Установка для испытания трением антифрикционных материалов
УСТАНОВКА ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ТРЕНИЕМ АНТИФРИКЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ, содержащая камеру, расположенные внутри нее держатель вала-имитатора , измерительную головку, выполнен ,нун) в виде стакана с сквозными диаметральными отверстиями, держатели /образцов, установленные в этих отверстиях , с возможностью перемещения вдоль оси последних и подпружиненные относительно измерительной головки, измеритель трения, установленный в камере и взаимодействующий с измерительной головкой, и привод вала-имитатора, отличающаяся тем, что, с целью расширения условий нагружения, она снабжена силовозбудителем, измерительная головка установлена соосно с держателем вала-имитатора в опорах с возможностью поворота, а держатели образцов взаимодействуют с силовозбудителем . (Л с
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (19) (И) У5)) 6 01 и 19/02
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3469040/25-28 (22) 09.07.82 (46) 07.02.84. Бюл. Р 5 (72) В.A.Ñòoÿíîâ (53) 620.178.162(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР
Р. 481821, кл. G 01 N 19/02, 1975. (54)(57) УСТАНОВКА ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ
ТРЕНИЕМ АНТИФРИКЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ, содержащая камеру, расположенные внутри нее держатель вала-имитатора,.измерительную головку, выполнен,ную в виде стакана с сквозными диаметральными отверстиями, держатели образцов, установленные в этих отверстиях, с возможностью перемещения вдоль оси последних и подпружиненные относительно измерительной головки, измеритель трения, установленный в камере и взаимодействующий с измерительной головкой, и привод вала-имитатора, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью расширения условий нагружения, она снабжена силовозбудителем, измерительная головка установлена соосно с держателем вала-имитатора в опорах с возможностью поворота, а держатели образцов взаимодействуют с силовоэбудителем. (073 "49
Изобретение относится к технике изучения фрикционных свойств материалов, преимущественно работающих в газовых годшипниках турбохолодильников.
Известна установка для: испытания трением антифрикционных материалов, содержащая камеру, расположенные внутри нее держатель вала-имитатора, измерительную головку, выполненную в виде стакана со сквозными диаметральными отверстиями, держатели образцов, установленные в этих отверстиях с возможностью перемещения вдоль оси последних и подпружиненные относительно изме- 15 рительной головки, измеритель трения, установленный в камере и вэаимодействующий с измерительной головкой, и привод вала-имитатора.
Б известной установке голожсние измерительной головки не зафиксировано относительно оси держателя вала-имитатора, так как она свободно плавает в жидкости„ выполняющей роль упругой опоры, ограничивающей ее перемек ение в осевом направлении, Нагружение образцов, установленных в держателях„осуществляется только за счет того, что последние подпружинены относительно измерительной головки П.l .
Недостаток известной установки состоит в том, что она позволяет реализовать лишь статическое нагружение образцов постоянной силой.
Пель изобретения — расширение условий нагружения за счет создания возможности нарягу со статическим нагружением образцов реализоf вать и динамическое (ударное их нагружение с широким диапазоном 4G характеристик этого взаимодействия, что позволяет моделировать реаль-. ные условия работы газовы вь>сокоскоростных опор, в которых из-"-a прорыва смазочной пленки наблюдаются кратковременные касания между цапфой и обоймой подшипника.
Эта цель достигается тем, :то установка для испытания трением антифрикционных материалов, содержащая камеру, располо>кенные внутри нее держатель вала-имитатора,. измерительную головку, вь.полненную в виде стакана со сквозными диаметральными отверстиями, держатели образцов, установленные в этих отверстиях с возможностью перемещения вдох.ь оси последних и подпружиненные относительно измерительной головки, измеритель трения, уста-новленный в камере и взаимодейству- 60 ющий с измерительной головкой, и привод вала-имитатора, снабжена силовозбудителем, измерительная головка установлена соосно с держателем вала-имитатора в опорах с б5 возможностью поворота, а держатели образцов взаимодействуют с силовозбудител е...
На фиг. 1 изображена принципиальная схема предлагаемой установки; на фиг. 2 — конструкция измерительной головки; на фиг. 3 — держатель массивных образцов; на фиг. 4 держатель ленточных образцов. установка содержит камеру 1 с крышкой 2, на которой установлена центрирующая втулка 3 с эксцентриковым зажимом 4, которь.й фиксирует в крышке 2 высокоскоростной привод 5 держа= åëÿ б вала-имитатора 7.
На держателе б ус.гановлен датчик
8 числа оборотов, который расположен напротив регистрирующего прибора 9.
