Способ испытания материалов на износостойкость и устройство для его осуществления

(5)4 С 3 56 47 ем надежности иАН БССРС.П.Рагунович,Э.Барановский888)етельство СССРМ 3/56, 1983.т,7, 1986, Р 2,МАТЕРИАЛОВ УСТРОЙСТВО ДЛится к испытаиях ударно-абпри раздельном ров трения. Цел ие достоверноснаклона образца контактирования обеспечивая паГОСУДАРСТВЕННЬ 1 Й НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБР Н АВТОРСКОЬЮ СВИДЕТЕЛЬСТ(71) 11 нститут пробтдолговечности машин(54) СПОСОБ ИСПЬ 1 ТАНИЯ НА ИЗНОСОСТОЙКОСТЬ И ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение отн нию материала в усло разивного изнашивани регулировании парамет изобретения - повышен ти результатов, Угол 6 (фиг.1) в процессе непрерывно изменяют,Ц,г -ТЕН Я,.:., -и раллельность его рабочей поверхности боковой поверхности зуба контр- образца. Величину нагрузки и скорости скольжения образца 6 определяют в зависимости от геометрических размеров рычажной системы и контробразца 2, а также требуемых значений основных параметров трения (энергии единичных ударов, пути трения на единичный удар, нормальной составляющей давления). С помощью шатуна 7, шарнирно связанного с рычагом 3 и держателем 5 образца б,и механизма 8 перемещения оси рычага 3 обеспечивают параллельность рабочей поверхности образца 6 с боковой поверхностью зуФба контробразца 2 и равномерный из- Я нос образца 6. Криволинейная направляющая 11, выполненная в виде спирали Архимеда, центр которой совмещен с осью вращения контробразца 2, обеспечивает постоянство скорости скольжения в процессе трения, 2 с,п.ф-лы, .3 ил. )вюеВИзобретение относится к испытанию материалов на износостойкость, в ча" стности покрытий в уСловиях абразивного изнашивания при воздействии ударных нагрузок.Цель изобретения - повышение достоверности результатов испытания при раздельном регулировании параметров трения. 10На фиг,1 представлено устройство для испытания материалов на износостойкость; на фиг.2 - зона контакта образца с зубом в момент приложения ударной нагрузки; на фиг.З - то же, 15 в момент выхода образца из зацепления с зубом.Устройство (фиг.1) содержит основание 1, контробразец, выполненный в виде зубчатого колеса 2, двуплечий 20 рычаг 3, узел 4 нагружения, держатель 5 образца 6 материала. Оно снабжено шатуном 7, шарнирно соединенным с рабочим плечом рычага 3 и держателем 5, механизмом 8 перемещения25 рычага 3, упругим элементом 9, соединяющим держатель 5 и шатун 7, диском 10 с криволинейной направляющей 11, предназначенной для взаимодействия с держателем 5 и выполненной по спи рали Архимеда, центр которой совмещен с осью вращения зубчатого колеса, Ось 12 проворота рычага 3 закреплена в механизме 8. Угол рабочего сектора спирали (фиг,2 и 3) выбран из условия 35К+Ь+Д , К+Ь+Й-Ь. 1 О, .- 1 с где К - радиус окружности выступовзубчатого колеса 2;Ъ - ширина образца 6;Ь - высота зуба колеса 2;й - расстояние об образца 6 донаправляющей 11;- параметр спирали Архимеда,равный радиальному смещениюобразца 6 относительно осивращения зубчатого колеса 2.Способ испытания материалов на износостойкость осуществляют следую щим образом.1Образец 6 материала закрепляют в держателе 5. Последний перемещают вдоль направляющей 1 1.и устанавливают заданный путь трения з (фиг.2) при воздействии ударной нагрузки. Исходное положение образца 5 относительно зуба колеса 2 определяется величинами К,Ь,Й,Ь и М, С помощью механизма 8 (фиг.1) перемещают ось 12 до получения требуемого значения Ь 1 рабочего плеча рычага 3. На расстоянии Ь грузового плеча рычага 3 создают с помощью узла 4 нагрузку Ю. Размещают абразив в контакте и приводят во вращение колеса 2. Величину нагрузки р при контакте образца 6 с зубом колеса 2 и скорость скольжения образца определяют по соответствующим формулам. Зуб колеса 2 воздействует через абразив на образец 6, который действует на рычаг 3 через держатель 5 и шатун 7. По мере поворота зубчатого колеса 2 рычаг 3 поворачивается на оси 12 и поднимает узел 4 нагружения. Благодаря траектории движения держателя 5 с образцом 6, заданной направляющей 11, осуществляют параллельность рабочих поверхносгей образца 6 и зуба и равномерное перемещение зоны контакта, а также равномерный износ образца 6.,Цля этого также выбирают усилие поджатия упругого элемента 9 меньше, чем усилие от нормальной составляющей давления зубчатого колеса 2 на образец 6. При повороте колеса на угол ч" ,(фиг.3) образец 6 выходит иэ зацепления Рычаг 3 проворачивается вокруг оси 12, через шатуни держатель 5 устремляет образец 6 навстречу следующему зубу и воздействует на него ударной нагрузкой. Зуб колеса 2 воздействует на образец 6, и цикл истирания повторяется. В ходе испытаний раздельно изменяют энергию единичного удара, скорости скольжения, пути трения, частоты вращения, количества ударов и других параметров и определяют износ образца 6.Формула изобретения1. Способ испытания материалов на износостойкость, заключающийся в том, что плоский образец материала периодически вводят в контакт с контробразцом, выполненным в виде зубчатого колеса, воздействуют на образец ударной нагрузкой с помощью рычажной системы, приводят во вращение зубчатое колесо, изменяют режимы испытания и .оценивают износостойкость материала, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения достоверности12 пав ( е1 )Фг с азЩ м исло зубьев зубчатого колеса; ть трения;диальное смеотносительн в а ние обраэзубчатого леса; с=в Ь 2- максимальное смещениразца при контактиро - ширина образца;- ускорение рычажной с - частота вращения зубколеса;энергия един у нии стемы: атого ара; нчного результатов, обеспечивают равномер.ный износ образца в зоне его контак"та с зубьями зубчатого колеса, изменяют исходное положение образца относительно вершин.зубьев, а нагрузкур и скорость ч скольжения определяют по формулам Е - длина рабочего плеча рычажРной системьц1, - момент инерции рычажнойсистемы;5К - радиус окружности выступовзубчатого колеса;К - нагрузка на грузовом плечерычажной системы.2. Устройство для испытания материалов на износостойкость, содержащее основание, установленный на немс возможностью вращения контробраэвц,евыполненный в виде зубчатого колеса,;15 двуплечий рычаг с грузовым и рабочимплечами, узел нагружеиия, взаимодействующий с грузовым плечом рычага, идержатель образца материала, предназначенный для взаимодействия с рабочимплечом рычага, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, оно снабжено шатуном,шарнирно соединенным с рабочим плечомрычага, и держателем, закрепленнымна основании, механизмом перемеще ния рьчага, упругим элементом, соединяющим держатель и шатун, и закрепленным на основании диском с криволинейной направляющей, предназначеннойдля взаимодействия с держателем ивыполненной по спирали Архимеда,центр которой совмещен с осью вращения зубчатого колеса.1446536Составитель В.Данилов Редактор Л,Зайцева Техред Л,Олийю Корректор М.Демчик Закаэ 6742/49 Тираж 847 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открьггиям прн ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4(511 пан лсч пенно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, у , Пр ч ктная,