Способ определения коэффициента трения эластичного материала

СООЗ СОЦЕтСКИХСОЦИдПИСтИНЕСКИхРЕСПУБЛИК 9781 А ОСУДДРСТВЕННЫЙ ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ РИ ГКНТ СССР ОМИТЕТ г ОТКРЫТИЯМ ВЫГИЗИАЯ1 "9 Я; тя я .;гг",(71) Завод-втуз при Норильском горнталлургическом комбинате им, А.П. Загинг(56) Авторское свидетел ьство СССРМ 1322127, кл. С 01 М 19/02, 1985.Авторское свидетельство СССР(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЭФЕНТАТРЕНИЯ ЭЛАСТИЧНОГО МАТЕР(57) Изобретение относится к исследовмеханических характеритик эластичнытериалов, например, сальниковылотнений и может быть использовмашиностроении и других областях меки. Целью изобретения является повние информативности путем определ наряду с коэффициентом трения в осевомнаправлении, коэффициента трения в окружном направлении при переменном боковом давлении по высоте эластичного материала. Эластичный материал 3 помещают между втулкой 1 и пальцем 2, фиксируют втулку 1 и палец 2 от перемещения в осевом направлении, Прикладывают узлом нагруженил осевое усилие к одному из торцов эластичного материала 3, Измеряют осевые усилия Ро, Р. высоту Н и среднее радиальное давление Р, Определяют коэффициент 1 трения из соотношения=(Р 0 - Р)/л(о - дп) х х Р,Р Н), где б, бп - соответственно внутренний диаметр втулки и внешний диаметр пальца, Затем дополнительно рычагом, который закрепляют на пальце перпендикулярно его оси, создают на пальце усилие И У) в окружном направлении из соотношения 10 к = 2 М/л дп РгР Н, где - длина рычага.5 ил,,и = Я, пР(Я) л сД Р,"Р Н Изобретение относится к исследованию механических характеристик эластичных материалов, например сальников, может быть использовано в машиностроении, приборостроении и других областях 5 механики и является усовершенствованием способа по авт, св, М 1682893.Известен способ определения коэффициента трения эластичного материала, включающий размещение исследуемого ма териала в зафиксированную от осевого перемещения цилиндрическую обойму в виде втулки с фэльерой на одном торце, продавливание материала через фальеру с по, мощью пуансона и измерение усилия 15 продавливания. по которому судят о коэффициенте трения, который определяют по Формуле где Я - площадь рабочего торца пуансона;Ят - площадь поверхности трения;Р(Я) - усилие продэвливэния материалэ,Однако этот способ обладает недостаточной информативностью, так как не позволяет определить боковое давление повсей длине эластичного материала. 30Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является способ определения коэффициента тренияэластичного материала, заключающийся втом, что эластичный материал помещают в 35цилиндрическую втулку, фиксируют ее отпере:ещений в осевом направлении, при-.клэдывзютк одному из двух торцов эластичного материала осевую силу Ро и измеряютее величину, по которой судят о коэффициенте трения эластичного материала, причемперед помещением материала во втулку, впоследнюю дополнительно помещают палец, а между пальцем и внутренней поверхностью втулки размещают эластичный 45материал, фиксируют оба торца эластичного материала жестко соединенных междупэльцеми внутренней поверхностью втулкиразмещают эластичнь 1 й материал, фиксируют оба торца эластичного материала жестко 50соединенными между собой элементами,измеряют осевую силу Р на другом торцеэластичного материала. его высоту Н и среднее радиальное давление РгР по распреде-лению радиальных деформаций по высоте Н 55эластичного материала, э коэффициент трения 1 определяют по соотношениюРо - Рл( - 1,) Р р Н где б, бп - соответственно внутренний диаметр втулки и внешний диаметр пальца.Однако известный способ недостаточно информативен, так как не позволяет определять коэффициент трения в окружном направлении.Цель изобретения - повышение информативности способа.Поставленная цель достигается тем. что согласно предлагаемому способу определения коэффициента трения эластичного материала дополнительно применяют рычаг, который закрепляют на пальце перпендикулярно его оси, создают на пальце крутящий момент, прилагая к рычагу усилие И в окружном направлении и определяют коэффициент трения в окружном направлении эластичного материала по соотношению где - длина рычага.