Образец для испытания материалов на трение

.Ю ЕТЕНИЯ К АВТОРС СВИДЕТЕЛЬСТВУ 4 2 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗ(71) Киевский политехнический институтим. 50-летия Великой Октябрьской социалистической революции(56)1. Авторское свидетельство СССРЬ 712729, кл. 6 01 й 3/56, 1978,2. Авторское свидетельство СССРй;. 1427230, кл, 6 01 й 3/56, 1986.(54) ОБРАЗЕЦДЛЯ ИСПЫТАНИЯ МАТЕРИАЛОВ НА ТРЕНИЕ(57) Изобретение относится к испытаниюматериалов на трение, в частности, для, определения иэносостойкости, задиростойкости, контактной прочности материалов,(5)5 6 01 й 1/28//6 01 й 3/5 коэффициентов трения при трении качения со скольжением, толщин смазочных слоев и защитных пленок. Целью изобретения является приближение условий испытания к реальным условиям эксплуатации тяжелонагруженных узлов трения, В образце 1, выполненном в виде цилиндрического ролика, рабочая поверхность которого состоит иэ секторных участков с одинаковыми дугами, длина образующей цилиндрической рабочей поверхности в пределах каждого секторного участка выбрана изменяющейся по одинаковой для всех участков зависимости.Кроме того, участки рабочей поверхности ограничены цилиндрическими поверхностями 4 и 5 одинакового радиуса, центры которых располагают на линиях, совпадающих собразующими минимальной длины соответствующих участков. 1 э.п, ф-лы, 4 ил.1714418 коэффициентов трения при трении качения5со скольжением, толщин смазочных слоев и 10 30 35 40 держащий образец для испытания материалов на трение и контробразец; на фиг, 2 -развертка образца; на фиг. 3- вид А на фиг. 1; на фиг. 4 - диаграмма нагружения контробраэца,,Узел трения содержит образец 1, вы Изобретение относится к испытанию материалов на трение. в частности, для определения износостойкости, задиростойкости, контактной прочности материалов,защитных пленок.Известен образец для испытания материалов на трение. длина образующих .цилиндричес кой рабочей поверхности которого выполнена изменяющейся в диапазоне от минимального значения до максимального в зависимости от условий нагружения образца 11.Недостаток данного образца заключается в малой достоверности полученных результатов испытания при отношении угловых скоростей образца и контробразца, не равном целому числу,Наиболее близким к изобретению. является образец для испытания материалов на трение, выполненный.в виде цилиндрического ролика, рабочая поверхность которогосостоит из секторных участков с одинаковыми дугами (2),Недостаток известного образца заключается в несоответствии условий испытаний реальным условиям эксплуатации тяжелонагруженных узлов трения.Целью .изобретения является приближение условий испытания к реальным условиям эксплуатации тяжелонагруженныхузлов трения. 8 образце для испытания материалою на трение, выполненном в виде цилиндрического ролика, рабочая поверхность которого состоит.иэ секторных участков с одинаковыми дугами, длина образующей цилиндрической .рабочей поверхности в пределах каждого секторного участка выбрана изменяющейся по одинаковой для всех участков зависимости Кроме того, участки рабочей поверхности ограничены цилиндрическими поверх-ностями одинакового радиуса, центры. которых расположены на линиях, совпадающих с образующими минимальной длины соответствующих участков. На фиг. 1 представлен узел трения, сополненный в виде цилиндрического ролика, и контробразец 2. Образец 1 содержит рабочую поверхность 3 диаметром О и торцы 4 и 5. Рабочая поверхность 3 состоит из расположенных в одной плоскости а или 15 20 25(ка+в) секторных участков с одинаковыми дугами, равными 360 О/а или 360/(ка+т), где к - целая часть смешанного числа к - ;а щ и а - соответственно числитель и знаменатель правильной дроби. Тогда, например,е 1при к - к равно единице, в - такжеа 4единице, а - четырем, рабочая поверхность 3 образца 1 имеет, например, четыре секторных участка 6 - 9 с одинаковыми дугами, равными 90 О, или пять секторных участков (не показано) с ругами, равными 72 О, Длина образующей цилиндрической рабочей поверхности каждого секторного участка 6-9 выполнена изменяющейся по одинаковой для всех участков зависимости, например плавно увеличивающейся по дуге от Ьмин до Ьмакс а затем уменьшающейся от Ьиакс до Ьмин (фиг. 2).Изменение длины образующих цилиндрической рабочей поверхности 3 образца 1 по одинаковой зависимости в пределах секторных участков с одинаковыми дугами осуществляется разными приемами: выполнением одного или обоих торцов по дуге секторных участков образца с наклоном к его оси под одинаковыми углами, выполне-. нием на рабочей поверхности вь 1 реэов различной формы (цилиндрических, например одинакового радиуса Й, центры которых располагают на линиях, овпадающих с образующими минимальной длины соответствующих участков, как показано на фиг. 2, овальных, прямоугольных и т. д.). Испытания осуществляются следующим образом,. При испытании образец 1 поджимается с определенным усилием Р к контробразцу 2 с постоянной по периметру образца длиной образующих и оба ролика (образец 1 и контробразец 2) приводятся во вращение с угловыми скоростями, равными соответственно в 1 и в 2, при этом в 1 йа = (ка+в)/а или со 1/в 2 -а/(ка+в), где к - целая часть смешанного числа к - , а и а - соответста:венно числитель и знаменатель правильной дроби,При отношении угловых скоростей в 1 и Мг образца 1 и контробразца 2, определяемом в общем виде в виде смешанного числа кгп/а (и. как частный случай иэ отношения (а+1)/а при к и в, равных единице) и равном, например, 5/4 при а=4, за один оборот образца 1 контробразец сделает а/(а+1) оборота, например 4/5 при а 4, т. е. контробраэец 2 отстанет от образца 1 на 1/(а+1) оборота или на 360/(а+1), например 72 при а, и со следующего оборота обра1714418 10 20 25 30 35 50 эующие испытуемой поверхности образца 1 контактируют уже с другими образующими контробразца 2.