Способ испытания материалов в абразивной массе и устройство для его осуществления

Изобретение относится к областииспытаний материалов на изнашиваниеи может быть использовано для оценкиработоспособности деталей сельхоэ 5машин,Цель изобретения - повышение точности за счет стабилизации усилияперемещения образцов относительноабразивной массы и приближения условий испытания к реальным.На фиг,. 1 изображено устройство,для реализации способа; на фиг. 2зависимость износа образца от продолжительности испытания; на фиг, 3зависимость изменения напряжения вэлектрической цепи электродьигателя(генератора) от продолжительностииспытания; на фиг, 4 - характер износа образцов предлагаемым и известным способами.Устройство содержит барабан 1 сполостью для абразивной массы 2,приводной двигатель 3 для вращениябарабана 1, жестко связанный с приводным валом 4 на котором установлен фланец 5 барабаня 1, Внутри полости барабана, 1 размещены образцы 6,закрепленные в держателях 7 вала 8для вращения образцов 6, которыйжестко связан с якорем 9 электрического генератора 10, установленногосоосно с приводным двигателем 3. В, ,электрическую цепь генератора 10включено разгрузочное сопротивление11 и вольтметр 12. 35Способ осуществляют следующим образом.Включают двигатель 3 и начинаютвращать барабан 1 с заданной угловойскоростью. Абразивная масса 2 поддействием центробежных сил уплотняется и увлекает за собой размещенныев ней образцы 6, которые вместе сдержателем 7 и жестко связанной сним осью 8 начинают вращаться с тойже скоростью, что и барабан 1, Приэтом изнашивание образцов 6 не происходит, так как относительно абразивной массы 2 они неподвижны. Послестабилизации скорости вращения барабана 1 включают нагрузочное сопротивление 11 в цепь генератора 10. Приэтом скорость вращения якоря 9, жестко связанного с осью 8, уменьшится.55Соответственно уменьшится и скоростьвращения образцов 6, установленныхна кронштейне, жестко свя.,аннам сосью 8. Благодаря возникшей разности скоростей вращения абразивной массы2 и образцов 6 последние начинаютизнашиваться. По истечении некоторо"го времени начинают изменяться условия взаимодействия образцов 6 и абразивной массы 2, т.е изменяютсяусловия износа, что является следствием измельчения абразивных зерен,изменения формы и размеров образцов,температуры и влажности в зоне трения и других факторов. В конечномитоге меняется вращающий момент,который пропорционален силе трениямежду абразивной массой 2 и рабочейповерхностью образцов 6, При возрастании счлы трения увеличивается вращающий момент и, наоборот, при ееснижении момент уменьшается. Изменение условий износа фиксируется включенным в цепь генератора 10 вольтметром 12, напряжение которого увеличивается или уменьшается в зависимостиот числа оборотов якоря 9.Таким образом, чтобы сохранитьзаданные условия износа, т.е, вращающий момент на якоре 9 генератора10 (или силу трения между образцами6 и абразивной массой 2), необходимо,ползуясь показаниями вольтметра 12,восстановить первоначальную величину числа оборотов якоря 9. Для этогоизменяют скорость вращения вала приводного двигателя 3, т.е. барабана 1.с абразивной массой 2,П р и м е р. 1 ля испытания былиизготовлены образцы в форме клина сотверстием для крепления на кронштейне, одна сторона которого была упрочнека сплавом Сормайтнаплавкойугольным электродом вручную и сглажена шлифовкой до толщины 0,5 мм.Материал образцов - Ст.3 (эта маркастали, как наименее износостойкая,выбрана для ускорения испытаний и получения наиболее ярко выраженного эффекта самоэатачивания клина. Уголклина вначале испытаний у всех образцов составлял 60 . Размеры нерабочей.части образцов в поперечном сечении15 х 20 мм, Перед началом испытанийобразцы взвешивались на весах АДВ 200 М. Кроме того, начальный профильклина фиксировался на миллимстровойбумаге (для сравнения с профилем изношенного образца). Испытанию подвергались одновременно два образца.В качестве барабана для абразивной массы использовалась автопокрьпписпытания. 2. Устройство для испытания материалов в абразивной массе, содержащее корпус, барабан с полостью для абразивной массы, установленный в корпусе с возможностью вращения, привод вращения барабана, держатели образцов, размещенные в полости барабана, и вал, установленный.