Устройство для испытания материалов на трение и износ

(19 11 001 6 АНИЕ ИЗОБРЕТЕН ОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ.К АВТО ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬПИ 21) 342435825-2822) 09,04,82(71) Киевский ордена Трудового Красного Знаиени институт инженеров гражданской авиации(56) .1. Авторское свидетельство СССР й 21659 ч кл, 6018 3/56 ф 1978 (прототип).(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ . МАТЕРИАЛОВ НА ТРЕНИЕ И ИЗНОС, содержащее основание, расположенную нанем герметичную камеру, установленные в ней перпендикулярно основанию дер" ;жатель цилиндрического контробразца с возможностью вращения и перпендикулярно оси вращения держателя контр- образца держатель образца, размещенный на основании микроскоп с возможностью установки его окуляра противзоны контакта образца и контробразца, датчики измерения параметровтрения, регистрирующие приборы,. узелнагружения образца и контробразца,средства подачи рабочей среды в каиеру и привод вращения держателя .контробразца, о т л и ц а ю щ е ес я тем, цто, с целью повышения эффективности и достоверности результатов испытания. в условиях упругопласти"ческого деформирования иатериалов,оно снабжено столом, предназначенныи для установки камеры и имеющимвозможность поворота в перпендикулярной к осй вращения держателя контр"Фобразца плоскости, сферическими опог.рами, разделяющими стол Ф.основание,размещенным в фокальной плоскостимикроскопа.фоточувствительным элемен Стои и сканирующим узлом, предназначенным для перемещения фоточувстви- стельного элемента в той же плоскости.1 10354Изобретение относится к испытательной технике, а именно к конструкции установок для испытания материалов на трение и износ, в частности,для определения фрикционных характеристик и упругопластических деформаций материалов в газовых и жидкихсредах, применительно к условиямработы подшипниковых узлов, зубчатыхпередач и других узлов трения. 10Наиболее близким по техническойсущности и достигаемому эффекту кпредлагаемому является устройстводля испытания материалов на трениеи износ, содержащее оСнование, рас-, 15положенную на нем герметичную камеру,установленные в ней перпендикулярнооснованию держатель цилиндрическогоконтробраэца с возможностью вращенияи перпендикулярно оси вращения держателя контробраэца держатель образца, размещенный на основании микроскоп с возможностью установки егоокуляра против зоны контакта образца и контробразца, датчики измерения 25параметров трения, регистрирующуюаппаратуру, узел нагружения образцаи контробраэца, средства подачи ра"бочей среды в камеру и привод вращения держателя контробразца 1.11 . з 0Однако у этого устройства недостаточные эффективность и достоверностьрезультатов испытания, что обусловлено частичной релаксацией упругих деформаций за период их регистрации и длительным процессом испытаний.Цель изобретения - повышение эффективности и достоверности результа- ,тов испытания в условиях упругопластического деформирования материалов. 40Указанная цель достигается тем,что устройство для испытания материалов на трение и износ, содержащееоснование, расположенную на нем герметичную камеру, установленные в ней 45перпендикулярно основанию держательцилиндрического контробразца с воэможностью вращения и перпендикулярнооси вращения держателя контробразцадержатель образца, размещенный на 50основании микроскоп с воэможностьюустановки его окуляра против эоныконтакта образца и контробразца,датчики измерения параметров трения;регистрирующую аппаратуру, узел нагружения образца и контробразца,средства подачи рабочей среды в каме".ру и привод вращения держателя контр 67 2образца, снабжено, столом, предназначенным для установки камеры и имеющимвозможность поворота в перпендикулярной к оси вращения держателя контробраэца плоскости, сферическими опорами,разделяющими стол и основание, раэме"щенным в Фокальной плоскости микроскопа фоточувствительным элементоми сканирующим узлом, предназначеннымдля перемещения Фоточувствительногоэлемента в той же плоскости.На фиг, 1 представлено устройство,общий вид, на фиг. 2 - узел 1, нафиг. 1; на фиг. 3 - разрез В-А нафиг. 