Установка для испытания трением антифрикционных материалов

) 01) с 50 6 01 й 19 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ИЯ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ(54)(57) УСТАНОВКА ДЛЯ ИСПЫТАНИЯТРЕНИЕМ АНТИФРИКЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ,содержащая камеру, расположенныевнутри нее держатель вала-имитатора,.измерительную головку, выполненную в виде стакана с сквозными диаметральными отверстиями, держателиобразцов, установленные в этих отверстиях, с возможностью перемещения вдоль оси последних и подпружиненные относительно измерительнойголовки, измеритель трения, установленный в камере и взаимодействующий с измерительной головкой, ипривод вала-имитатора, о т л ич а ю щ а я с я тем, что, с цельюрасширения условий нагружения, онаснабжена силовозбудителем, измерительная головка установлена сооснос держателем вала-имитатора в опорахс возможностью поворота, а держатели образцов взаимодействуют с силовозбудителем.Изобретение относится к техникеизучения фрикционных свойств материалов, преимущественно работающихв газовых годшипниках турбохолодильников.Известна установка для испытания трением антифрикционных материалов, содержащая камеру, расположенные внутри нее держатель вала-имитатора, измерительную головку, выполненную в виде стакана со сквоз Оными диаметральными отверстиями,держатели образцов, установленныев этих отверстиях с возможностьюперемещения вдоль оси последних иподпружиненные относительно измерительной головки, измеритель трения, установленный в камере и вэаимодействующий с измерительной головкой, и привод вала-имитатора.Б известной установке голожсниеизмерительной головки не зафиксировано относительно оси держателявала-имитатора, так как она свободно плавает в жидкости выполняющейроль упругой опоры, ограничивающейее перемещение в осевом направлении, Нагружение образцов, установленных в держателяхосуществляетсятолько за счет того, что последниеподдружинены относительно измерительной головки П.1,Недостаток известной установкисостоит в том, что она дозволяетреализовать лишь статическое нагружение образцов постоянной силой.Пель изобретения - расширениеусловий нагружения за счет создания возможности нарягу со статическим нагружением образцов реализовать и динамическое (ударное ихнагружение с широким диапазоном 4 Охарактеристик этого взаимодействия,.что позволяет моделировать реаль-.ные условия работы газовы" вьсокоскоростных опор, в которых из-запрорыва смазочной пленки наблюдаются кратковременные касания междуцапфой и обоймой подшипника.Эта цель достигается тем, чтоустановка для испытания трениемантифрикционных материалов, содержа.щая камеру, распслокенные внутринее держатель вала-имитатора,. измерительную головку, вьполненнуюв виде стакана со сквозными диаметральными отверстиями, держателиобразцов, установленные в этих отверстиях с возможностью перемещения вдоль оси последних и подпружиненные относительно измерительнойголовки, измеритель трения, уста новленный в камере и взаимодействующий с измерительной головкой, ипривод вала-имитатора, снабженасиловозбудителем, измерительнаяголовка установлена соосно с держателем вала-имитатора в опорах с б 5 возможностью поворота, а держателиобразцов взаимодействуют с силсвозб,дител е.На Аиг, 1 изображена принципиальная схема предлагаемой установки;на фиг, 2 - конструкция измерительной головки; на фиг, 3 - держательмассивных сбразпов; на фиг. 4держатель ленточных образцов,установка содержит камеру 1 скрышкой 2, на которой установленацентрирующая втулка 3 с эксцентриковым зажимом 4, которнй фиксирует в крышке 2 высокоскоростной привод 5 держателя б вала-имитатора 7,На держателе б установлен датчик8 числа оборотов, который расположеннапротив регистрирующего г.рибора 9,В камере 1 соосно с держателем б установлен опорный стакан 10 с отверстиями 11, предназначенными дляпротока сжатого воздуха. На стакан10 с зазором посажена измерительнаяголовка 12, образующая совместно состаканом 10 газостатический радиально-упорный подшипник. В измерительной головке 12 выполнены сквозные диаметральные отверстия 13, вкоторых с возможностью осевого перемещения установлены тсконепроводйщиедержатели 14 образцов. В качествеобразцоз на этой установке используют массивные образцы 15 (фиг. 3),выполненные в виде цилиндрическихгальцев, и ленточные образцы 1 б(фиг. 4), которые закрепляются влысках 17 держателя 14 с помощьювинтов 18, Для предотвращения поворота держателей 14 в отверстиях13 служат штифты 19, установленныев измерительной головке 12, и взаимодействующие с пазами 20, выполнен-,ными в держателях 14 . Держатели 14с помощью упругих элементов 21додпрукинены относительно измеритель-ной головки 12, В описываемом варианте исполнения установки используютпневматический силовозбудитель 22,который с помощью гибких шлангов(не доказаны) соединен посредствомштуцера 23 с каналами 24, выполненными в теле измерительнсй голов.