Устройство для испытания материалов на трение и износ

Оп ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Сев з СоветскихСоциалистическихРеспублик в 978012(23)Приоритет С 01 й 3/6 РЯударстюный квинтет СССР в адаве нзабрвтеннй н втхрытнй. Дата опубликования описания 30 . 1 1 .82(72) Автор. изобретения О. И. Пальчиков Новомосковский филиал Московского ордена Ленина и ордена рудового Красного Знамени химико-технологического " института им. Д. И. Менделеева(7) Заявитель,(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ МАТЕРИАЛОВ НА ТРЕНИЕ И ИЗНОСИзобретение относится к устройствам для испытания материалов натрение и износ при различных видахтрения и, в частности, в условияхграничного трения при различных рабочих и теплоносительных средах.Наиболее близким к предлагаемому является устройство для испытанияматериалов яа трение и износ, содержащее основание, установленнуюна нем герметичную камеру, размещенные в последней держатель образцов, держатель контробразцов,средства подогрева, подвода и отвода.рабочей среды, измерители моментовтрения, износа и температуры, узелнагружений, привод вращения держателя образцов и регистрирующий приборС 13,Однако данное устройство характеризуется недостаточной достоверностью результатов испытания материалов что обусловлено невозможностью одновременного определения 2износа, расходуемой кинетической энергии, выделяемой тепловой энергии, и момента трения. Цель изобретения - повышение достоверности результатов испытанияматериалов..Укаэанная цель: достигается тем,что устройство дпя испытания материалов на трение и износ. содержащее основание, установленную нанем герметичную камеру, размещенные в последней держатель образцов,держатель контробразцов, средства подогрева, подвода и отвода рабочей среды, измерители моментовтрения, износа и температуры, узелнагружения, привод вращения держателя образцов и регистрирующий прищ бор, снабжено инерционным узлом,соединенным с держателем образцов,муфтой, служащей для соединенияинерционного узла с приводом вра,щения держателя образцов, регист 978012ратором частоты вращения держателя образцов, мембраной, отделяющей в камере полость для теплоносительной среды, узлом регулирования. давления й .температуры среды, датчиком перемещения мембраны, связанным в узлом нагружения.На чертеже представлено устройство для испытания материалов на трение и износ.Устройство содержит основание 1, камеру 2, держатель 3 образцов 4, держатель 5 контробразцов 6, средства подогрева (не показаны), подвода и отвода рабочей среды в виде ш 7 уцеров 7 и 8 соответственно, измерители 9-11 входного и выходного момента трения, износа и тем пературы соответственно, узел 12 нагружения, привод 13 вращения держателя 3 и регистрирующий прибор 14, а также снабжено инерционным узлом 15, муфтой 16, регистратором частоты вращения держателя 3, выполненным в виде шторок 17, источника 18 света, фотоэлемента 19, счетчика 20 и фотокамеры 21, мембраной 22, например , из металла хорошей теплопроводности, средствами в виде штуцеров 23 и 24 соответсвенно подвода и отвода теплоносительной среды , узлом 25 регулирования давления и температуры этой среды и датчиком 26 перемещения мембраны 22. Разность темпвратур рабочей среды в входном 7 и выходном 8 штуцерах изменяется размещенными в них тензорезисторами 27 и 28, которые покрыты эпоксидной смолой, а разность температур теплоносительной среды - тенэорезисторами 29 и 30. Мембрана 22 и держатель 5 взаимодействуют через шаровую опору 31. Узел 12 нагружения образцов 4 и контр- образцов 6 включает рычаг 32, втулку 33 и упорный подшипник 34, Инерционный узел 15 соединен с держателем 3 образцов 4 через вал 35. На валу 35 размещен датчик 36 момента трения, выполненный в виде наклеенных на этом валу тензорезисторов, Управление муфтой 16 осуществляется посредством рычага 37, электромагнита 38, пружины 39 и контактов 40 (например, ртутных), связанных с датчиком 36. Герметизация камеры 2 обеспечивается дросселями 41 и 42.О Регистрация параметров осуществляется прибором 14, например многоканальным осциллографом , измерителем 43 деформаций типа ИД1 М, счетчиком 20 с программным задатчиком (не показан) типа ЕСА. Питание датчика 10 осуществляется источником 44, Камера выполнена теплоизолированной. Измеритель 11 температуры выполнен в виде термопары, сблокированной с электронным мостомУстройство работает следующим об- .