Устройство для испытания материалов на трение и износ

01 изД ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТГЮ ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯй АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Т(71) Ленинградсвенный институт игосударственногоисследовательскоги эксплуатации мапарка Бюл. В 2 кий сель охозяйст скнй ил ого науч ута ремо акторног ин есо а нс н П.А.Нестеров Нестеров П.А. тойкости металх трения качения В сб.: Совер- сельскохозяйстЛСХЧ, 1983,един оси 14 закреплен тор.1(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ИА ЕРИАПОВ НА ТРЕНИЕ И ИЗНОС(57) Изобретение относится к техникеисследования триботехнических свойствматериалов. Цель изобретения - приближение условий испытания к условиямэксплуатации колеса, движущегося порельсу, и моделирование динамическихнагрузок на образцы, Устройство содержит основание 1, вращающийся ротор 3 с ползунами 4, расположеннымимежду толкателем 7 и муйтой 9 кулачкового механизма. В ползунах 4 выполнены радиальные направляющие 10 длягрузов 11. В корпусах 13 расположены оси 14., на которых закрепленыпопарно цилиндрические образцы 15 вдержателях 16 в виде дисков. На се монной шкив 17 с колодкоЙ 18, Налу ротора 3 установлен вращающийсяОсряття 1 состоящий иэ дв х одинаковыхсоотньх пилиндриче"ки- чЯстей 2 з и21, с,;аэанных Одна с другой черезулт;тетие 22, На внутренней повности л;4 Гпой части з.-,кОетлет 10 т 10 О1:о 1 у составному контрОбрЯЗцу 23 ВВие м;рг о ранника При вращенти роторе 3:-т грузах 11 возникают центро-"бежные силы,. которые прижимают цилиндрические Образцы 15 к контроб-"раэпа 23, и образцы 15 перекатываютс;.: Но аослеттним, В момент переходаОбразтот 1 5 с ОднОЙ гряни конттэобразцс:, 23 на другую В сопряжении ВозниКЯЕТ ЦтамтятЕСКЯЯ ттДДлаЛЬНЯЯ НЯГРУЗтра. Для создания дискретного однонаправленного проскальзывания при тгении качения образцов 15 по контробразцам 23 периодически пртпкимают колоцки 18 к шкиВам 1/ а для соэдЯ - НИЯ ПРОСКЯЛЬЗЫВаНИЯ, ИЭМЕНЯЮГтЕГОСЯ т:О НЕПРЕРЫВНОМУ ЗЯКОНУ ПО ВЕЛИЧИНЕняправ ению 9 Одновре 1 енно увеличитэают частоту вращения одной иэ ча- стей барабана и уменьшают на столько же частоту вращения другой, С помощью кулачкового механизма прижимают поочередно к боковым поверхностям контробразцов 23 держатели 1 б при осевом скольжении образцов 15, 1 з,п.ф-лы, 2 ил.Изобретение относится к техникеследования триботехнических свойста 1 Ча ЕРИЯЛОБ И В ЧЯСТЕОСТИ ПтРЬП 1 ЕНМО ДЛБ МОЦЕЛИРОВЯНИЯ ИЗНЯШИВЯНИЯ КОЛРС- ньх пар.Пель изобретения - приближение условий испытания к условиям зксплуат: в Нии колеса, движущегося по рельсу г,тем моделирования режима энакопер"меннОГО проскяльзывяния я тякже опелирование динамических нагрузокнз образцы.На отг, 1 изображена принципиаль 35 ная схема устройства.; на 1 иг. 2 устройство, Общий вид.Устройство содержит Основание на котором с помощью двух стОРк 2 установлен ротор 3 с полэунами На валу ротора 3 размещен кулачкоВый механизм, состоящий из кулачка з барабанного ттлпа, коромысла б, толкателя 7 с демпйером 8 и прудлиной замыкающей муфтой 9. Ползуны тт ротора 3 находятся между толкателем 7 с демпфером 8 и пружинной заькаащей муфтой 9 и имеют внутри радиальные направляоще 1), Б направляющих 10 размещены мехянизиы нагружения в51 Виде груьтов 11, связанных шарниром 12 с корпусами 13, В каждом из ко торых установлена ня подшипниках ось 1 тт, На обеих сторонах оси 1 тт неподвижно закреглены по двя испы:- 55 "уемых цилиндрических образца 15держателх 1 6 В Виде дисковдьа" метр которых больше тиаметра ОбразЦов ОбттЯэующих модели колес с ребор дами, На середине каждой оси 14 размещен тормозной шкив 17 с колот- кой 18, представляющий собой механизм притормаживания образцов. Колодка 18 через силовой тросик свяЗаиа С ЭЛЕКтрОМаГНИтОМ (НЕ ПтОКЯЗЯНЫ), На валу ротора 3, охватывая ползуны 4, грузы 10 и испытуемые образцы 15 Вместе с их держателями 1 б установлен на подшипниках 19 барабан, состоящий из двух одинаковых ципидрических частей 20 и 21, связанных оцна с другой через уплотнение 22 торцовыми открытыми сторонами обечаек. На внутренней поверхности обечайки каждол части 20 и 21 барабаня закреплено по одному контр- образцу 23, в виде многогранника. Поверхности граней контробраэцов 23 имеют плоскую Форму. Для доступа к образцам 15 и контробразцам 23 я такжЕ дЛВ ЗЯГОузки В ОарДбаи И :,7 гталения абраэивно-корроэионной среды на его боковых стенках выполнены герметически закрывающиеся люки 2 РОтор ктлаток 5 и када я тэ нетей 2 О и 2) Оаоаьана имеют свои инд:-.ВиДУ;"ЛЬВЬ т РИВОДЫ ВР тттт,т т -,Сто т ще из мотор" редукторов 25 и 1 тетныхт гпередяч ф-О; Устройство рЯОотает следующю 1 Обэт,6 зксплуата:хионнь, условиях ха:;зактет перемешенля колесной пары ЯВИСИТ От Хала ТРРЯ Пт ж НтЯ 1 тРЯН: спортного средства и тротиля ути.зывание образцов 15 по контробраэцам 23,Моделирование в устройстве случая, когда в эксплуатации транспортное средство совершает поворот порельсам, производится следующим образом.