Прибор для определения адгезионной прочности на сдвиг пары трения

 

ПРИБОР ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ АДГЕЗИОННОЙ ПРОЧНОСТИ НА СДВИГ ПАРЫ ТРЕНИЯ , имеющий корпус, размещенный в нем держатель плоского образца, держатель сферического контробразца с приводом вращения, датчик перемещения контробразца один элемент которого закреплен на держателе контробразца , узел нагружения, датчик силы сдвига и регистратор, отличаю щи и с я тем, что, с целью повьшения точности, он снабжен чувствительным элементом, выполненным в виде рамки, установленной с возможностью перемещения вдоль оси вращения держа теля контробразца и взаимодействующей в процессе контроля с рабочей поверхностью образца, а датчик силы сдвига выполнен в виде двух параллельно скрепленных с помощью упругих тензобалок платформ, верхняя из которых взаимодействует с узлом нагружения , нижняя соединена через тяги с держателем образца, а другой элемент датчика перемещения соединен (Л с рамкой.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„„Я0„„1163213 А

4(5!) G 01 N 19 02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOIVIY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3488459/25-28 (22) 08.09.82 (46) 23.06.85. Бюл. Ф 23 (72) С.M.Костомаров (53) 620.178.16(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

У 268722, кл. С 01 N 19/04, 1983.

2. Авторское свидетельство СССР

В 868486, кл. G 01 N 19/02, 1980. (54)(57) ПРИБОР ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ АДГЕЗИОННОИ ПРОЧНОСТИ НА СДВИГ ПАРЪ| ТРЕНИЯ, имеющий корпус, размещенный в нем держатель плоского образца, держатель сферического контробразца с приводом вращения, датчик перемещения контробразца,один элемент которого закреплен на держателе контробразца, узел нагружения, датчик силы сдвига и регистратор, о т л и ч а ю -. шийся тем, что, с целью повьппения точности, он снабжен чувствитель-. ным элементом, выполненным в виде рамки, установленной с возможностью перемещения вдоль оси вращения держа- теля контробразца и взаимодействующей в процессе контроля с рабочей поверхностью образца, а датчик силы сдвига выполнен в виде двух параллельно скрепленных с помощью упругих тензобалок платформ, верхняя из которых взаимодействует с узлом нагружения, нижняя соединена через тяги с держателем образца, а другой элемент датчика перемещения соединен с рамкой.

1163213

Изобретение относится к испытательной технике и предназначено для определения прочности на сдвиг адгезионного соединения, возникающего при механическом контакте материалов, в том числе и при низких или повышенных температурах.

Известно устройство для определения прочности адгезионного соединения на сдвиг, содержащее корпус, планшайбу с приводом вращения, связанный,с планшайбой держатель контробразца, два захвата для плоских образцов, расположенные по обе сторо, ны держателя контробразца, один из 15 которых закреплен в корпусе, а другой установлен с возможностью осевого перемещения и зафиксирован от проворота, и узел нагружения (1 ).

Однако в этом устройстве имити- 20 .руются трения, возникающие при работе осевых подшипников скольжения, в ,то время как на практике осевые подшипники скольжения часто используются в комбинации с радиальными 25 подшипниками. При этом реализуется более сложное напряженное состояние материалов в зоне трения, что оказывает влияние на работоспособность узла трения в целом. 30

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является прибор для определения адгезионной прочности на сдвиг пары трения, имеющий корпус 35 размещенный в нем держатель плоского образца, держатель сферического . контробразца с приводом вращения, датчик перемещения контробразца, один из чувствительных элементов которого закреплен на держателе контробразца, узел нагружения, датчик силы сдвига в виде упругих элементов и регистратора f2 ).

Недостатком известного устройства является необходимость установки центрирующего подшипника на верхнем конце вращающейся трубы.

Это приводит к тому, что величина, измеряемая с помощью упругих тенэобалок, складывается из момента сил трения исследуемого соединения и момента, необходимого для вращения подшипника, а это в совокупности с тем, что тензодатчики связаны с регистратором через скользящие токосъемные кольца и щетки, снижает точность измерений и не позволяет производить исследования контактных пар при малых величинах адгезионного взаимодействия.