разом.В камере 2 размещают образцы 4 иконтробразцы 6 на держателях 3 и 5.Монтируют в ней подшипник 34 и уплотнение (не показано) втулки 33. Навал 35 закрепляют инерционный узел15. Через дроссель 41 и штуцер 7 20 камера 2 при перекрытом дросселе 42заполняется рабочей средой, например морской водой, кислотой и т.ддо плоскости трения образцов 4 иконтробразцов 6. Узлом 25 подается 25 через штуцер 2 и выводится черезштуцер 24,теплоносительная среда, подпирающая мембрану 22 заданным давлением, определенной температуры.С помощью дросселей 41 и 42, устазо навривающих скорость тока рабочейсреды, узлом 25 обеспечивается установившийся температурный режим. Па"раметры рабочей и теплоносительнойсред регистрируются прибором 14, измерителями 43 и ц и тензорезисторами 27-30 . При несоприкасающихся образцах 4 и контробразцах Ь рычагом37 приводят во вращение от привода13 вал 35 и регистрируют с помощью датчика 36 момент трения в уплотнениях не показаны) вала 35 и втулки33, который уравновешивают грузами(не показаны) узла 12, Затем рычагом 32 образцы 4 и контробразцы 6 перемещают до соприкосновениямии .регистрируют с помощью измерителя 10, фотокамеры 21 и приборов14 исходный уровень отсчета износа.Устанавливают на счетчике 20 команду, которая разобщает привод 13 свалом 35 посредством управляемоймуфты .1 Ь при достижении необходимого числа оборотов инерционного узла 15. После этого рычагом 32 образцы 4и контробразцы 6 выводятсяиз соприкосновения. Включают привод 13 мУфтой 16, соединенной в валом 35,и приводят во вращение инерционный узел 15 который набирает5 9780 заданное счетчиком 20 число оборотов. После этого следует команда на разобщение привода 13 с валом 35 посредством электромагнита 38 и рычага 37, преодолевающего жесткость пружины 39. Нагружают образцы 4 и контр- образцы 6. Регистрируют частоту вращения держателя 3 образцов 4 и количество оборотов инерционного узла 15 с помощью фотокамеры 21, фик сирующей на пленке цифровую индикацию счетчика 20, воспринимающего периодическое перекрытие шторками 17 луча от источника 18 света к фотоэлементу 19, При этом инерционный 1 З узел 15 сообщает поворот держателю 5 через контакт образцов 4 и контр- образцов 6, а контак-ы 40 разобщаются , обеспечивая снижение потерь на трение, Прибором 14,измерителем 20 43, счетчиком 20 и фотокамерой 21 накапливают информацию по моменту трения на держателе 5 от измерителя 9, тепповыделейию по показаниям узла 25, измерителя 11, тензорезисторов 25 27-30, времени остановки и интенсивности падения числа оборотов вала 35, а также износа по датчикам 10 и 26. По измерениям находят износ, кинетическую энергию, затрачиваемую на износ, момент трения и выделяемое тепло.Положительный эффект обусловлен повышением достоверности результатов 12 6испытания материалов на трение и износ.формула изобретенияУстройство для испытания материалов на трение и износ, содержащееоснование, установленную на немгерметичную камеру, размещенные в.последней держатель образцов, держаттель контробразцов, средства подогрева, подвода и отвода рабочей среды, измерители моментов трения, износа и температуры, узел нагружения, привод вращения держателя образцов и регистрирующий прибор, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения достоверности результатов испытания, оно снабжено инерционным узлом, соединенным с держателем образцов, муфтой, служащей для .соединения инерционного узла с приводом вращения держателя образцов,регистратором частоты вращения держателя образцов, мембраной, отдедяющей в камере полость для теплоносителвной среды, узлом регулированиядавления и температуры теплоносительной среды, датчиком перемещениямембраны, связанным с узлом нагружения . ЮИсточники информации,принятые ,о внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРУ 714228, кл. 6 01 М 3/56, 1979978012 тор УПономаренко оставитель В. Даехред г 1,Коштура ор ЮКова акаэ 9203 филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул . Проектная 58 Тираж 887 ВНИИПИ Государственногпо делам изобретен 113035 у Иосквау Ж,Подписноекомитета СССРи открытийушская наб., д, 4/5