RU2234074C2 - Friction machine - Google Patents

Abstract

FIELD: mechanical engineering; power presses.

SUBSTANCE: proposed friction machine includes friction pair consisting of block and revolving specimen in form of disk and loading unit. Revolving disk has eccentricity relative to axis of rotation. Block is secured by spring located symmetrically for avoidance of cocking and wedging; it is rotatable in the same plane as revolving disk. Normal to block surface coincides with normal to surface of revolving disk. Loading unit is provided with electromagnetic drive for control of pressure in accordance with parameters of cycle. Revolving disk and block are mounted in hermetic housing.

EFFECT: enhanced accuracy of estimation of wear of friction surfaces both in standard and aggressive media.

2 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к конструкции машин трения, моделирующих трибологические процессы в парах трения кулачковых механизмов и механизмов с круговыми звеньями.The invention relates to the field of mechanical engineering, in particular, to the design of friction machines simulating tribological processes in friction pairs of cam mechanisms and mechanisms with circular links.

Известна машина трения, состоящая из электродвигателя, зубчатых колес, валика, шпинделя, образца, контртела, вала, маятника, грузов, (с. 73, рис. 57, Ясь Д.С., Подмоков В.Б., Дяденко Н.С. Испытания на трение и износ. Методы и оборудование. Киев, Техniка, 1971, 140 с). Известна машина для измерения момента трения при помощи двулечного рычага, состоящая из чашки, серьги, вала, образца, двулечного рычага, нагрузочного рычага, гирь (с. 58, рис. 58, Ясь Д.С., Подмоков В.Б., Дяденко Н.С. Испытания на трение и износ. Методы и оборудование. Киев, Техniка, 1971, 140 с). Недостатком указанных машин является малая точность определения момента силы трения.A known friction machine, consisting of an electric motor, gears, roller, spindle, sample, counterbody, shaft, pendulum, loads, (p. 73, Fig. 57, Yas D.S., Podmokov V.B., Dyadenko N.S. Tests for friction and wear. Methods and equipment. Kiev, Technics, 1971, 140 s). A known machine for measuring the moment of friction using a two-armed lever, consisting of a cup, earrings, shaft, sample, two-armed lever, load lever, weights (p. 58, Fig. 58, Yas D.S., Podmokov V.B., Dyadenko NS Tests for friction and wear. Methods and equipment. Kiev, Technics, 1971, 140 s). The disadvantage of these machines is the low accuracy of determining the moment of friction.

Наиболее близкой по технической сути к предлагаемой машине трения является установка, предназначенная для испытания на износ образцов но схеме “ролик - колодка”. Данная установка состоит из электродвигателя, вала, ролика, колодки, нагрузочного устройства и предназначена для изучения износа рабочей поверхности при трении скольжения (Обеспечение износостойкости изделий. Метод оценки служебных свойств смазывающих масел и присадок к ним с использованием роликовых испытательных установок. Методические указания. М., Госстандарт СССР, 1980, с 21). Недостатком данной установки является невозможность определения износа рабочей поверхности при циклических нагрузках.The closest in technical essence to the proposed friction machine is the installation, designed to test the wear of samples in the scheme "roller - block". This installation consists of an electric motor, shaft, roller, block, load device and is designed to study the wear of the working surface during sliding friction (Ensuring the wear resistance of products. Method for assessing the service properties of lubricating oils and additives using roller test installations. Methodical instructions. M. , Gosstandart of the USSR, 1980, p. 21). The disadvantage of this installation is the inability to determine the wear of the working surface during cyclic loads.

Техническая задача: создание машины трения, позволяющей определять коэффициент трения между образцами, а также динамику их изнашивания в зависимости от величины и формы цикла сил нормального давления между образцами.Technical problem: the creation of a friction machine that allows you to determine the coefficient of friction between the samples, as well as the dynamics of their wear, depending on the size and shape of the cycle of normal pressure forces between the samples.

Технический результат - повышение точности определения функциональной зависимости интенсивности изнашивания трущихся поверхностей от величины нормального давления и ее временной характеристики в условиях как обычных, так и агрессивных сред.The technical result is an increase in the accuracy of determining the functional dependence of the wear rate of rubbing surfaces on the normal pressure and its temporal characteristics in both conventional and aggressive environments.