Увеличивают частоту врацения одной из частей, например 20, барабана и уменьшают, соответственно, настолько же частоту вращения другойчасти 21, Затем выравнивают часто"ту вращения кулачка 5 с частотой вращения ротора 3, при этом вращающийся кулачок 5 устанавливают относительно вращающегося ротора 3 в положении, при котором ползуны 4 смещаются в сторону части 20 барабана,Тогда цилиндрические образцы 15начинают перекатываться по контробразцам 23 с различным по направлению проскальзыванием. У образцов15, перекатывающихся по контробраэцу 23, закрепленному на части 21барабана, направление проскальзывания противоположно направлению ихвращения, а у образцов 15, перекатывающихся по контробразцу 23, закрепленного на части 20, направлениепроскальзывания совпадает с направлением их врацения и к боковой поверхности этого же контробразцаприжимаются держатели 16, Величинапроскальзывания зависит от разностичастот вращения обеих частей 20 и 21барабана,Данное устройство приближает условия испытаний образцов к эксплуатационным условиям колесных пар, а также позволяет проводить испытания материалов на трение и износ при трении качения с осевым скольжением, дискретным однонаправленным проскальзыванием и проскальзыванием, изменяющимся по непрерывному закону по величине и направлению, статической й динамической радиальных и осевых нагрузках. формула изобретения 1. Устройство для испытания материалов на трение и износ, содержащее 1основание, установленный на нем ротор с приводом его вращения и оппозитно расположенными радиальными направляющими, установленные в соот 16528846Моделирование в устройстве случая,когда в эксплуатации транспортноесредство движется по прямолинейномупути с поперечным раскачиванием от 5носительно рельсов и временными периодическими снижениями линейнойскорости путем притормаживания,производится следующим образом.Перед испытаниями, при необходимости, внутрь барабана загружаютабразивно-коррозионную среду и герметически закрывают люки 24. Задаются частоты вращения ротора 3, кулачка 5 и обеих частей 20, 21 барабана, при этом частота вращениякулачка 5 должна быть больше частоты вращения ротора 3, а частоты вращения обеих частей 20 и 21 барабанаравны между собой. После этого включают мотор -редукторы 25 всех приводов. Всзникающие при вращении ротора 3 в грузах 11 центробежные силыприжимают цилиндрические образцы 15к контробразцам 23 и образцы 15 начинают перекатываться по последнимбез проскальзывания. Величина ста-тической радиальной нагрузки на образцы 15 зависит от частоты вращения ротора 3 и массы грузов 11, размещенных в направляющих 10, а линейная скорость образцов 15 - от соотношения частот и направлений вращения ротора 3 и барабана. В моментперехода образцов 15 с одной граниконтробразцов 23 на другую в сопряжении возникает динамическая радиальная нагрузка . Вращение кулачка5 относительно ротора 3 вызываетчерез коромысло 6 осевое возвратнопоступательное перемещение толкателя 7 с демпфером 8 и, соответственно, ползунов 4 вместе с испытуемымиобразцами 15. При этом цилиндрическиеобразцы 15 скользят в осевом направленни по контробразцам 23, а держате- .ли 16 в виде дисков поочередно прижимаются боковыми поверхностями сдинамической нагрузкой к боковымповерхностям контробразцов 23. Далее, при всех работающих приводах,периодически включают на определенные промежутки времени электромагниты, которые в эти промежутки прижимают через тросики колодки 18 ктормозным шкивам 17, снижая частотувращения осей 14 с испытуемыми образцами 15 и вызывая, тем самым, дискретное однонаправленное проскаль 1652884ветствующих направляющих механизмы нагружения, связанные с соответствующими механизмами нагружения оси, расположенные параллельно валу ро 5 тора, закрепленные на соответствую" Щих концах соответствующих осей держатели цилиндрических образцов, механизмы их притормаживания, размеЩенный коаксиально ротору барабан, охватывающий ротор и оси с держателями цилиндрических образцов, разкрещенные на внутренней поверхности барабана контробразцы, привод враЩения барабана и кулачковый механизм, выполненный в виде размещенного на валу ротора кулачка с приводом его вращения, взаимодействуюЩего с ним коромысла, связанного с Последним толкателя с демпфером и пружинной замыкающей, муфты, о т лич а ю щ е е с я тем, что, с целью приближения условий испытания к словиям эксплуатации колеса, двикущегося по рельсу, барабан выпол Пен составным из двух одинаковых соосных цилиндрических частей, связанных при помощи уплотнения, привод вращения барабана связан с одной его частью, устройство снабжено вторым приводом вращения, связанным с другой частью барабана, расположенными на роторе ползунами, в которых размещены соответствующие направляющие с механизмами нагружения, ползуны размещены между толкателем с демпфером и пружинной замыкающей муфтой и установлены с возможностью контактирования с ними, а держатели соответствующих цилиндрических образцов выполнены в виде дисков, центральная часть плоской поверхности которых предназначена для связи с соответствующими образцами, а периферийная кольцевая часть свободна.2. Устройство по п, 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью моделирования динамических нагрузок на образцы; контробразцы выполнены в виде многогранников.13