Прибор для исследования трения гибких ленточных материалов

Изобретение относится к измери.тельной технике и может быть использовано для исследования трибологических характеристик и изнашивания изоляционных покрытий в электротехнической 5 промьппленности.Цель изобретения - повьппение производительности испытаний, обеспечивающей постоянство удельной нагрузки в контакте между истирающим элементом 10 й исследуемым образцом гибкого ленточного материала.На фиг. 1 показан прибор, общий вид; на фиг, 2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1; на 15 фиг. 4 - электрическая схема управления прибором.Прибор содержит корпус 1, держатель 2 истирающего элемента, выполненного в виде ролика 3, установленного с возможностью вращения и контактирующего с исследуемым образцом 4 из гибкого ленточного материала, например провода, механизм 5 нагружения, связанный с подвижным концом об разца 4, установленный с возможностью перемещения по жестко закрепленной на корпусе 1 винтами (не показаны) направляющей б, состоящей из двух участков: участка 7, представляющего сОбой 30 удлиненную развертку-эвольвенту рабочей поверхности окружности ролика 3, и участка 8, который является продолжением участка 7 и выполнен в виде дуги окружности Радиус которой равен 35 длине от точки закрепления образца 4 в зажиме 9 до точки крепления образ" ца в механизме 5 нагружения. На участке 7 направляющей 6 выполнены отверстия (на фиг. 1 показаны их осе вые линии) для фиксированного креп" ления механизма 5 нагружения, а также зажим 10, упругую балку 11 и тензодатчики 12.Механизм 5 нагружения (Фиг. 2) 45 состоит из наружного корпуса 13 с двумя направляющими пазами 14 и внутреннего корпуса 15 с неподвижно закрепленной на нем крьппкой 16. Образец 4 зажимается между электроизолирующи ми 17 и 18 и стальной 19 пластинами винтом 20, установленным в зажиме 21. Выступы 22 зажима 21 входят в пазы 23 внутреннего корпуса 15, а выступы 24 крышки 16 - в пазы 14 наружного 55 корпуса 13. Пружина 25 сжатия упиРается одним торцом в крышку 16, а другим - в цилиндрический опорный поясок зажима 21, Стрелка 26, закреп. ленная неподвижно на зажиме, 21, при сжатии пружины 25 может перемещаться вдоль шкалы 27. Винт 28 ввинчивается в корпус 15 и удерживается от осевого перемещения стопорным винтом 29, завинчиваемым в корпус 13 и входящим в канавку 30 винта 28. Рукоятка 31 облегчает вращение винта 28. Два винта 32 закрепляют нагружающий механизм 5 в различных местах участка 7 направляющей 6.Деря;атель 2 истирающего элемента состоит из корпуса 33 с крышками 34, внутри которого в подшипниках 35 вращается вал 36, в свою очередь приводящий во вращение токосъемник 37, закрепленный в опоре 38 (фиг. 3). На валу 36 закреплена электроизолирующая втулка 39 на которой при помощи гайки 40 и контргайки 4 1 через электроизолирующую прокладку 42 закреплен ролик 3, При помощи проводника 43 (из материала ролика 3) ролик электрически связан с токосъемником 37 и далее проводом 44 - с блоками управления и регистрации. Лепесток 45, вращающийся заодно с валом 36, при каждом обороте проходит через паз датчика 46 числа оборотов. Опора 38 токосъемника и корпус 33 узла трения закреплены на плите 47 корпуса 1 устройства.Образец 4 (фиг, 1) при помощи проводника 48 (фиг. 4) электрически соединены с осциллографом 49 и операционным усилителем 50, Переключатель 51 замыкает заблокированные между собой контакты 52 и 53, либо контакты 54 и 55. Между контактами 52 и 53 в электрическую цепь включены микро- амперметр 56, добавочное сопротивление 57, источник 58 постоянного тока, Электрометр 59 при замыкании контактов 54 и 55 предназначен для измерения ЭДС-трения провода по ролику. Трехпозиционный переключатель 60 электрически соединяет ролик 3 либо с осциллографом 49, либо с усилителем 50 с обратной связью 61. Исследуемый сигнал с выхода усилителя подается на вход компаратора 62 с обратной связью 63. Этот сигнал сопоставляется с сигналом сравнения, подаваемым от источника 64 постоянного тока через переменный резистор 65 на вход компаратора 62, электрометр 66 позволяет определять величину сигнала срав3 1260733 4 нения. С выхода компаратора 62 сигнал подается на управляющий анод тиристора 67, включенного в цепь питания приводного электродвигателя 68, который вращает вал 36 с роликом 3. 