Устройство для испытания материалов на износ

(51) 4 С О 1 Я 3/5 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯН АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТ(71) Киевский политехнический институт им. 50- летия Великой Октябрьскойсоциалистической революции(56) Авторское свидетельство СССРУ 1244561, кл. С О 1 Ы 3/56, 1984(54) УСТРОЙСТВО ЧДЯ ИСПЫТАНИЯ МАТЕРИАЛОВ НА ИЗНОС(57) Изобретение относится к испытанию магериалов на износ. Целью изобретения является повышение производительности и достоверности результатовиспытания эа счет создания на рабочих поверхностях нескольких участков, подверженных одному и тому же числу циклов. На центральной дорожке и бо ковых дорожках ролика 4 выполнены соответственно сегментные срезы 8,9, 10 и 11, 12, 13 по дугам юС на центральной дорожке ина боковых дорожф ках, величина которых меньше 360 /а для ролика 4, размещенного на валу 2, или 360/(ща+к) для ролика, размещенного на держателе 1, и с угловыми шагами, равными или кратными соответственно 360 /а или 360 /(ша+1 с), где ш,а,1 - целые числа, 1 а, аФ 1. В ходе испытания определяют износ цилинд. рических участков 14, 15 и 16, пере" крывающихся с участками 17, 18 и 19 ф на боковых дорожках, 1 э.п. ф-лы, 5 ил.Изобретение относится к устройствам для испытания материалов на износ, а также определения противоза" дирной стойкости и контактной прочности при трении качения с различным скольжением.Цель изобретения - повышение про" изводительности и достоверности результатов за счет увеличения на об 1 О разце количества цилиндрических участков с заданным числом циклов нагружения.На фиг,1 представлено устройство для испытания материалов на износ, на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.4- контробразец, пример выполнения; на фиг,З и 5 - диаграммы нагружения центральной дорожки образца.УстройствО содержит основание (не показано), держатель 1 и вал 2, испытуемый образец 3 и контробразец 4, размещенный на держателе 1 или на валу 2 и выполненный в виде ролика,ня цилиндрической поверхности которого выполнены центральная дорожка 5 и две боковые дорожки 6 и 7, привод вращения (не показан), соединенный с держателем 1, связанную с приводом кинематическую цепь (не показана), включающую зубчатые колеса (не пока- . заны) . Передаточное число последних не равно целому числу и выражено в виде отношения (ша+К)/а. На центральной дорожке 5 выполнены сегментные срезы 8, 9 и 1 О в виде .углублений 35 (фиг.2), а на боковых дорожках б и 7 - плоские срезы 11, 12 и 13 по дугам ( ф на дорожке 5 ина дорожках 6 и 7), меньшим 360 /а для ролика, размещенного на держателе 1, или мень шим 360 /ша+1) - для ролика, размещенного на валу 2, и с угловыми шагами, равными или кратными 360 /а, для ролика на держателе 1, 360/(ша+1) для ролика на валу 2, где ш, а и К - 45 целые числа, 1 ( а и аФ 1. В результате на дорожке 5 образуются цилиндрические участки 14, 15 и 16, а на дорожках б и 7 - участки 17, 18 и 19,частично перекрывающие друг друга по 50 дуге , чем обеспечивают непрерывность контактирования образца 3 и контробразца 4.На образце 3 выполнены проточки 20 и 21, разделяющие цилиндрическую поверхность на центральную дорожку 22 шириной Ь, предназначенную для испытаний на износ, и боковые дорожки 23 и 24 шириной Ь/2. Боковые дорожки 23 и 24 обеспечивают непрерывностьобкатывания образца 3 и контробразца4 и для получения экспериментальныхданных могут не использоваться.При шщМ 1, а 4 и равных диаметрах0 Ра (фиг.2) срезы 8, 9 и 1 О выполнены по дугам о, меньшим 90, и сугловыми шагами 90 ф, 90и 180 , асрезы 11, 12 и 13 - по дугам Д,90 -с -2 Я 50 и Л щ 180 -4-2 Зщ 140с шагами 90,90 и 180 .,Тогда при передаточном числе зубчатых колес, определяемом из отношения (ша+К)/а в общем случае и какчастный случай из отношения (а+1) /апри ш и Ы равных единице и равном,например, 5/4 при а 4, на центральной дорожке 22 образца 3 можно получить 5 секторов (фиг.З), в пределахкаждого из которых имеется по два/ (участка с и , нагруженных в зависимости от количества сегментныхсрезов, меньшего числа аи равного,например 1, 2 или 3 при ащ 4, различными комбинациями чисел циклов нагружения ЗБ и 4 И; 2 И и 4 Я или Я и 4 Ю.Для увеличения в пределах каждогосектора количества участков образца3, подверженных различным числам цик.лов нагружения, на ролике 4 в пределах цилиндрических участков 14, 15и 16 выполняют дополнительные сегментные срезы (не показаны), смещенные относительно основного среза наугол сд с теми же угловыми шагами.