Испытательный стенд для изучения влияния вибрации на трибологические свойства материалов

Использование: испытательная техника. Задача: - расширение функциональных возможностей многонаправленных испытательных стендов. Сущность изобретения: Испытательный стенд включает в себя платформу 1, с установленной на ней измерительной шкалой 2, причем платформа соединена гибкой связью 3 с основанием 4 и вибропривод 5. На основании 4 установлен неподвижно привод 6, который приводит в движение подвижный модуль 7 со сменяемой насадкой 8, перемещающийся по платформе 1. Одновременно с этим, вибропривод 5 осуществляет вибрационное воздействие на платформу 1, причем для этого электродвигатель 12 вращает установленное на его валу ведущее зубчатое колесо 13, передающее вращательное движение паре ведомых колес 14, тем самым, приводя в движение дебалансы 15. Показания датчика перемещения 9 передаются через аналогово-цифровой преобразователь 10 на компьютер 11, что позволяет при анализе полученного материала оценить характер перемещения образца 7, и соответственно оценить трибологические свойства испытуемых материалов под влиянием вибрации. Положительный эффект: расширение функциональных возможностей за счет решения задач, требующих исследования влияния вибрации на трибологические свойства материалов.

Полезная модель относится к многонаправленным испытательным стендам, в частности к испытательным стендам для изучения трибологических свойств материалов.

Известно устройство управления фрикционным взаимодействием пар трения, содержащее держатель образца, привод перемещения держателя, индентор, взаимодействующий с ним механизм нагружения, связанный с индентором двухкомпонентный датчик силы. При этом устройство снабжено приводом вращения индентора и автоматическим вычислителем, выход которого включен в цепь управления приводом вращения индентора, а входы подключены к двухкомпонентному датчику силы, причем индентор выполнен таким образом, что в зоне контакта имеет выраженную анизотропию поверхностных физико-механических свойств с известным расположением осей скольжения, а привод перемещения держателя образца выполнен независимым (см. патент РФ 2374628 С1, МПК G01N 19/02).

Недостатком данной системы является невозможность исследования влияния вибрации на фрикционное взаимодействие пар трения, что снижает функциональные возможности данного устройства.

Известно устройство, относящееся к области исследования трибологических свойств материалов, характеризующееся тем, что оно содержит основание, установленную на основании платформу на катках с расположенными на ней держателями с пазами, в которых размещаются образец и контробразец. Также устройство содержит привод возвратно-поступательного перемещения, узел нагружения образцов, датчики регистрации усилий и перемещения, совмещенные с индикаторами и соединенные с держателями, компьютер, с которым связаны датчики. При этом узел нагружения выполнен в виде винтового домкрата, соединенного с реверсивным двигателем и динамометром, и установлен на тележке с катками, размещенными на держателе контрообразца. Каждый датчик выполнен оптико-механическим в виде диска с прорезями, надетого на ось для стрелки соответствующего индикатора между излучателем и фотодатчиком (см. патент РФ 2244290 С1 МПК G01N 19/02, 2005).

Недостатком данного устройства является невозможность исследования влияния вибрации на трибологические свойства материалов, что снижает функциональные возможности данного устройства.

Задача полезной модели - расширение функциональных возможностей многонаправленных испытательных стендов.

Поставленная задача достигается тем, что в испытательном стенде для изучения влияния вибрации на трибологические свойства материалов, содержащем основание и установленную на основании платформу, платформа упруго установлена на основании и кинематически связана с приводом вращательного движения, при этом на платформе установлен подвижный модуль со сменяемой насадкой с испытуемым материалом, а также установлен вибропривод, включающий в себя электродвигатель с установленным на его валу ведущим зубчатым колесом, передающим вращательное движение паре ведомых колес, на валах которых установлены дебалансы; также испытательный стенд содержит систему управления, включающую в себя датчик перемещения образца, аналогово-цифровой преобразователь и компьютер.

Заявленное техническое решение отличается от прототипа тем, что в предлагаемом испытательном стенде платформа упруго установлена на основании и кинематически связана с приводом вращательного движения, при этом на платформе установлен подвижный модуль со сменяемой насадкой с испытуемым материалом, а также установлен вибропривод, включающий в себя электродвигатель с установленным на его валу ведущим зубчатым колесом, передающим вращательное движение паре ведомых колес, на валах которых установлены дебалансы; также испытательный стенд содержит систему управления, включающую в себя датчик перемещения образца, аналогово-цифровой преобразователь и компьютер.

Отличительные признаки в заявляемом техническом решении не выявлены при изучении данной и смежных областей техники.

Совокупность заявляемых признаков обеспечивает достижение задачи полезной модели - расширение функциональных возможностей многонаправленных испытательных стендов.

На фиг.1 показан общий вид испытательного стенда для изучения влияния вибрации на трибологические свойства материалов, на фиг.2 - кинематическая схема вибропривода.

Испытательный стенд включает в себя платформу 1, с установленной на ней измерительной шкалой 2, причем платформа соединена гибкой связью 3 с основанием 4 и вибропривод 5. На основании 4 установлен неподвижно привод 6, упруго соединенный с образцом 7 со сменяемой насадкой 8 из испытуемого материала. Также испытательный стенд содержит измерительную систему, включающую в себя датчик перемещения образца 9, аналогово-цифровой преобразователь 10 и компьютер 11. Вибропривод включает в себя электродвигатель 12 с установленным на его валу ведущим зубчатым колесом 13, передающим вращательное движение паре ведомых колес 14, на валах которых установлены дебалансы 15.

Испытательный стенд работает следующим образом.

Привод 6 приводит в движение подвижный модуль 7 со сменяемой насадкой 8, который перемещается по платформе 1. Одновременно с этим, вибропривод 5 осуществляет вибрационное воздействие на платформу 1, причем для этого электродвигатель 12 вращает установленное на его валу ведущее зубчатое колесо 13, передающее вращательное движение паре ведомых колес 14, тем самым, приводя в движение дебалансы 15. Показания датчика перемещения 9 передаются через аналогово-цифровой преобразователь 10 на компьютер 11, что позволяет при анализе полученного материала оценить характер перемещения образца 7, и соответственно оценить трибологические свойства испытуемых материалов под влиянием вибрации.

Использование предлагаемого устройства позволит решать задачи, требующие исследования влияния вибрации на трибологические свойства материалов.

1. Испытательный стенд для изучения влияния вибрации на трибологические свойства материалов, содержащий основание и установленную на основании платформу, отличающийся тем, что платформа упруго установлена на основании и кинематически связана с приводом вращательного движения, при этом на платформе установлен подвижный модуль со сменяемой насадкой с испытуемым материалом, а также установлен вибропривод.

2. Испытательный стенд по п.1, отличающийся тем, что вибропривод включает в себя электродвигатель с установленным на его валу ведущим зубчатым колесом, передающим вращательное движение паре ведомых колес, на валах которых установлены дебалансы.

3. Испытательный стенд по п.1, отличающийся тем, что содержит систему управления, включающую в себя датчик перемещения образца, аналогово-цифровой преобразователь и компьютер.