На фиг. 1 изображено устройство; общий вид, в разрезе; на фиг, 2 - палец, общий вид; на фиг, 3 - схема нагрузок, действующих на набивку на фиг, 4 - элемент втулки с равнодействующими силами и моментами с учетом ил трения в осевом направлении; на фиг. 5 - графики распределения бокового давления по длине набивки для различных осевых давлений.Устройство для реализации способа содержит втуклу 1 и палец 2, соосно установленный в ней, Зазор между втулкой 1 и пальцем 2 заполнен эластичным материалом 3, верхний торец которого предназначен для,взаимодействия с нажимным элементом (грундбуксой) 4, а нижний конец - для взаимодействия с грундбуксой 5. В пальце 2 центрально выполнен паз 6, в который заведен по скользаящей посадке рычаг 7, имеющий любое геометрическое сечение, кроме круглого. Другой конец рычага 7 свободно пропущен через отвертие в боковой поверхности грундбуксы 4 с возможностью его поворота в окружном направлении и связан с гидравлическим домкратом 9, Глдравлический домкрат 9 и, соединенный с ним автономный насос (не показан). установлены жестко нэ плите 10,В нижней части пальца 2 выполнено сквозное отверстие 11 в виде окна, Вулка 1, палец 2, грундбуксэ 5, опорная втулка 12 соедингены стержнем 13, который удерживает втулку 1 от осевых перемещений. Отверстие 11 в пальце 2 и отверстие 14 грундбуксы 5 имеют большие размеры, чем диаметр стержня 13, что обеспечивает сво,т 2. Рр. Н 2 "й ток ж б 3 РР Н где- длина рычага. бодное перемещение грундбуксы 5 и пальца 2 в осевом направлении.Между пальцем 2 и грундбуксой 5 цент- . рально установлен шарик 15, который позволяет пальцу 2 свободно перемещаться в 5 окружном направлении в пределах отверстия 11, На грундбуксу 4 установлена крышка 16 с вмонтированным шариком 17, для передачи сосредоточенного усилия в осевом направлении, 10Предлагаемую конструкцию устанавливают на опору в виде втулки 12, жестко смонтированной на плите 18, имеющей отверстие 19, через которое проходит индикатор 20 часового типа динамометра 21, 15 зафиксированного на плите 18 кольцом 22.внутри опорной втулки 12, Через четыре отверстия в плите 18 пропущены шпильки 23, служащие опорами всей установки. Нижней плитой 18 и верхней плитой 24 и шпильками 2023 о 5 раэован жесткий остов устройства. К верхней плите 24 прикреплен гидравлический домкрат 25, Плунжер 26 домкрата 25 опирается через шарик 17 на крышку 16 устройства. По высоте втулкичерез рав ные промежутки попарно противоположно установлены измерители 27 малых перемещений.Способ реализуют следующим образом, .,: 30,Эластичный материал 3 помещаютмеж-ду втулкой 1 и пальцем 2, фиксируют втулку 1 и палец 2 от перемещений восевом на-правлении, прикладывают домкратом 25 осевое усилие к верхнему торцу эластичйого 35 материала 3., создают осевое усилие Ро домкратом 25, фиксируемое манометром(йв по. казан), и фиксируют осевое усилие Р -(набивки 3) индйкатором 20 динамометра 21. Измеряют высоту Н эластичногоматери ала 3. Фиксируют радиальные перемещения а втулки 1, вызванные давлением на нее набивки 3 по ее рабочей высоте, индикаторами 27 и рассчитывают по ним среднее радиальное давление Рг"Р. а 45 статический коэффициент трения 1 в осевомнаправлении определяют иэ соотношения где б, до - соответственно внутренний диаметр втулки и внешний диаметр пальца.После этого помощью рычага 7, который закрепляют на пальце 2 перпендикулярно его оси, создают на пальце 2 крутящий момент, прилагая крычагу 7 усилие М в окружном направлении, и определяют коэффициент трения 1 ок эластичного материала в окружном направлении иэ со- отношения где- длина рычага.Формула и зо брет е н и яСпособ определения коэффициента трения эластичного материала по авт. св, М 1682893, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения информативности путем определения наряду с коэффициентом трения в осевом направлении коэффициента трения в окружном йаправлении при переменном боковом давлении по высоте эластичного материала используют рычаг, который закрепляют на пальце перпендикулярно его оси, создают на пальце крутящий момент путем приложения к рычагу усилия М в окружном направлении и определяют коэффициент 1 ок трения эластичного материала в окружйом направлении иэ соотно- шения1749781 75 О Ю 30 Ф 5 Фи Корректор И, Муска Реда кт е Заказ 2591 .Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 роизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул, Гагарина, 101 Рк/сг Составитель Е,БеляеТехред М.Моргентал