Установка для определения касательных напряжений при трении

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №вЂ”

Заявлено 14.Х.1971 (№ 1705224/25-28) с присоединением заявки № 1705223/25-28

Приоритет

Опубликовано 05.VII.1973. Бюллетень № 29

Дата опубликования описания З.XI.1973

М. Кл. G Oln 19/02

Гасударственный комитет

Саввта Мииистров СССР во делам изооретоиий и открытий

УДК 620.178.162.4(088 8) А. A. Михайлов, Н. М. Михин, А. А. Ершов и К. С. Ляпин

Авторы изобретения

Всесоюзный заочный машиностроительный институт и Московский технологический институт

Заявители

УСТАНОВКА ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КАСАТЕЛЬНЫХ

НАПРЯЖЕНИИ ПРИ ТРЕНИИ

Изобретение относится к области исследования процессов трения, в частности, к определению KQHTBKTtHbrx касательных напряжений в зависимости от скорости скольжения B зоне контакта.

Известна установка для определения касательных напряжений при трении, содержащая основание, соосно установленные в нем образцедержатели с закрепленными в них контробразцами,,между которыми располагается и сследуемый образец, выполненный в виде тела вращения, причем один из юбразцедержателей установлен на,основании: непод виж но, а другой — с возможностью осевого перемещения, механизм нагружения, взаимодействующий с под вижным образцедержателем, механизм создания относительной скорости скольжения образцов и датчики HopiMaabегоro и касательного усилий.

Механизм создания относительной скорости скольжения образцов в этой установке выполнен в виде рамки с тензодатчиком, охватыв ающей образец и кинематически. связанной с приводом ее вращения, а контробразцы выполнены в виде плоских пластин, между которыми устанавливается исследуемый образец в виде шара, что позволяет определить касателыные напряжения лишь в режиме трения покоя.

Известная установка не позволяет определить касательные напряжения в зависимости от скорости скольжения з зоне контакта, что необходимо для анализа работы инструментов из твердого сплава, естественных и синтетических алмазов и т. д., рабочая часть которых выполнена по сфере определенного радиуса, и используемых, например, для выглаживания поверхностей деталей машин.

Цель изобретения — определение касательных напряжений в зависимости от скорости скольжения в зоне контакта.

В предлагаемой установке механизм созда; ния относительной скорости скольжения iBbrполнен в виде .каретки с приводом и .гибкой тяги, один конец которой закреплен на валу привода, другой — на образце доя сообщения ему вращения, а контробразцы выполнены в виде конусных и нденторов со сферическими . наконечниками и расположены вершинами один к другому.

С целью расширения диапазона скоростей скольжения, контробразцы могут быть выполнены вра щаемыми вокруг своих осей и снабжены, приводом, обеспечивающим их

25 вращение,в направлении, обратном направлению вращения образца.

Схема описываемой установки с неподвижными контробразца ми, представлена на фиг. 1; на фиг. 2 — то же, с вращаемыми

30 контробразцами.

389443

На основание 1 установлены образцедержатели 2 и 8. Образцедержатель 2 закреплен на ос новании неподвижно, а образцедержатель 8 — с возможностью осевого перемещения. В образцедержателях с помощью втулок

4 и 5 соосно установлены контробразцы б и

7, выполненные в виде конусных и нденторов, расположенных вершинами один к друго му.

Между инденторами располагается исследуемый образец 8, выполненный в виде тела вращения, пример цилиндра. Н ормальная нагруз ка is зоне контакта обеспечивается меха,,низмом нагружения 9 и регистрируется датчиком 10, например индикаторной головкой часового типа, a,êàñàòåëüíoå усилие регистрируется датчиком 11, например гибким элементом с тензодатчико м. Относительная скорость скольжения обеспечивается кареткой 12 с приводом 18 и гибкой тягой 14, о дин конец которой через датчик 11 закреплен на валу пр и вода, а другой — н а о бр азце 8.

При необходимости контробразцы могут быть установлены с возможностью вращения вокруг своих осей и снабжены приводом 15, обеспечивающи м их вращение в направлении, обратном направлению вращения образца.

Работает установка следующим образом.

Образец 8 устанавливается между двумя ,контробразцами (инденторами) б и 7. Нормальная нагрузка с помощью механизма нагружения 9 передается через образцедержатель 8, втулку 5 и закрепленный,в ней неподв ижно контробразец в зону контакта с исследуемым образцом. Величина нормальной нагрузки фиксируется датчиком 10. Исследуемый образец под действием нагрузочки между двумя инденторами;выдерживают некоторое время,,необходимое по стандартной пробе Бринеля. Затем включают привод 18, который с по мощью гибкой тя ги 14,перемещает каретку 12, на которой установлен,датчи к 11, соединенный,с исследуемы м образцом 8. Перемещение каретки в плоскости, перпендикулярной оси цилиндрического образца, обеспечивает вращение образца вокруг оси, проходящей через точечки контакта двух инденторов. Вращение образца начинается лишь в том случае, когда вращающий момент, обусловленный силой тяги со стороны каретки, превысит момент сил трения на границе раздела образца и и нденторов. Сила, необходимая дчя вращения образца 8, регистрируется с помощью тензодатчиков, установленных на гH6IKOM элементе, величина прогиба которого пропорциональна оопроти влению ispащения образца относительно,неподвижных инденторов. В .случае необходимо.сти установка может быть снабжена приво"oM 15 вращения контробразцов, которые для этой цели устана вли ваются в подшипники и соединяются с приводом ic помощью сменных шкивов 1б и 17.

Предмет изобретения

1. У становка для определения касательных напряжений .при трении, содержащая основание, соосно установленные is нем образцедержатели с закрепленными в них контробравцами, между .которыми располагается исследуемый образец, выполненный в виде тела вращения, причем один,из образцедержателей установлен на основании неподвижно, а другой — Ic возможностью осевого перемещения, механизм нагружения, взаимодействующий с подвижным образцедержателем, механизм создания относительной скорости скольжения образцов и,датчики нормального и каса тельного, усилий, отличающаяся тем, что„,с целью определения касательных напряжений в за висимости от скорости скольжения в во не контакта, механизм создания относительной скорости скольжения выполнен в виде каретки .с при водом и гибкой тяги, один:конец которой закреплении на валу привода„другой— на образце для сообщения ему вра ще ния, а контробразцы выполнены в виде конуоных

40 инденторов со сферическими наконечниками и расположены вершинами один к другому.

2, Установка по п. 1, отличающаяся тем, что, с целью расширения диапазона с коростеи скольжения, ко нтробразцы выполнены

45 вращаемыми во круг своих осей и снабжены при водоем, обеспечивающи м их вращение в направлении, обратном направлению вра щения образца.