ки 12, которые соединяют между собой отверстия 13, образуя замкнутый воздушный коллектор, В этом .случае держатели 14 выполняютсяв виде поршней.В стакане 10 размещена токопроводящая втулка 25, в которой наупругом элементе 26 установлен графитовый контакт 27.В камере 1 установлен измеритель28 трения, взаимодействующий с измерительной головкой 12.В стенках камеры 1 установленытакже штуцер 29, предназначенныйдля подачи сжатого воздуха во внутреннюю полость стакана 10, стравли 1071949вающий клапан 30 и промежуточный штуцер 31, соединяющий воздуховод, идущий от силовозбудителя 22 со штуцером 23.Установка работает следующим образом. 5После установки образцов (массивных 15 или ленточных 161 через штуцер 29 подают сжатый воздух давлением . 2 кг/см во внутреннюю полость стакана 10. Просачиваясь 10 через отверстия 11 диаметром 0,4 мм, сжатый воздух образует воздушную подушку между цилиндрической и торцовой поверхностью стакана 10 и измерительной головкой 12. В результате измерительная головка 12 всплывает и практически без трения может свободно разворачиваться вокруг собственной оси вращения.Включают привод 5 держателя 6 вала-имитатора 7, скорость вращения которого регулируется с помощью высокочастотного приводного генератора (не показан), а ее величина измеряется с помощью электромагнит ного датчика 8 и регистрирующего прибора 9.Сначала упругие элементы 21 отжимают держатели 14 от вала-имитатора 7, в результате между ним и образцами 15 и 16 поддерживается ЗО зазор -1 мм.Затем штуцер 31, соединительную хлорвиниловую трубку (не показана), штуцер 23 подают в каналы 24 измерительной головки 12 сжатый воэ дух от силовозбудителя 22. Преодолевая сопротивление упругих элементов 21, держатели 14 с образцами 15 и 16 перемещаются в отверстиях 13 и вступают в контакт с вращающимся валом-имитатором 7. После снятия давления упругие элементы 21 отжимают образцы 15 16) от вала-ими- татора 7 и скоростной контакт прекращается.При этом, в зависимости от програьмы испытаний, имитирующей скоростные контакты в газовых опорахтурбохолодильников, на пульте управления (не показан задается необходимая циклограмма для привода 5 и силовозбудителя 22, что дает возможность получать требуемую длительность контакта, паузу между контактами и усилие прижатия.В момент прижатия испытуемыхобразцов 15 (161 к вращающемусявалу-имитатору 7 момент трениястремится повернуть измерительнуюголовку 12 в гаэостатическом подшипнике. Этому повороту препятствует измеритель 28 трения, что позволяет с высокой точностью измерятьмомент трения испытываемых материалов,Для испытания материалов газовых опор турбохолодильников врежиме пуск-останов сначала осуществляют прижим образцов 15 (16)к валу-имитатору 7, а затем уже позаданной циклограмме включают привод 5.Для изучения влияния окружающейсреды на характер износа измеряютомическое сопротивление в контактеобразцов 15 с валом-имитатором 7,С этой целью к графитовому контакту 27 и нерабочему торцу испытываемого образца 15 припаивают прово -да, которые выводятся на чувствительный осетр.Испытание материалов в инертнойили какой-либо другой газовой среде в условиях атмосферного или повышенного давления проводят следующим образом: через штуцер 29 вместо воздуха подают требуемый газ,который заполняет рабочий объемкамеры 1 и через стравливающий клапан 30 выходит в атмосферу.Использование предлагаемой установки позволяет проводить испытаниев различных газовых средах и изучить влияние отдельных компонентовиспытываемых материалов на характер трения и изнашивания.1071949 Составитель М. ДобычинДанкулич Техред Т.Иаточка Корректор С. Ше Редак 110/36 Тираж 823 ВНИИПИ Государственного комитетапо делам изобретений и открыти 113035, Москва, Ж, Рауюская н Зак ПодписноССР 4 5 филиал ПЛП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4