По завершению второго оборота образца 1 контробразец 2 сделает 2 а/(а+1) оборот, например 8/5; при а=4, отстав от образца 1 на 2 360/(а+1), например 2 360/5 или 144 при а=4, и со следующего оборота образующие рабочей поверхности образца 1 контактируют уже с другими образующими контробразца 2 по сравнению с предыдущим оборотом, При дальнейшем вращении за каждый оборот образца 1 происходит изменение его относительного расположения по отношению к контробразцу 2 на 1/(а+1) оборота, например на 1/5 оборота или на 360 О/5=72 при а=4. Тогда по завершению (а+1) оборота образца 1, например пятого, при а=4 контробразец 2 сделает а оборотов, например 4, при а=4,т. е. образец 1 и контробразец 2 займут исходное относительное расположение один относительно другого. Далее следуют следующие (а+1) оборотов, например пять, образца 1 и а оборотов, например четыре, контробразца 2 при а=4, цикл повторяется и т. д,За 1/а оборота образца 1, например 1/4 при а=4, контробраэец 2 сделает 1/(а+1) оборота, например 1/5 при а=4, А поскольку за каждый оборот образца 1 происходит.отставание контробрэзца 2 именно на 1/(а+1) .оборота, а затем через (а+1) оборот цикл повторяется, то образующие испытуемой поверхности образца 1 (фиг, 2 и 3), расположенные на определенных секторных участках, например 6 - 9, соответствующие 1/а оборота или 360/а, равных, например, 1/4 оборота или 90 при а=4, каждая по очереди последовательно один раз эа цикл (а+1)/5 оборотов при а=4 образца 1 контактируют с образующими контробразца 2, расположенными на различных секторных участках по периметру контробразца 2, равных 1/(а+1) оборота или 360/(а+1), или, например, 1/5 оборота или 72 при а=4 Выполнение длины образующих рабочей цилиндрической поверхности образца 1 в пределах секторных участков 6-9 с одинаковыми дугами, равными, например,360 О/а или 90 при а=4, изменяющейся по одинаковой для всех участков зависимости от Ьмин до Ьмакс, обеспечивает за цикл нагружения контакт образующих этих секторных участков, имеющих одну и ту же длину, например Ь, но расположенных на 55 различных секторных участках в одной плоскости с шагом равным 360 О/а или 90 при а, с одними и теми же участками образующих, расположенных на секторных участках контробразца 2 с шагом 360/(ка+гп) или 360 О/(э+1) при к=1, п=1 и равным 72 при а=4 (фиг. 2 и 3).Таким образом, представляется возможным реализовать нагружение по одним и тем же образующим контробразца 2, но расположенных на разных секторах по периметру контробразца, одной и той же удельной нагрузкой цР/Ьи где Р - усилие нагружения образца; Ь - длина соответствующих обра-, зующих испытуемой поверхности, расположенных на разных секторах. При этом закон изменения удельной нагрузки от цмин до Чмакс на каждом секторном участке при постоянном усилии нагружения Р образца соответствует закону изменения длины образующей испытуемой поверхности от Ьмзкс до Ь мин на секторных участках (фиг. 4).В случае, когда отношение угловых скоростей в 1 и в 2 образца 1 и кантробразца 2 выражено отношением а/(ка+е), образец 1 испытывается аналогичным образом, При этом длина образующих рабочей. поверхности образца 1 изменяется по одинаковой зависимости в пределах секторов с одинаковыми дугами, равными 360/(ка+гп).Выполнение длины образующих, изменяющейся по одинаковой зависимости в пределах секторных участков с одинаковыми дугами, равными 360 О/а или 360/(ка+в) где к - целая часть смешанного числа к - ,а в и а - соответственно числитель и знаменатель правильной дроби, обеспечивает контакт образующих аждого из секторных участков образца. с дугами 360 О/а с образующими каждого из секторных участков контробразца с дугами 360 /(ка+гп) при отношении угловых скоростей образца и контр- образца, выраженным. отношением (ка+е)/а, и наоборот - при отношении угловых скоро-стей образца и контробразца, выраженным отношением а/(ка+гп), что обеспечивает.равномерность износа по длине образующих образца и контробразца и приводит к равномерности распределения нагрузки по длине образующих, позволяя приблизить условия испытания к реальным условиям эксплуатации тяжелонагруженных узлов трения. Ф о р мул а и за бр ете ни я 1. Образец для испытания материалов на трение, выполненный в виде цилиндрического ролика, рабочая поверхность которого состоит иэ секторных участков с одинаковыми дугами, о т л и ч а ю щ.и й с я тем, что, с целью приближения условий испытания к реальным условиям эксплуатации тяжелонагруженных узлов трения, длина образующей цилиндрической рабочей по1714418 иг верхности в пределах каждого секторного участка выбрана изменяющейся по одинаковой для всех участков зависимости,2. Образец по и. 1, о т ли ч а ю щ и й с я тем, что участки рабочей поверхности ограничены цилиндрическими поверхностями одинакового радиуса, центры которых расположены на линиях, совпадающих с образующими минимальнойдлины соответ-.5 ствующих участков,Тираж . ПодписноеГосударственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/б ельский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Г