5Прибор работает следующим образом.Перед пуском устройства испытываемый образец 4 перекидывается через ролик 3, профиль которого идентичен профилю фильеры, и закрепляется винтом 0 помощи оптического микроскопа с фото- насадкой. При этом образец находится в нагруженном рабочей нагрузкой состоянииаПри замыкании контактов 52, 53 и правого контакта переключателя 60 в случае полного изнашивания изоляционного покрытия напряжения от источника тока 58 подается на усилитель 50, усиленный сигнал с выхода усилителя 50 поступает на вход компаратора 62. Если этот сигнал превышаетсигнал сравнения, сигнал с выхода .компаратора поступает на упранляющийанод тиристора 67, цепь питания элек 20 между пластинами 17 и 18 в зажиме 21. Нагружающий механизм 5 закрепляется винтами 32 на участке 7 направляющей.в положении, обеспечивающем необхОдимый коэффициент перекрытия. 15 тродвигателя размыкается, вал 36 останавливается и опыт прекращается.Винты 32 нывинчивают из нагруэочногоустройства 5, устройство с образцом4, нагруженным рабочей нагрузкой, пеПредварительно включаются тензометрическчй усилитель 69, осциллограф 49,усилитель 50 и компаратор 62, устанавливаются начальные (нулевые) показания регистрируемых величин, а также 20 55Износ и поверхностные изменения раэца установлен на этой направляющей с возможностью фиксированного перемеизоляционного покрытия через определенные отрезки пути исследуются при щения, обеспечивающего постоянствоудельной нагрузки в образце. необходимая частота вращения ротора реводят вверх по направляющей для приводного электродвигателя (частота регистрации оптическим микроскопом с вращения вала 36 с роликом 3). фотонасадкой величины износа и поПри необходимости прекращения ис- нерхностных изменений рабочей эоны пытания при достижении ЭДС-трения оп изоляционного покрытия и вновь эакределенной величины резистором 65 уста- репляют винтами 32. Затем опыт понтоа нанливается величина сигнала сравне- ряют при других значениях нагрузки и ния, определяемая по электрометру 66, скорости скольжения. Аналогично прозамыкаются контакты 54 и 55 и правый водят опыт в случае необходимости осконтакт переключателя 60. Если опыт З 0 . танова устройства при определенном проводится до полного изнашивания пок- значении ЭДС-трения. рытия, замыкаются контакты 51, 52 и Если износ покрытия регистрируют правый контакт переключателя 60 и через определенные пути трения, уста- также устанавливается необходимая ве- новку останавливают вручную по пока- личина сигнала сравнения. При регист. заниям счетчика 46 числа оборотов.35рации момента полного изнашивания изо.ляционного покрытия или ЭДС-трения на Ф ор м у л а и з о б р е т е н и я осциллографе 49 замыкается левый контакт переключателя 60. Прибор для исследования трениясВращением рукоятки 31 по предва- гибких ленточных материалов, содер. - рительно оттарированной пружине 25 и40 жа й ко п с рузки на образец 4 и включают привод-ненного ввиде ролика, привод враной электродвигатель. щения держателя, узел,для крепленияВ процессе испытания при заданных неподвижного конца исследуемого обзначениях нагрузки и скорости враще- Разца гибкого ленточного материала,45ния фиксируют следующие величины: механизм нагружения, связанный с подСилу трения по осциллографу 49; тре- вижным концом образца, измеритель нания и частоту вращения счетчиком обо- тяжения образца и средства управления ротов и датчиком числа оборотов 46; прибором, о т л и ч а ю щ и й с я ЭдС-пары трения по электрометру 59 тем, что, с целью повышения проиэво 50или осциллографу 49; Момент наступле- дительности испытаний, он снабжен ния полного изнашивания покрытия по направлякюцсй, неподвижно установленмикроамперметру 56 или осциллографу ной на оснонании, а узел крепления 49. неподвижного конца исследуемого об 1260733,Олейник остав Снрохма Коррек Редактор М, Товтнн ред Тирам 778Государственного комитета СССРелам изобретений и открытийМосква, Ж, Раушская наб., д. 4 Заказ 5218 исн НИИПИ 30 изводственно-полиграфическое предприятие, г. Укгород, ул. Проектная, 4