Стенд для испытания режущих элементов породоразрушающих инструментов на ударно-абразивное изнашивание

СОГОЗ СОВГТСКИСОЦИАЛИС ТИЧГСКРЕСПУБЛИК ог г Г 4 3/56 сгг Т 764/285,900,92. Бюл, М 40но-Франковский и.М. Мазурик и льство СССР3/58, 1987,ИХ ИХ ИЯ РЕЖУЩЗРУШАЮ(.НО-АБРАЗ ьва- лиым нс- чегла аб- нется к испытатель- стендам для испыистирание при зивном изнашиванагруретку, меще- - ф но заия стенда для испывное изнашивание, рототипа, содержа- ленное на нем устредой, привод егоя смачивания абрамежду линдра а ваб. енную ко ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР САНИЕ ИЗОБР ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(54) СТЕНД ДЛЯ ИСПЫТАНЭЛЕМЕНТОВ ПОРОДОРАИНСТРУМЕНТОВ НА УДАРНОЕ ИЗНАШИВАНИЕ(57) Изобретение относится к испытат ной технике, в частности к стендам для пытания материалов на истирание скользящем ударно-абразивном изнаш нии. Целью изобретения является при жение условий испытаний к реаль условиям работы породоразрушающих трументов за счет возникновения динам ских нагрузок, возможности изменения воздействия испытательного образца на разив и распределения давления после Изобретение относной технике, а именно ктания материалов нскользящем ударно-абрнии.Известна конструкцтания на ударно-абразивыбранная в качестве ищего основание, устаноройство с абразивной свращения, устройство дл го по поверхностям образца. Стенд снабжен опорным кольцом 2. ус 1 ановленным внутри кольцевого элемента 6 коаксиально ему. Образцедержатель выполнен в виде водила 13, ось вращения которого совпадает с осью кольцевого элемента, шлицевой пары 14, закрепленной на конце водила, и связанного с ней механизма поворота и фиксации образца 15. Механизм нагружения образца выполнен в виде равномерно размещенных по окружности в кольцевом элементе и подпружиненных относительно него клиновых вставок 3, связанных с ними соответствующих цилиндрических направляющих 4, охваченных пружинами 7 и закрепленных в стенках кольцевого элемента резьбовых втулок 5, в которых размещены соответствующие направляющие. Причем оси направляющих расположены в плоскости, перпендикулярной оси вращения водила, под углами к сггответствующим нормалям к наружной поверхности кольцевого элемента в точке пересечения с этими осями, равными углам трения между соответствующими направляющими и резьбовыми втулками. 3 ил. зивной среды, оораэцедержатель ижающее устройство.Последнее представляет собой кустановленную с возможностью перний на стойке, и трех штанг, шарникрепленных в виде параллелограммасобой и кареткой, силового гидроцидля погружения испытуемого образцразивную среду, и пружину, устаноалс возможностью взаимодействия с шгидроцилиндра и одной из шганг, 1772685Недостатком известной конструкции является невозможность регулирования и перераспределения давления абразива по поверхностям испытываемых образцов, а также сложность и дороговизна применяемых узлов, Используемое погружающее устройство позволяет только изменить глубину погружений образцов и в итоге изменять нагрузку на образец, тогда как на практике породоразрушающие ингтрументы работают с различными углами атаки на породу и со значительными перепадами удельных давлений по поверхностям инструмента.Целью изобретения является приближение условий испытаний к реальным за счет возникновения динамических нагрузок, возможности изменения угла воздействия испытуемого образца на абразив и распределение давления последнего по поверхностям образца.На фиг. 1 изображен стенд, общий вид; на фиг, 2 - то же, план; на фиг. 3 - разрез А - А на фиг,2,Стенд содержит раму 1, установленный на ней узел нагружения состоящий из опорного кольца 2, установленного внутри кольцевого элемента 6 коаксиально ему, образцедержателя, выполненного в виде водила 13, ось вращения которого совпадает с осью кольцевого элемента. шлицевой пары 14, закрепленной на конце водила, и связанного с ней механизма поворота и фиксации образца 15. Механизм нагружения образца выполнен в виде равномерно размещенных по окружности в кольцевом элементе и подпружиненных относительно него клиновых вставок 3, связанных с ними соответствующих цилиндрических направляющих 4, охваченных пружинами 7 и закрепленных в стенках кольцевого элемента резьбовых втулок 5, в которых размещены соответствующие направляющие, причем оси направляющих расположены в плоскости, перпендикулярной оси вращения водила, под углами к соответствующим нормалям к наружной поверхности кольцевогоэлемента в точке пересечения с этими осями, равными углам трения между соответствующими направляющими и реэьбовыми втулками,Снизу к вставкам 3 винтами 16 крепятсяпластины 