Способ определения фрикционных потерь в высокоскоростных узлах скольжения и устройство для его осуществления

(71) Институт механики металлополимерныхсистем АН БССР и Л юберецкое научно-производственное обьединение "Союз"(56) Чернявский С, Ю, идр, Трение полиэтилена по стали при высоких давлениях и скоростях. - Трение и износ, 1980, Т 1, М 3, с.515 - 520,Авторское свидетельство СССРК. 487336, кл, О 01 М 3/50, 1973.(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ФРИКЦИОННЫХ ПОТЕРЬ В ВЫСОКОСКОРОСТНЫХУЗЛАХ СКОЛЬЖЕНИЯ И УСТРОЙСТВОДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ(57) Изобретение относится к испытательнойтехнике и может быть использовано для диагностики изделий точного машиностроения.Целью изобретения является повышение точности определения фрикционных потерь ввысокоскоростных узлах скольжения. Поставленная цель достигается тем, что разгоняют поршень в трубе, регистрируют его перемещение, дополнительно определяют энергию сопротивления перемещения трубы в направлении разгона поршня Вс, в качестве характеристического параметра определяют величину перемещения трубы массой и), а фрикционные потери Ютр определяют по задЧт бЯ б Я бЮс висимости -= и) - -+, гдед б 1 с О 1 - время. Устройство для определения фрикционных потерь содержит трубу с торцевой пробкой на одном его торце, размещенный в трубе поршень, размещенный между поршнем и пробкой механизм разгона поршня и систему измерения параметров движения поршня, причем торцевая пробка выполнена скользящей, труба закреплена на основании с возможностью осевого перемещения, а само устройство снабжено закрепленным на основании и шарнирно связанным с пробкой упором и системой измерения перемещения трубы. Возможен вариант выполнения пробки, когда ее торец, обращенный кпоршню, выполняется вогнутым, 2 з,п. ф-лы, 2 ил. Изобретение относится к испы ной технике и может быть использова диагностики изделий точного машино ния. ательо для троеУстановкан выполненнуюс стенкой 3, поризбыточноговыше- стенкой 3 и поых по- параметров двжения..полненный с шая ус- с основаниемг. 1. щения корпуса Целью изобретения является по ние тбчности определения фрикцион терь в высокоскоростных узлах сколь На фиг. 1 изображена предлагае тановка; на фиг, 2 - разрез А-А на фиГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНВЕДОМСТВО СССРГОСПАТЕНТ СССР) содержит основание 1, трубу, в аиде корпуса 2 с торцевой шень 4 устройство создания давления 5 между торцевой ршнем 4, систему 6 измерения ижения поршня 4, упор 7, выаровой опорой 8 и связанный , и блок 9 измерения переме трубы. Торцевая стенка 3 икорпус 2 трубы выполнены в виде плунжерной пары. Для регистрации перемещения корпуса 2 трубы служит датчик 10, расположенный на плоской мембране 11, имеющей фигурные вырезы для повышения чувстви тельностик осевому перемещению. Мембрана жестко связана по наружному периметру через кольцо 12 с основанием, а по внутреннему периметру с корпусом трубы, Для регистрации положения поршня 4 в корпусе 2 трубы служат датчики, включающие источник 13 и приемник 14 электромагнитного излучения,Установка работает следующим образом. 15После размещения в корпусе 2 поршня 4 с помощью устройства 5 создается избыточное давление между стенкой 3 и поршнем 4, в результате чего поршень разгоняется до высокой скорости. В процес се движения поршня между. ним и корпусом трубы возникают силы трения; приложенные в направлении движения поршня, которые приводят корпус трубы в движение в том же направлении, Избыточное давление 25 газа в казенной части с Одной стороны действует на поршень 4, разгоняя его, а с другой стороны - на плунжер 3 и через опору 8 на основание 1. Отдача, действующая на плунжер и достигающая значительной вели чины, полностью передается на жесткое основание, исключая из силового воздействия корпус трубы, что не вносит погрешностей в перемещение корпуса за счет регистрируемых сил трения, Благодаря шаровой опоре 35 8 в казенной части. между плунжером 3 и упором 7 искл очается изгибающий момент при отдаче. Исходя из закона сохранения энергии, очевидно, что труба движется под действием силы Р; являющейся результирую щей силы трения Р между поршнем и трубой, силы сопротйвления перемещению Рс трубй в направляющихс учетом- сопротивления воздуха Г = Рр - Гс (1). Сила Р является функцией ее перемещения Ес,= т(8) (2), Из 45 закона сохранения:энергии выражение (1) представляем в виде ЧЧ = ЧЧтр - Яс (3), где ЧЧ2- - кинетическая энергия перемещения . трубы под действием силы Р; в - масса трубы; Чт - скорость трубы; ВЬр - фрикционные потери кинетической энергии высокоскоростного узла трения; Юс - энергия сопротивления перемещению трубы в направляющих. После дифференцирования выражения (3) получаем выражение для определения фрикционных потерь, представленное в виде энергетических потерь высокоскоростного узлад ЧЧтр, д Я, д 2 3 д ЧЧс трения - Р= Вт+ (4),ддд 12 д где при установке трубы в плоских пружин;2 нах с жесткостью К имеем В/с =; 8 - перемещение мембраны (трубы); К - жесткость мембран.Способ осуществляется следующим образом.Экспериментально определяют пере; мещение трубы без движения поршня, экспериментально регистрируют положение поршня в трубе и вычисляют его скорости в каждый момент времени; экспериментально регистрируют перемещение трубы при разгоне поршня; рассчитывают фрикционные потери ЧЧтр по выражению (4)..Формула изобретения1, Способ определения фрикционных потерь в высокоскоростных узлах скольжения, по которому разгоняют поршень в трубе, регистрируют его перемещение и определяют характеристический параметр, по которому судят о фрикционных потерях, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности, дополнительно опре. деляют энергию В/с сопротивления перемещению трубы в направлении разгона поршня, в качестве характеристического параметра определяют величину перемещения трубы массой а, а фрикционные потери ВЬр определяют . по зависимости да д 8 д 2 З дас-= гп -- + - где с - время с дт дт д 12, Устройство определения фрикционных потерь в высокоскоростных узлах скольженйя, содержащее основание, трубу с торцевой пробкой на одндм его торце, размещеннйй в трубе поршень, размещенный между пробкой и поршнем механизм разгона последнего и систему измерения параметров движения поршня, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения точности, пробка выполнена скользящей, труба закреплена на основании с возможностью Осевого перемещения, а устройство снабжено закрепленным на основании и шарнирно связанным с пробкой упором и системой измерения перемещения трубы.3. Устройство по и. 2, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что обращенный к поршню торец пробки выполнен вогнутым..Петраа оизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 аказ 1283 Тираж ВНИИПИ Государственного комите 113035, Москва, Подписноео изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС5, Раушская наб 4/5 .