RU2356026C1 - Device to test radial pairs of friction for wear - Google Patents

Abstract

FIELD: physics, measurements.

SUBSTANCE: invention relates to measurements and testing materials for wear in radial pairs of friction. Proposed device comprises a base for a pair of friction to be mounted in cantilever on two supports, a holder to lock external member of aforesaid pair, a loading unit representing an axially moving rod. The said rod free end is articulated with the loading element, while its other end is linked with a friction pair self-alignment assembly. Note that the latter represents a semicircular clamp embracing the said holder. The clamp center is rigidly linked up with the rod arranged above the friction pair under test. The diametrically-opposite sides of aforesaid holder feature cylindrical ledges, while the clamp opposite sides feature cylindrical grooves with their surface resting upon the holder cylindrical ledges for the clamp to revolve free relative to aforesaid cylindrical ledges.

EFFECT: higher reliability and reproducibility of test results.

3 dwg

Description

Изобретение относится к области измерительной техники и испытания материалов на износ и может быть использовано для испытания на трение и износ радиальных пар трения.The invention relates to the field of measuring equipment and materials testing for wear and can be used for friction testing and wear of radial friction pairs.

Известно устройство для испытания на трение и износ радиальных пар трения, содержащее средство для установки на двух опорах испытуемой пары трения, узел нагружения, выполненный в виде штока, свободный конец которого соединен с силовым нагрузочным элементом, а другой конец его связан с внешним элементом радиальной пары трения. При этом устройство снабжено узлом самоустановки испытуемых пар трения, выполненным в виде двухрядного подшипника качения, размещенного между силовым нагрузочным элементом и элементом радиальной пары трения (патент РФ №1698698 по кл. G01N 3/56 от 15.12.1991 г.).A device for testing friction and wear of radial friction pairs, containing a means for installing on two supports of the test friction pair, a loading unit made in the form of a rod, the free end of which is connected to the power load element, and its other end is connected to the outer element of the radial pair friction. At the same time, the device is equipped with a self-assembly unit for the tested friction pairs made in the form of a double-row rolling bearing located between the power loading element and the radial friction pair element (RF patent No. 1698698 according to class G01N 3/56 dated December 15, 1991).

Данное техническое решение по совокупности существенных признаков является ближайшим аналогом по отношению к предложенному и поэтому принято за прототип.This technical solution for the combination of essential features is the closest analogue in relation to the proposed and therefore taken as a prototype.

Недостатком данного устройства является то, что самоустановка испытуемых пар трения обеспечивается только в плоскости, проходящей через ось вала и ось промежуточного элемента. В плоскости, перпендикулярной оси вращения вала, за счет неточности изготовления и установки деталей возникает вероятность возникновения тангенциальной силы в точке контакта промежуточного элемента и обоймы, которая складывается или вычитается из измеряемой силы трения, что снижает достоверность и воспроизводимость результатов испытаний.The disadvantage of this device is that the self-installation of the tested friction pairs is provided only in the plane passing through the axis of the shaft and the axis of the intermediate element. In the plane perpendicular to the axis of rotation of the shaft, due to inaccuracy in the manufacture and installation of parts, there is a possibility of a tangential force at the contact point of the intermediate element and the cage, which is added or subtracted from the measured friction force, which reduces the reliability and reproducibility of the test results.

Задача, на решение которой направлено заявленное изобретение, заключается в повышении достоверности и воспроизводимости результатов испытаний.The problem to which the claimed invention is directed, is to increase the reliability and reproducibility of test results.

Поставленная задача решается за счет того, что в устройстве для испытания на трение и износ радиальных пар трения, содержащем станину для консольного размещения на двух опорах испытуемой пары трения, обойму для закрепления в ней наружного элемента испытуемой пары трения, узел нагружения, выполненный в виде штока с возможностью свободного перемещения его в осевом направлении, а свободный конец штока шарнирно соединен с силовым нагрузочным элементом, а другой конец связан с узлом самоустановки испытуемой пары трения, при этом узел самоустановки испытуемых пар трения выполнен в виде полукруглой скобы, охватывающей обойму, центральная часть скобы жестко соединена со штоком, расположенным над испытуемой радиальной парой трения, на диаметрально противоположных сторонах обоймы выполнены цилиндрические выступы, а на боковых частях скобы выполнены цилиндрические пазы, поверхность которых опирается на цилиндрические выступы обоймы с возможностью свободного вращения скобы относительно цилиндрических выступов.The problem is solved due to the fact that in the device for testing for friction and wear of radial friction pairs, containing a frame for cantilever placement on two supports of the tested friction pair, a clip for fixing the outer element of the tested friction pair in it, a loading unit made in the form of a rod with the possibility of its free movement in the axial direction, and the free end of the rod is pivotally connected to the power load element, and the other end is connected to the self-assembly unit of the tested friction pair, while the self-assembly unit The arrangements of the tested friction pairs are made in the form of a semicircular bracket covering the cage, the central part of the bracket is rigidly connected to the rod located above the tested radial friction pair, cylindrical protrusions are made on the diametrically opposite sides of the cage, and cylindrical grooves are made on the lateral parts of the bracket, the surface of which rests on cylindrical protrusions of the holder with the possibility of free rotation of the bracket relative to the cylindrical protrusions.