Цель изобретения — повышение точности, Поставленная цель дости."ается тем, что прибор для определения адгезионной прочности на сдвиг пары трения, имеющий корпус, размещенный в нем держатель плоского образца, держатель сферического контробразца с приводом вращения, датчик перемещения контробразца, один элемент которого закреплен на держателе контробразца, узел нагружения, датчик силы сдвига и регистратор, снабжен чувствительным элементом, выполненным в виде рамки, установленной с возможностью перемещения вдоль оси вращения держателя контробразца и взаимодействующей в процессе контроля с рабочей поверхностью образца, а датчик силы сдвига выполнен в виде двух параллельно скрепленных с помощью упругих тензобалок платформ, верхняя из которых взаимодействует с узлом нагружения, а нижняя соединена через тяги с держателем образца, а другой элемент датчика перемещения соединен с рамкой.

На фиг.1 изображена кинематическая схема прибора, на фиг.2 — схема взаимного расположения тензобалок.

Прибор для определения адгезионной прочности на сдвиг пары трения содержит корпус 1, размещенный в нем держатель 2 плоского образца

3, держатель 4 сферического контробразца 5 с приводом 6 вращения, чувствительный элемент, выполненный в виде рамки 7, установленной с возможностью перемещения вдоль оси вращения держателя 4 контробразца 5 и взаимодействующей в процессе контроля с рабочей поверхностью образца 3.

Датчик 8 перемещения контробразца 5 представляет собой два чувствительных элемента, один из которых закреплен на держателе 4, а второй соединен с рамкой 7.

Узел 9 нагружения закреплен на стойке 10 с помощью коромысла 11, к которому с помощью клинового шарнира 12 крепится датчик силы сдвига

I выполненный в виде двух платформ

13, параллельно закрепленных между собой с помощью упругих тензобалок

1163213

14 и 15, из которых верхняя взаимодействует с узлом 9 нагружения, а нижняя соединена через тяги 16 с держателем 2.

Для определения адгезионной прочности пары трения при повышенной и/или низких температурах прибор снабжен терма/криокамерой 17 и тепловыми экранами 18. Взаимное расположение тензобалок 14 и 15, выполненных из тензочувствительной нити, показано на фиг.2. В точках с, Б, в нить зафиксирована на верхней платформе 13 и соединена в этих точках, как и датчик 8 перемещения, с регистратором (усилительно-регистрирующими и питающими приборами).

Устройство работает следующим образом.

Плоский образец устанавливают на держателе 2. Нагружающим устройством через платформы 13, тензобалки 14 и 15, тяги 16 и держатель 2 к сопряжению образцов 3 и 5 прикладывается предварительная осевая нагрузка. Рамка 7 прижимается собственным весом к поверхности плоского образца. Фиксируется показание датчика перемещения. Устанавливают требуемую осевую нагрузку на образцы 3 и 5, При этом на тензобалки 14 и -15 действуют силы, растяги,вающие их. При вращении держателя

4 приводом 6 держатель 2 стремится вращаться одновременно с контробразцом 5. Это приводит к изменению нормальных сил, а следовательно, и элек.

10 тросопротивления в тензобалках, увеличение их в тензобалке 14 сопряжено с уменьшением в тензобалке 15, и наоборот. Эти изменения, пропорциональны силе, необходимой для удержания от вращения держателя 2, фиксируются регистратором. Привод враще. ния работает в реверсивном режиме.

Определение прочности на сдвиг адгезионного соединения на предлагаемом приборе при температурах эксплу. атации контактных пар трения позволит отказаться от ряда дорогостоящих натурных или модельных испытаний узлов трения, уплотнения и по добных, подобрать более оптимальные для каждого случая эксплуатации пары трения, кроме. того, ее определение в широком интервале температур позволит более полно понять механизм этого явления.

1163213

Составитель А.Швыркова корректор . ам о борская

Техред О.Неце

Редактор И.Николайчук

/ 897 Подписное

Заказ 409 7/42 Тираж нного комитета СССР

BHHHIIH Государственного ко ний и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д. л. Проектная, 4

Филиал ППП "Патент" г. Ужгород, у