1,Устройство для испытания материалов на трение и износ содержит основание 1, камеру 2 держатель 3 контробразца 4, держатель 5 образца б,микроскоп 7, датчики 8- 10 для измерения соответственно температуры образца б, числа оборотов держателя 3 имомента трения, регистрирующие при"боры 11- 13 для регистрации указанныхпараметров трения, узел 14 нагружения .образца 6 и контробразца 4, средстване показаны) подачи рабочей среды в камеру, 2, привод 15 вращениядержателя 3 контробразца 4, стол 16сферические опоры,. 17, Фоточувствительный элемент 18, сканирующий узел19, Узел 14 нагружения выполнен ввиде цилиндра 20 с поршнем 21 иштоком 22, который соединен с неравноплечим рычагом 23, а последнийс пружиной 24 нагружения. Рычаг23 связан с индикатором 25, регистрирующим износ образца 6. Датчик 8прижимается посредством плоской пружины 26. Выводы от него через отверстие ( не показаны) в поршне 21 подсоединены к прибору 11, Датчик 9 числа оборотов выполнен, в виде эксцентрика, который через концевой выключатель 27 связан со счетчиком 28.Привод 15 включает планетарныйредуктор 29, снабженный упором 30,контактирующий с датчиком 1 О, выполненным в виде тензобалки. Последняя черезприбор 12 подсоединена к регистрирующему прибору 13. Подача рабочейсреды в камеру 2 осуществляется че"рез патрубок 31. Камера 2 снабженарубашкой 32 для теплоносителя (хладагента) и смотровым окном 33 длянаблюдений эа зоной контакта посредством микроскопа 7,Сканирующий узел 19 включает1 фиг. 2) привод 34, планетарный ре3 . 1035 дуктор 35 и направляющие 36, по которым. перемещается элемент 18. Послед" ний подсоединен через усилитель 37 к регистрирующему прибору 38. На поверхность испытуемого образца 6 нанесена полимерная пленка ( не показана). с высокой оптической активностью, что обеспечивает максимальную освещенность деформированного участка контакта образца 6 и контробразца 4, 10Устройство работает следующим образом.Испытуемый образец 6 устанавливают на штоке 22 и передвижением плоской пружины 26 корректируют положение датчика 8 температуры так, чтобы их плоскости, обращенные к контробразцу Ч, находились заподлицо. Затея держателем 5 закрепляют испытуемый образец 6 на штоке 22, при этом плос О кая пружина 26, находящаяся между штоком 22 и испытуемым образцом 6, плотно прижимает к нему датчик 8 температуры.Пружиной 24 нагружения через не- д равноплечий рычаг 23 перемещают шток 22 с испытуемым образцом 6 до сопри-. косновения последнего с контробразцом 4.Микроскоп 7 располагают так, чтобы через смотровое окно 33 была видна передняя кромка, испытуемого образца б в точке контакта с контробразцом Ч;Затем с помощью стола 16 развора" чивают камеру 2 таким образом, чтобы угол между главной оптической осью и осью максимальных напряжений испытуемого образца 6 составлял 45,Посредством привода 15 контробразец 4 приводится во вращательное движение. При перемещении штока 22 в 467 4сторону контробразца 4 происходи 1 линейный износ испытуемого образца .6, регистрируемый индикатором 25 часового типа.Температура приповерхностного слоя при трении образцов определяется с помощью датчика 8, сигнал с которого подается на регистрирующий прибор 11.Датчик 9 числа оборотов при вращении держателя 3 замыкает нормально разомкнутые контакты концевого выключателя 27, подавая тем самым электрический сигнал на счетчик 28 оборотов, .преобразующий электричес" кие сигналы в цифровые значения на световом табло в виде суммы количества оборотов.Крутящий момент, возникающий на статоре редуктора 29 от тангенциальной составляющей силы трения и пропор-циональный ей, через упор 30 передается на тензобалку, сигнал от которой через регистрирующий приборподается на;регистрирующий прибор 13:Возникающая при трении деформация, а также характер распределения улру" гопластических деформаций,по глубине приповерхностного слоя испытуемого образца 6 фиксируется фоточувствительным элементом 18, который передвигается вдоль направляющих 36 при помощи привода 34. Сигнал разбаланса моста, встроенного в усилитель 37, от Фоточувствительного элевента 18 подается на этот усилитель.и далее на регист" рирующий прибор 38.Использование предлагаемого устрой". ства повышает эффективность и достоверность результатов испытания материалов на трение и износ.ставитель В хред А.баби ееее ПодписноССР МБ ЗО еее е Ееее едактор И. Касардееееееакаэ 5818/АЗВНИИПИ анилов Корректор О. Тигор р 13Государственного комитеталам изобретений и открытийИосква, Ж"35, Рауаская на