоке, натягом пружины которого изменяют нагрузку на образец.Кроме того, устройство может быть снаб жено измерителем перемещений образцов,выполненным в виде укрепленного в подшипниках на стойке ролика, который соприкасается с цилвндром и кинематически связан с датчиком перемещений.10 Такое выполнение устройства обеспечиваетбольшую точность определения прочности связи на участках схватывания,и дополнительную оценку параметров схватывания (хтесто расположения участков схватывания, 15 соответствующие им усилия схватывания иработу разрушения мостикон схватывания).На чертеже представлена схема описываемого устройства.Устройство содержит зажим 1 для образца 20 2 датчик 3 для измерения усилия трения,пружину 4, снабженную наконечником 5, соединяемым с активным захватом стандартной машины для испытаний материалов на прочность при растяженин. Все перечисленные 25 детали образуют узел активного захватаустройства. Кроме того, оно содержит индентор б, укрепленный на штоке 7 и снабженный датчзеком усилия 8, пружину 9, нажимной винт 10 и опорный цилиндр 11, образующие 30 нагружающее устройство Индентор можетбыть выполнен в виде шарика, конуса, пирамиды или вращающегося ролика. Механизм перемещения второго образца 12 содержит направляющий ролик 1 З, закрепленный в подыьипниках на стойке, барабан 14 и, захват 15, а механизм датчика, неремещения первого образца содержит фрикционный ролик 1 б на качающемся рычаге 17, который пружиной 18 прижимается к опорному цилиндру, и шкив 19, укрепленный на оси ролика 1 б и овязан,ный тросиком с датчиком 20,Образцы выполняются толщиной 0,5 - 2 мм в зависимости от механических овойств исследуемого материала, При ширине пластин 20 - 30 мм,можно проводить несколько испытаний без замены образцов.Испытывают образцы следующим образом.После закрепления образцов в захватах устройства и совмещения их поверхностей механизм нагружения пружиной 9 и винтом 10 сжимает их с определенным усилием,Далее обеспечивается их скольжение относительно друг друга, с обновлением одной из поверхностей трения или, в случае,необходимости, с обновленнем поверхностей трения у обоих образцовв этом случае барабан 14 приводится, во вращение.При возникновении схватывания перемещение образца 2, прилегающего к опорному цилиндру 11, приостанавливается до тех пор, пока, усилие пружинны 4 не возрастет до величиныдостаточной для разрушения мостика схватывания. Такое явление периодически повторяется с различной интенсивностью на пути перемещения образца. Изменения в движении, образца 2 передаются через опорный цилиндр, который при этом поворачивается с различной скоростью и на различные углы поворота, на ролик 1 б и шкивов 19, и через тросик - к датчику 20.В процессе испытания одновременно происходит запись на диаграммную ленту,при помощи прибора, например, магнитоэлектрического осциллографа величин нагрузки, сжимающей образцы датчиком 8, силы трения датчиком 3 и изменения скорости скольже ния образца 2 при помощи датчика, 20. Надиаграммной ленте регистрирующего прибора, образование и разрушение каждого мостика схватывания отмечается возрастанием и падением усилия трения с одновременной 10 фиксацией изменения скорости перемещенияобразцов, которая на графике пути отмечается ступенькой. Это позволяет при последующем изучении образцов установить соответствие между величинной усилий трения и рас положевием следов схватывания на, образцахи определить прочность мостиков схватывания. По,площади усилий трения можно определить работу трения образцов.Предмет изо 6 ретения1, Устройство для испытания материаловна схватывание на плоских образцах, содержащее стойку, захваты, нагружающий механизм, механизм перемещения образцов для25 обновления их контактирующих поверхностей,а также силоизмерительотличающееся там,что, с целью повышения точности, нагружающий механизм выполнен в виде цилиндра,закрепленного в подшипниках на стойке, на30 который опирается нерабочей стороной первый образец, и инденторанапример ролика,воздействующего на нерабочую сторону второго образца и укрепленного на подвижномотносительно стойки по радиусу к цилиндрч35 подпружиненном штоке, натягом пружины которого изменяют нагрузку на образец.2. Устройство по,п, 1, отличающееся тем,что оно снабжено измерителем перемещенийобразцов, выполненным в виде укрепленного40 в подшипниках на стойке ролика, которыйсоприкасается с цитиндром и кинематическисвязан с датчиком перемещений,238848 lбСоставитель В. П. Кулагин едактор Г. К. Гончарова Техред Л. К, Малова Корректор О. И. Поповааказ 1623/9 Тираж 480 Подписно ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров ССС Москва, Центр, пр. Серова, д, 4Типография, пр. Сапунов