17, удерживающие абразив 18 от высыпания в прижатом состоянии вставок 3, Емкостью для абразива служит бункер 19, (крепится к раме 1 кронштейном 20), Для засыпки абразива в рабочие полости между вставками 3 и кольцом 2 служит хобот 21, связанный упором 22 с водилом 13 и вращающийся синхронно с последним. Интенсив 30 ность подачи абразива регулируют заслонкой 23, Привод вращения испытуемого образца 8 состоит из электродвигателя постоянного тока 9, клиноременной передачи 10, червячного редуктора 11, шпиндельного узла 12,Стенд работает следующим образом. Образец 8 зажимается механизмом 15 таким образом, чтобы плоскости образца 8 составляли с касательной траекторией движения последнего определенные заданные. углы, а вылет образца задается сдвигом ификсацией деталей шлицевой пары 14. Таким образом задается угол вдавливания образца 8 в абразив 18 и соотношение давления последнего на внешние и внутренние поверхности клина образца, Образцу 8 и хоботу 21 с помощью водила 13 ссобщается вращение относительно вертикальнойоси, При этом образец 8 вдавливается в аб. разив 18, засыпаемый в рабочую полость из бункера 19, По мере внедрения абразива 8 клиновидные вставки 3 смещаются к периферии узла нагружения вдоль осей направляющих 4, причем полокение пластин 17 регулируется винтами 16 так, чтобы пои заданном смещении вставок 3 снизу открывался зазор и отработанный абразив высыпался в поддон (на чертеже не показано). Под действием пружин 7 вставки 3 возвращаются в среднее положение, зазор закрывается и при следующем цикле испытаний в полость засыпается свежий абразив, Благодаря незакреплен ности абразивной массы и наличию пружин сжатия внедрение испытуемого образца сопровождается динамическими нагрузками в виде ударов и вибраций, что делает условия испытаний более адекватными условиям работы инструмента в процессе эксплуатации,Частоту вращения водила 13, соответственно скорость движения образца 8 в абразивной массе 18 бесступенчато регулируют двигателем постоянного тока 9; Динамику процесса испытаний регулируют путем изменения степени сжатия и собственной жесткости пружин 7, количества, зернистости и твердости засыпаемого абразива, Путем изменения угла пЛоскости контакта клино 50вых вставок 3 и положения испытуемого образца 8 распределяют давление абразива и, соответственно, степень изнашивания наружной и внутренней поверхностей образца 8 и его режущей кромки, Кроме того,55 обеспечив свободное взаимное осевое перемещение деталей шлицевой пары 14, можно создать условия равного нагружения противоположных поверхностей образца 8, когда последний будет двигаться по траектории, обеспечивающей равное давлениена наружную и внутреннюю поверхности образца,Формула изобретения Стенд для испытания режущих элементов породоразрушающих инстоументов на ударно-абразивное изнашивание, содержащий раму, установленную на ней с возможностью относительного врэщенля кольцевой элемент и образцедержатель, оункер для хранения и подачи абразива в кольцевой элемент, узел нагружения образца сжимающей нагрузкой и приспособление для удаления отработанного абразива, о т л и ч э ю щ и й с я тем, что, с целью приближения условий испытаний реальным условиям работы псродоразрушэющих инструментов путем возбуждения на образце динамических нагрузок, имитирующих реальные нагрузки на режущие элементы, и обеспечения возможности изменения угла воздействия абразивной среды на образец, он снэожен опорным кольцом, установленным внутри кольцевого элемента коаксиэльно ему, образцедержатель выполнен в виде водила, ось вращения которого совпадает с осью кольцевого элемента, шлицевой пары, закрепленной на конце водила, и связанно го с ней механизма поворота и фиксации образца, э механизм нагружения образца выполнен в виде равномерно размещенных г,о окружности в кольцевом элементе и подпружиненных относительно него клиновых10 вставок,. связанных с ними соответствующих цилиндрических направляющих, охваченных пружинами и закрепленных в стенках кольцевого элемента резьбовых втулок, в которых размещены соответству 15 ющие направляющие, причем оси направля ющих расположены в полости, перпендикулярной оси вращения водила, под углами к соответствующим нормалям к20 наружной поверхности кольцевого элемента в точке пересечения с этими осями, равными углам трения между соответствующими направляющими и резьбовыми втулками,251772885 Составитель Б,БороЩукТехред М.Моргентал Корректор Н.Тупица Редактор Производственно издательский комбинат "Патент, г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 Заказ 3840 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб,. 4/5