Установка для испытаний на износ образцов по схеме “образец-колодка” - машина трения, содержащая пару трения, состоит из электродвигателя 1 (чертеж), на валу которого закреплен образец 2 в форме диска, имеющего эксцентриситет относительно оси вращения, находящийся во фрикционном контакте с колодкой 3, передающей усилие на колодку и нагружаемой толкателем 4 через нагрузочный шарик 5. Колодка закрепляется симметрично расположенными прижимными пружинами 6. Нагрузка создается при помощи нагружающего устройства электромагнитного типа 7, электрический сигнал для которого создается в устройстве формирования электрического сигнала 8. Вся установка смонтирована на раме 9, укрепленной в герметичном корпусе 10, закрепленном на основании.Installation for wear testing of samples according to the “sample-block” scheme - a friction machine containing a friction pair consists of an electric motor 1 (drawing), on the shaft of which a sample 2 is mounted in the form of a disk having an eccentricity relative to the axis of rotation, which is in frictional contact with block 3, transmitting force to the block and loaded by the pusher 4 through the load ball 5. The block is secured by symmetrically arranged pressure springs 6. The load is created using a electromagnetic type 7 loading device, electric matic signal is created for which the device an electric signal 8. The entire installation is mounted on the frame 9, hardened in the hermetic housing 10 fixed to the base.

Описание работы установки: испытательный образец, выполненный в виде дискового эксцентрика, укреплен на ведущем валу и вращается с заданной угловой скоростью. Колодка поддерживается симметрично расположенными пружинами, предотвращающими ее перекос и заклинивание. При этом она имеет возможность поворачиваться в той же плоскости, что и образец, таким образом, что нормаль к поверхности колодки всегда совпадает с нормалью к поверхности подвижного образца, обеспечивая плотное прилегание поверхностей трения (образца и колодки).Description of the installation: a test sample made in the form of a disk eccentric mounted on the drive shaft and rotates at a given angular speed. The block is supported by symmetrically located springs, preventing it from skewing and jamming. At the same time, it has the ability to rotate in the same plane as the sample, so that the normal to the surface of the block always coincides with the normal to the surface of the moving sample, providing a snug fit between the friction surfaces (sample and shoe).

Во время работы (вращения ведущего вала) нагрузка на поверхность трения образца меняется во времени, меняется также линейная скорость в точках контакта в зависимости от угла поворота образца, при этом вращающийся диск и колодка смонтированы в герметичном корпусе.During operation (rotation of the drive shaft), the load on the friction surface of the sample changes in time, the linear velocity at the contact points also varies depending on the angle of rotation of the sample, while the rotating disk and the shoe are mounted in a sealed enclosure.

Нагрузка задается при помощи нагружающего устройства, имеющего электромагнитный привод для регулировки давления в соответствии с параметрами цикла. Электрический сигнал с заданными характеристиками нагружения формируется в устройстве формирования электрического сигнала. Впервые получена возможность моделировать условия изнашивания механизмов машин с круговыми звеньями, а именно моделировать различные циклы изменения нормального давления и эксцентриситета вращающегося кругового звена.The load is set using a loading device having an electromagnetic drive to adjust the pressure in accordance with the parameters of the cycle. An electrical signal with predetermined loading characteristics is generated in an electric signal generating apparatus. For the first time, it was possible to simulate the wear conditions of the mechanisms of machines with circular links, namely, to simulate various cycles of changes in the normal pressure and eccentricity of a rotating circular link.

Claims (2)

1. Машина трения, содержащая пару трения, состоящую из колодки и вращающегося образца в форме диска, и нагружающее устройство, отличающаяся тем, что вращающийся диск имеет эксцентриситет относительно оси вращения, а колодка закреплена симметрично расположенными пружинами, предотвращающими ее перекос и заклинивание, и с возможностью поворачивания в той же плоскости, что и вращающийся диск, при этом нормаль к поверхности колодки совпадает с нормалью к поверхности вращающегося диска, а нагружающее устройство снабжено электромагнитным приводом для регулировки давления в соответствии с параметрами цикла.1. A friction machine containing a friction pair, consisting of a block and a rotating sample in the form of a disk, and a loading device, characterized in that the rotating disk has an eccentricity relative to the axis of rotation, and the block is fixed by symmetrically arranged springs, preventing its skew and jamming, and with the ability to rotate in the same plane as the rotating disk, while the normal to the surface of the block coincides with the normal to the surface of the rotating disk, and the loading device is equipped with an electromagnetic Odometer for adjusting pressure according to cycle parameters. 2. Машина трения по п.1, отличающаяся тем, что вращающийся диск и колодка смонтированы в герметичном корпусе.2. The friction machine according to claim 1, characterized in that the rotating disk and the shoe are mounted in a sealed enclosure.