Узел нагружения образцов материалов для триботехнических испытаний

Модель относится к области определения свойств материалов, в частности техническим устройствам для проведения ускоренных триботехнических испытаний конструкционных и смазочных материалов, и может быть использована для прогнозирования надежности и долговечности испытуемого нового сопряжения, а также для определения оптимальных параметров узла трения на стадии совершенствовании серийно выпускаемых машин и механизмов как на предприятиях-изготовителях, так и на эксплуатационных предприятиях при техническом обслуживании и ремонте данных изделий. Техническим результатом заявляемой модели являются: повышение точности результата измерения, достоверности и информативности результатов исследований; увеличение производительности испытаний. Поставленная задача решается за счет того, что контробразец, выполненный в виде пластины установлен с возможностью как радиального, так и осевого перемещения вдоль оси вращения образца

Полезная модель относится к области испытаний свойств материалов, в частности техническим устройствам для проведения ускоренных триботехнических испытаний конструкционных и смазочных материалов, и может быть использована для прогнозирования надежности и долговечности испытуемого нового сопряжения, а также для определения оптимальных параметров узла трения на стадии совершенствовании серийно выпускаемых промышленностью машин и механизмов, как на предприятиях-изготовителях, так и на предприятиях, осуществляющих эксплуатацию, техническое обслуживание и ремонт данных изделий.

Известна машина трения для испытания на трение и износ, описанная в авторском свидетельстве СССР 1377672 от 10.01.1997 по классу G01N 3/56, содержащая контробразец, кинематически связанный с приводом вращения и образец для испытаний, выполненный в виде стержня диаметром 3-5 мм.

Недостатком данного устройства являются высокие квалификационные требования к технологическому персоналу по обеспечению повторяемости процесса проведения экспериментов в связи с тем, что конструкция механизма нагружения образца не обеспечивает постоянную форму площади фактического контакта при повторном эксперименте.

Известна машина трения для испытания образцов, описанная в патенте РФ на полезную модель 57907 от 10.05.2006 по классу G01N 3/56, в которой устройство для испытания материалов на износ содержит диск, установленный с возможностью вращения, и пластину, поджимаемую к диску с задаваемым усилием.

Недостатком данного технического решения являются снижение достоверность полученных результатов испытаний, за счет искусственного снижения температуры в зоне контакта испытываемых образцов, т.к. устройство дополнительно содержит трубку для подачи охлажденного газа в зону контакта пластины с диском.

Наиболее близкой к предлагаемой полезной модели по своей технической сути является машина трения для испытания образцов, описанная в патенте РФ на полезную модель 73735 от 18.12.2008 по классу G01N 3/56, в которой дисковые контробразцы снабжены дополнительным контробразцом.

Недостатком данного технического решения являются ограничение информативности экспериментов, вследствие определения износа образцов только методами объемного износа и взвешиванием.

Известна машина трения для испытания образцов, описанная в патенте РФ на полезную модель 81332 от 10.03.2009 по классу G01N 3/56, в которой у узла нагружения увеличена ширина держателя контробразца и имеются места для установки двух контробразцов.

Недостатками данного технического решения являются: невысокая производительность экспериментальных исследований; ограниченная информативность эксперимента вследствие использования единого держателя для двух контробразцов, исключающая невозможность непрерывной регистрации контролируемых параметров трения в режиме реального времени по каждому образцу в отдельности.

Техническим результатом заявляемой модели являются: повышение точности результата измерения, достоверности и информативности результатов исследований; увеличение производительности испытаний.

Поставленная задача решается за счет того, что контробразец, выполненный в виде пластины имеющей способность перемещения, как вдоль оси цилиндрического образца, так и в направлении перпендикулярном ей. Благодаря данной схеме повышается повторяемость условий испытаний и повышается достоверность результатов измерений, т.к. снятия информации по контролируемым параметрам трения осуществляется без общей перенастройки системы узла нагружения.

Повышение точности результата измерения и достоверности результатов испытаний достигается за счет того, что образец, закрепленный на оси вращения ротора двигателя, не переустанавливается в течение нескольких экспериментов, а контробразец виде пластины, сохраняя изначальную микро- и макроструктуру материала, изменяет зону контакта.

Сущность настоящего изобретения поясняется графическими материалами.

Контробразец, выполненный в виде пластины 1 (фиг.1 и фиг.2) устанавливается в прорезе держателя 3 (фиг.1), обеспечивающего с помощью винтовой пары, представляющей собой винт 4, вращающийся в опоре 5 осевое перемещение пластины относительно вращающего образца.

Вращающийся образец 2 (фиг.2) закрепляется на валу ротора двигателя. Радиальное изменение положения пластины обеспечивается ее свободным перемещением в прорезе держателя с последующей фиксацией выбранного положения контробразца для испытаний с помощью стопорного винта 6 (фиг.1). Данное перемещение контробразца-пластины позволяет образец, закрепленный на оси вращения ротора двигателя, не переустанавливать в течение нескольких экспериментов, при этом изменяя зону фактического контакта 7 (фиг.2), сохраняя изначальную микро- и макроструктуру испытываемых материалов.

Таким образом, предлагаемая конструкция узла нагружения обеспечивает двухкомпонентное (радиальное и(или) осевое) перемещение контробразца-пластины, и за счет этого обеспечивается расширение технических возможностей триботехнических испытательных установок в части повышение точности и достоверности результатов измерений.

Узел нагружения образцов материалов для триботехнических испытаний, содержащий образец в форме тела вращения и контробразец, выполненный в виде пластины, отличающийся тем, что контробразец установлен с возможностью как радиального, так и осевого перемещения вдоль оси вращения образца.