Число дополнительных срезов отличноот числа основных.Однако, учитывая ограниченную воэможность выполнения дополнительныхсегментных срезов при больших а, например, равном 4, соседние по периметру сегментные срезы выполняются подугам различной длины, например подугам( 4 Ы (фиг.4).Тогда при передаточном числе зубчатых колес, равном (а+1)/а при ш 1и 1=1, или, например, равном 5/4 приа 4, на центральной дорожке образца3 можно получить 5 секторов, в пределах каждого иэ которых имеется по 4г/участка с, с- с -и о, подверженных различным числам циклов нагружения, равных соответственно Я,2 Н, ЗМ и 4 Н (фиг.5) .Устройство для испытания материалов на износ работает следующим образом.Образец 3 и контробразец 4 устанавливают соответственно на валу 214272 и держателе 1, сжимают их нормальной силой и приводят во вращениеПри этом на ролике 4 реализуется опережающий режим (угловая скорость ролика 4 больше, чем у образца 3) . При соотношении угловых скоростей, определяемом отношением (ша+1 с)/а, послекаждых ш оборотов ролика 4 происходит смещение относительно образца 3 на 1 с секторов, а по завершении (ш+ +а 1 с) оборотов относительное положение образца 3 и контробраэца 4 становится исходным, затем цикл повторяется. Цилиндрические участки образ" 1 ца 3, периодически контактируя по дуге с соответствующими сегментными срезами, разгружаются эа цикл столько раз, сколько срезов на контробразце 4. При в=1 с=1 и а=4 на образце 3 име 20 ется по 5 участков, подверженных одному и тому же числу циклов нагружения, чем обеспечивается повышение производительности испытаний на износ./ 25Число циклов нагружения И участков центральной дорожки 22 образца 3, периодически контактирующих по дуге с сегментными срезами на ролике 4, за с ч испытания рассчитывается поЪ 30 зависимости( Ь К =60 и с 1 - -) Ч а 35где и - частота вращения образца 3,об/мин;время испытания, ч;Ь - количество центральных участков с сегментными срезами;а - число, соответствующее количеству секторных участковконтробраэца 4, периодическиконтактирующих с определенными секторами образца 3, равное делителю отношения (ша+ 45+1 с)/а, выражающего передаточное число зубчатых колес,гдеш - неполное частное отношения, а 1 с - его остаток, причем аФ 1, 1 с( а и Ъ ( а, 50Число циклов нагружения Х участлн,ков центральной дорожки 22 контробразца 4, периодически контактирующихпо дуге с сегментными срезами на образце 3, за 1 ч испытания определяется по зависимости 30( ЬМ =60. и с (1 - )1 ч та+1 сгде п, - частота вращения ролика 4,об/мин;й - время испытания, ч;Ь - количество центральных участков с сегментными срезами; ш,1 си а - целые числа;ш - неполное частное отношения,выражающего передаточноечисло зубчатых колесего остаток 1а - делитель, причем 1 с а, а 11и Ь с (та+1 с).Формула изобретения1. Устройство для испытания материалов на износ, содержащее основание, установленный на нем вал, держатель, контробразец, размещенный на валу или на держателе и выполненный в виде ролика, на цилиндрической поверхности которого выполнены центральная и две боковые дорожки с сегментными срезами, ограничивающими перекрывающие друг друга цилиндрические участки соседних дорожек, соединенный с держателем привод вращения и связанную с приводом вращения кинематическую цепь, включающую зубчатые колеса, связанные с налом, о т л ич а ю щ е е с я тем, что с целью повышения производительности и достоверности резуль:атов, передаточное число зубчатых колес выражено в виде отношения (шефа)а и не равно целому числу, цилиндрические участки и сегментные срезы расположены с угловым шагом, равным или кратным дуге 360 /а для ролика, размещенного на держателе, и 360 /(ша+1 с) для ролика, размещенного на валу, для этих роликов максимальное количество центральных и боковых участков с сегментными срезами соответственно меньше а и (ша+ +1 с), а дуги сегментных срезов центрального участка соответственно мень" ше 360 /а и 360/(ша+1 с), где ш,а,1 сцелые числа, .и - неполное частное отношения, 1 с - остаток отношения, а больше единицы и числа 1 с.2. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что длины дуг соседних по периметру сегментных срезов центрального участка различны.1427230 Ъ зректор Э.Лончаков аз 4845 ного ком о е Р к ское предгриятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 нно-полиграф оизв Составитель В.Данилактор А,Лежнина Техред Л.Олийнык Тираж 847 ВНИИПИ Государств по делам изобр 3035, Москва, Ж