с возмож 5154870 ка от мотоколяски. Приводным двигателем служит электродвигатель постоянного тока, питаемый через выпрямитель и ЛАТР, а генератором 10 - гене" ратор от легкового автомобиля (с номинальным напряжением 12 В). В качестве сопротивления 11 в цепи генерато". ра 10 использован проволочный реостат. Напряжение измеряли вольтметром с ценой деления 0,1 В. В качестве абразивной массы 2 использовался однородный мелкодисперсный речной песок. Для каждого испытания (опыта) в барабан 1 засыпали свежую порцию песка массой 4 кг.Раскручивание барабана 1 с абразивной массой 2 (песок)производили постепенно (при помощи ЛАТРа) и доводили до 500 об/мин. Во всех опытах 20 данная скорость вращения барабана 1 принята начальной (при испытаниях по известному способу эта скорость была постоянной до конца опыта). Пос- ле стабилизации оборотов якоря 9, 25 увлекаемого абразивной массой 2 через образцы 6 (через 3-5 с), на него подавалась нагрузка. Величина нагрузки выбиралась условно, так, чтобы напряжение на вольтметре 12 было равным 5 ВТаким образом, началом испытания принятого считать момент, когда вал приводного двигателя 3 вращается со скоростью 500 об/мин, а напряжение в цепи генератора 5 В.По иезультатам испытаний были составлены графики зависимости износа от времени работы (фиг. 2), а также изменения напряжения во времени (фиг. 3) при испытаниях предлагаемым и известным способами.Как видно из фиг, 2, графики износа предлагаемым и известным способами расходятся. Это было достигнуто тем, что режимы испытаний предлагаемым способом непрерывно корректировались, т,е. величина напряжения постоянно поддерживалась равной 5 В (фиг. 3), а при износе известным способом режимы испытаний были установлены вначале и не корректировались до конца опыта. Одинаковое увеличение износа в первые 3-4 ч объясняется интенсивностью затупления (скругления) режущей кромки клина (лезвия). Затем напряжение в цепи генератора возрастает, т.е. происходит увеличение числа оборотов якоря, которое является следствием увеличения силы 56трения между образцами и абразивной массой (фиг. 3, Изв).,Дальнейший износ без изменения режимов приводит к падению напряжения, так как в этом случае начинается уменьшение размеров образцов и измельчение частиц песка (абразивной массы), что приводит к уменьшению силы трения между образцами и абразивной массой.Испытания на износ предлагаемым способом показали возможность создания наиболее благоприятных условий самозатачивания в лабораторных условиях. Стабилизация усилия перемещения обраЯов относительно абразивной массы позволяет уменьшить затупления кромки образца в процессе изнашивания и приблизить условия испытания к реальным условиям изнашивания, На фиг. 4 показаны изменения формы кромки образца на различных стадиях Формула и з обретения 1. Способ испытания материалов вабразивной массе, заключающийся втом, что, размещают образцы на валу,вращают образцы, осуществляют уплотнение абразивной массы ее вращениеми перемещение образцов относительноабразивной массы, регулируют скоростьперемещения образцов относительноабразивной массы независимо от скорости перемещения абразивной массыи определяют износ образцов, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с цельюповышения точности за счет стабилизации усилия перемещения образцовотносительно абразивной массы, соединяют вал образцов с валом электрического генератора, вращение образцов осуществляют за счет уплотнения вращающейся абразивной массы,задают тормозящий момент на валу генератора, регистрируют соответствующее электрическое напряжение, создаваемое генератором, и поддерживаютэто напряжение в процессе испытанияпостоянным,1548705 3. Устройство по п. 2, о т л ич а ю щ е е с я тем, что стенки полости барабана выполнены эластичными. зрю 5 ГО 1 р2,Г Составитель Д.Дергобузовактор В,Данко Техред М.Ходанич Корректор М.Шароши Тираж 4 каз 13 дписно ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5оизводственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород1 О ага ностью вращения относительно корпуса и жестко соединенный с держателями, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности за счет ста 5 билизации усилия перемещения образцов относительно абразивной массы, оно снабжено электрическим генератором, янорь которого соединен с валом, реостатом, включенным в электрическую ю Ю б И 08 аФ цепь генератора, для регулированиятока в цепи и приспособлением длярегистрации электрического напряжения, создаваемого генератором, включенным в электрическую цепь.