Установка для испытания на трение и износ цилиндрических образцов в газовых средах

)5 0 01 М 3/5 ННОЕ СССР СССР) ГОСУДАРСТ ВЕДОМСТВ (ГОСПАТЕН ТЕНТНО ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ времен ичес кой изобре возмо я нет м дви льном при одно ния статЦель ональны испытан пательн вращате АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(71) Специальное конструкторско-технологическое бюро Физико-механического института АН УССР(56) Веркин Б.И., Пустовалов В.В., Низко- температурные исследования пластичности и прочности, М Энергоиздат, 1982.Авторское свидетельство СССРМг 938096, кл. 6 01 Н 3/56, 1980.(54) УСТАНОВКА ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ НА ТРЕНИЕ И ИЗНОС ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ОБРАЗЦОВ В ГАЗОВЫХ СРЕДАХ(57) Изобретение относится к средствам испытания триботехнических свойств пар трения и касается устройств для испытания цилиндрических сопряжений типа цилиндрических направляющих при возвратно-поступательном, вращательном и возвратно-вращательном движении штока (вала) в ожиженных газах при одновремен-ном наложении на пару трения статической и вибрационной нагрузок, Цель изобретения - расширение функциональных возможИзобретение относится к средствам испытания триботехнических свойств партрения и касается устройств для испытания цилиндрических сопряжений типа цилиндрических направляющих при возвратно-поступательном, вращательном, и возвратно-вращательном движении штока (вала) в ожиженных газах ностей путем обеспечения испытания не только при возвратно-поступательном дви жении образца, но и при вращательном ивозвратно-вращательном движении образца при различных величинах радиальной статической и вибрационной нагрузок. Установка для испытаний на трение и износ содержит корпус 1, привод возвратно-поступательного движения, держатель 7 образца 8, соединенный с приводом посредством сферического шарнира 6, измеритель сил трения; установленный на корпусе 1, и механизм нагружения. Держатель кон гробразца 24 установлен между упорами, связан с приводом вращательного и возвратно-вращательного движения, Узел нагружения связан с динамометром 16, задающим величину радиальной статической и вибрационной нагрузки и производящим контроль ее в процессе трения, а узел крепления контробразца выполнен в аиде двух сферических шайб, удерживающих контробразец в конических отверстиях втулки и держателя. Механизмы привода установки для испытания на трение и износ размещены под герметичным колпаком 26. продуваемым инертным газом. 1 з.п,ф-лы, 3 ил. ном наложении на пару треивибрационной нагрузок. тения - расширение функцижностей путем обеспечения олько при возвратно-постужении образца, но. и при и возвратно-вращательном5 10 15 20 30 35 40 50 плижении образца при различных величин;1 х радиальной статической и вибрационной нагрузок.На фиг,1 изображена установка для испытания цилиндрических сопряжений натрение и износ во взрывоопасных и ожиженных газах и жидкостях; на фиг,2 - узелкрепления контргела; на фиг,З - . сменныйнагружающий узел для испытан й на вращательное и возвратно-поступательноедвижение,Установка содержит корпус (плиту) 1, накотором установлен привод возвратно-поступательного движения, состоящий изэлектромотора 2, редуктора 3, кулачковогомеханизма 4 и приводного вала 5, соединенного шарниром 6 с держателем 7, образца 8,а также привод вращательного движения, состоящий из электромотора 9, клиноременнойпередачи 10, передающей движении на вал 5и привод возвратно-вращательного движения, состоящий из электромотора 9, клиноременной передачи 11, кривошипа 12,полушестерни 13 и шестерни 14, связаннойс рабочим валом 5. На плите корпуса 1 установлен также механизм нагружения образца и контроля величины статической ивибрационной нагрузки состоящий из резьбовой пары 15, динамометра 16, электромотора 17, эксцентрика 18, троса 19,соединенного посредством ряда роликов снагружающим роликовым узлом 20 и распорного ролика 21, На нижней части корпуса плиты 1 укреплен динамометр 22,соединенный с держателем 23 контртела 24,Узел трения с динамометром 22, держателем 23 и нагружающим роликовым узлом 20помещены в криостат 25 герметично соединенный с плитой корпуса 1, а верх плитыгерметично закрыт колпаком 26, в которыйчерез патрубок 27 подается инертный газ,На фиг.2 представлен узел крепленияконтртела (втулки) 24 в держателе 23, состоящий из двух сферических шайб 28,удерживающих контртело 24 в коническом 4отверстии держателя 23 и в коническом отверстии втулки 29, что обеспечивает соосность образца 8 и отверстия контртела 24,Стопорный винт 30 предотвращает отвинчивание втулки 29 в процессе испытаний.Установка оборудована также дополнительным сменным нагружающим узлом 31(фиг.З) с горизонтально-расположеннымироликами и распорным узлом, состоящим изтраверсы 33, двух секторов 34 и гайки 32, 5осуществляющей прижим секторов к сфери-ческому ободу держателя 23, Нагружающийи распорный узлы устанавливаются при испытаниях на вращательное и возвратновращательное движение Работает установка спедуюгцим образом,При снятом криостате 25 в держатель 23 устанавливается втулка 24 со сферическими шайбами 28 и фиксируется втулкой 29 обеспечивающей свободное вращение сфериче,ских шайб в конических отверстиях держателя 23 и втулки 29 которая фиксируется винтом 30, а образец 8 устанавливается и крепится в держателе 7; После установки и закрепления пары трения криостата 25 герметично соединяется с корпусом установки 1. Натяжением троса 19, закрепленного на динамометре 16, проходящего через эксцентрик 18 и систему роликов, связанных вторым концом с нагружающим роликовым узлом 20, резьбовой парой 15, соединенной с динамометром, .