В камере 1 соосно с держателем б установлен опорный стакан 10 с отверстиями 11, предназначенными для протока сжатого воздуха. На стакан
10 с зазором поса><ена измерительная головка 12, образующая совместно со стаканом 10 газостатический радиально-упорный подшипник. В измерительной головке 12 выполнены сквозные диаметральные отверстия 13, в которых с возможностью осе>зого перемещения уст †новле токонепроводйщие держатели 14 образцов. В качестве образцоз на этой установке используют массивные образцы 15 (фиг. 3), выполненные в виде цилиндрических гальцев, и ленточные образцы 1б (фиг. 4), которые закрепляются в лысках 17 держателя 14 с помощью винтов 18. Для предотвращения поворота держателей 14 в отверстиях
13 служат штифты 19, установленные в измерительной головке 12,. и взаимодействующие с пазами 20, выполнен-I, пыми в держателях 14 . Держатели 14 с помощью угругих элементов 21 подпру>кинены относительно измерительной головки 12. В описываемом варианте исполнения установки используют пневматический силовозбудитель 22, который с помощью гибких шлангов (не показаны) соединен посредством штуцера 23 с каналами 24, выполненными в теле измерительнсй головки 12, которые соединяют между собой отверстия 13, образуя замкнутый воздушный коллектор. В этом . случае держатели 14 выполняются в ниде поршней.
В стакане 10 размещена токопроводящая втулка 25, в которой на упругом элементе 2б установлен графитовый контакт 27.
В камере 1 установлен измеритель
28 трения, взаимодействующий с измерительной головкой 12.
В стенках камеры 1 установлены также штуцер 29, предназначенный для подачи сжатого воздуха во внутреннюю полость стакана 10, стравли1071949 вающий клапан 30 и промежуточный штуцер 31, соединяющий воздуховод, идущий от силовозбудителя 22 со штуцером 23.
Установка работает следующим образом. 5
После установки образцов (массивных 15 или ленточных 16 через штуцер 29 годают сжатый воздух давлением 2 кг/см во внутреннюю полость стакана 10. Просачиваясь 10 через отверстия 11 диаметром 0,4 мм, сжатый воздух образует воздушную подушку между цилиндрической и торцовой поверхностью стакана 10 и измерительной головкой 12. В результате измерительная головка 12 всплывает и практически без трения может свободно разворачиваться вокруг собственной оси вращения.
Включают привод 5 держателя 6 вала-имитатора 7, скорость вращения которого регулируется с помощью высокочастотного приводного генератора (не показан), à ее величина измеряется с помощью электромагнит. ного датчика 8 и регистрирующего прибора 9.
Сначала упругие элементы 21 отжимают держатели 14 от вала-имитатора 7, в результате между ним и образцами 15 и 16 поддерживается ЗО зазор 1 мм.
Затем штуцер 31, соединительную хлорвиниловую трубку (не показана), штуцер 23 подают в каналы 24 измерительной головки 12 сжатый воэ- 35 дух от силовозбудителя 22. Преодолевая сопротивление упругих элементов 21, держатели 14 с образцами
15 и 16 перемещаются в отверстиях
13 и вступают в контакт с вращающимся валом-имитатором 7. После снятия давления упругие элементы 21 отжимают образцы 15 Пб) от вала-имитатора 7 и скоростной контакт прекращается.
При этом, в зависимости от программы испытаний, имитирующей скоростные контакты в газовых опорах турбохолодильников, на пульте управления (не показан задается необходимая циклограмма для привода 5 и силовозбудителя 22, что дает возможность получать требуемую длительность контакта, паузу между контак. тами и усилие прижатия.
В момент прижатия испытуемых образцов 15 (16) к вращающемуся валу-имитатору 7 момент трения стремится повернуть измерительную головку 12 в гаэостатическом подшипнике. Этому повороту препятству ет измеритель 28 трения, что позволяет с высокой точностью измерять момент трения испытываемых материа лов.
Для испытания материалов газовых опор турбохолодильников в режиме пуск-останов сначала осуществляют прижим образцов 15 (16) к валу-имитатору 7, а затем уже по заданной циклограмме включают привод 5.
Для изучения влияния окружающей среды на характер износа измеряют омическое сопротивление в контакте образцов 15 с валом-имитатором 7.
С этой целью к графитовому контакту 27 и нерабочему торцу испытываемого образца 15 припаивают прово— да, которые выводятся на чувстви-. тельный осетр.
Испытание материалов в инертной или какой-либо другой газовой среде в условиях атмосферного или повышенного давления проводят следующим образом: через штуцер 29 вместо воздуха подают требуемый газ, который заполняет рабочий объем камеры 1 и через стравливающий клапан 30 выходит в атмосферу.
Использование предлагаемой установки позволяет проводить испытание в различных газовых средах и изучить влияние отдельных компонентов испытываемых материалов на характер трения и изнашивания.
1071949
%vz. 1
1071949
Составитель М. Добычин
Редактор Н. Данкулич Техред T.Èàòî÷êà Коррек тор С. Шекмар
Закаэ 110/36 Тираж 823 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Рауыская наб., д. 4/5 филиал ПЛП Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4