создается необходимое задаваемое радиальное усилие фиксируемое приборами от тензодатчиков, закрепленных на динамометре 16.Регулировкой эксцентрика 18, через который проходит нагружающий трос 19 задается величина, а электродвигателемпостоянного тока 17 частота вибрационнойнагрузки фиксируемая теми же тензодатчиками закрепленными на динамометре 16. Величина силы трения фиксируется приборами с помощью тензодатчиков, закрепленных на динамометре 22, При работе установки на возвратно-поступательное движение эксцентриком 4 регулируется ве-личина продольного перемещения приводного вала 5. Затем механизмы приводазакрываются колпаком 26 под который через патрубок 27 подается инертный газ, а криостат 25 заполняется ожиженным газом. Температура в зоне трения контролируется термопарой (на чертеже не показана). Возвратно-поступательное движение осуществляется электромотором 2 через редуктор 3 при отключенных с помощью стопорных винтов приводах вращательного и возвратно-вращательного движения.При испытаниях на вращательное и возвратно-вращательное движение нагружающий роликовый узел 20 заменяется узлом 31 с горизонтально расположенными роликами, а распорный ролик 21 отключается иустанавливается распорный узел, состоящий из двух секторов 34, траверсы 33, упирающиеся в сферический обод держателя 23 поджимаемый к нему гайкой 32.Вращательное и возвратно-вращательное движение осуществляется электромотором 9, на валу которого установлены ролики клиноременных передач 10 и 11. При испы-таниях на вращательное движение приводной ролик клиноременной передачи закрепляется с помощью винта на приводном валу 5 при отключенных приводных деталях возвратно-поступательного и возвратно-вращательного движения. Прииспытаниях на возвратно-вращательноедвижение полушестерня 13 вводится в зацепление с шестерней 14 закрепленной навалу 5 и от электромотора 9, и закрепленного на ее валу ролика клиноременной передачи 11 приводит в движение кривошип 12,осуществляющий возвратно-вращательное 10движение полушестерни 13. Детали приво-да вращательного и возвратно-поступательного движения при этом, отключены отприводного вала 5,При испытаниях на вращательное и возвратно-вращательное движение последовательность всех предварительных операцийтакая же как при испытаниях на возвратнопоступательноа движение,Предлагаемая установка позволяет 20обеспечить возможность испытания партрения при возвратно-поступательном, вращательном и возвратно-вращательном движении одного иэ контртел, с обеспечениемих соосности, в ожиженных взрывоопасных 25газах при наложении на пару трения радиальной статической и вибрационной нагрузки заданных величин и частотыфиксируемых приборами и определять величину усилия трения в процессе испытаний 30с целью получения сопоставимых значенийкоэффициента трения при различных видахтрения. Формула изобретения 351.Установка для испытания на трение иизнос цилиндрических образцов в газовыхсредах, содержащая корпус, размещенныев нем держатель цилиндрического образца,связанный с ним при помощи сферического 40шарнира, привод его возвратно-поступательного перемещения, измери гель сил трения, держатель охватывающего образец контробраэца,механизм создания рздиальной нагрузки и штуцеры для подачи газовой среды в корпус, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем обеспечения испытания не только при возйратно-поступательном движении образца, но и при вращательном и воэвратно-вращательном движении образца при различных величинах радиальной статической и вибрационной нагрузок, она снабжена приводами вращательного и возвратно-вращательного движения, связанными с держателем образца,механизм создания радиальной нагрузки выполнен в виде системы роликов, один иэ которых предназначен для взаимодействия с образцом, динамометра, связанного с роликами при помощи троса, резьбовой пары и эксцентрика, связанных с динамометром, и привода вращения эксцентрика, а держатель контробразца выполнен в виде двух соосных связанных между собой при помощи резьбового соединения втулок с осевыми отверстиями в виде усеченных конусов, обращенных один к другому большими основаниями, и размещенных в соответствующих отверстиях двух сферических шайб, предназначенных для.поджатия контробраэца к образцу.2,Установка по п.1, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью обеспечения испытания во взрывоопасных средах, она снабжена кридстатом, в котором размещены держатели образца и контробраэца и механизм создания радиальной нагрузки, и герметичным колпаком, в котором размещены приводы возвратно-поступательного перемещения, вращательного и возвратно-вращательного движения образца.1817003 орректор О. Густ едактор Т. Шагов ри ГКН итета по из ква, Ж, Р нно-издательский комбинат "Патент", г, ужгород, ул,Гагарина, 10 роизв Заказ 1719 Т ВНИИПИ Государственного 113035, ставитель В. Булатовхред М,Моргентал Подписноретениям и открытиямушская наб., 4/5