На фиг.1 представлен общий вид устройства для испытания на трение и износ радиальных пар трения.Figure 1 presents a General view of a device for testing friction and wear of radial friction pairs.

На фиг.2 представлен вид сбоку устройства на фиг.1.Figure 2 presents a side view of the device of figure 1.

На фиг.3 представлена иллюстрация работы устройства при смещении наружного элемента радиальной пары трения.Figure 3 presents an illustration of the operation of the device when displacing the outer element of the radial friction pair.

Устройство содержит станину 1 для размещения на двух опорах испытуемой пары трения (втулка 2 и вал 3), обойму 4, в полости которой размещена втулка 2, узел нагружения в виде штока 5, расположенного над испытуемой парой трения в направляющих втулках 6, при этом свободный конец штока 5 шарнирно соединен с нагрузочным элементом 7. Устройство содержит также узел самоустановки испытуемых пар трения, выполненный в виде полукруглой скобы 8, центральная часть которой жестко соединена со штоком, а на боковых частях скобы выполнены цилиндрические пазы 9, поверхность которых опирается на цилиндрические выступы 10, выполненные на диаметрально противоположных сторонах обоймы, при этом скоба имеет возможность свободно вращаться относительно цилиндрических выступов.The device comprises a frame 1 for placement on two supports of the friction pair under test (sleeve 2 and shaft 3), a cage 4, in the cavity of which sleeve 2 is placed, a loading unit in the form of a rod 5 located above the tested friction pair in the guide sleeves 6, while this the end of the rod 5 is pivotally connected to the load element 7. The device also contains a self-assembly unit for the tested friction pairs, made in the form of a semicircular bracket 8, the central part of which is rigidly connected to the rod, and cylindrical grooves 9, p surface which rests on the cylindrical projections 10 formed on diametrically opposite sides of the cage, wherein the bracket is free to rotate relative to the cylindrical bosses.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

При вращении внутреннего элемента радиальной пары (вал 3) и при отсутствии перекоса обоймы 4 обеспечивается точное приложение нагрузки на образцы с равномерным распределением ее по длине испытуемой пары трения. В случае смещения обоймы по причине прогиба консольно расположенного вала или неточного изготовления образцов происходит следующее.When the inner element of the radial pair rotates (shaft 3) and in the absence of skew of the cage 4, the load on the samples is accurately applied with its uniform distribution along the length of the friction pair under test. In the case of displacement of the clip due to the deflection of the cantilever shaft or inaccurate manufacture of samples, the following occurs.

Шарнирное соединение штока с нагрузочным элементом позволяет элементам испытуемой пары самоустанавливаться в горизонтальной плоскости, проходящей через ось вращения вала (фиг.1). При изгибе консольно расположенного вала, под действием нагрузки наружный элемент поворачивается в вертикальной плоскости за счет проворачивания обоймы с выступами в цилиндрических пазах скобы (фиг.2). Неточности изготовления или установки штока относительно испытуемой пары в вертикальной плоскости, перпендикулярной оси вращения, устраняются возможностью перемещения скобы вдоль горизонтальной оси выступов влево и вправо (фиг.3).The swivel connection of the rod with the load element allows the elements of the test pair to self-install in a horizontal plane passing through the axis of rotation of the shaft (figure 1). When the cantilever shaft is bent, under the action of the load, the outer element rotates in a vertical plane due to the rotation of the cage with the protrusions in the cylindrical grooves of the bracket (figure 2). Inaccuracies in the manufacture or installation of the rod relative to the test pair in a vertical plane perpendicular to the axis of rotation are eliminated by the ability to move the brackets along the horizontal axis of the protrusions left and right (figure 3).

В конечном итоге это дает возможность повысить достоверность и воспроизводимость результатов испытаний.Ultimately, this makes it possible to increase the reliability and reproducibility of test results.

Claims (1)

Устройство для испытания на износ радиальных пар трения, содержащее станину для консольного размещения на двух опорах испытуемой пары трения, обойму для закрепления в ней наружного элемента испытуемой пары трения, узел нагружения, выполненный в виде штока с возможностью свободного перемещения его в осевом направлении, а свободный конец штока шарнирно соединен с силовым нагрузочным элементом, а другой конец связан с узлом самоустановки испытуемой пары трения, отличающееся тем, что узел самоустановки испытуемых пар трения выполнен в виде полукруглой скобы, охватывающей обойму, центральная часть скобы жестко соединена со штоком, расположенным над испытуемой радиальной парой трения, на диаметрально противоположных сторонах обоймы выполнены цилиндрические выступы, а на боковых частях скобы выполнены цилиндрические пазы, поверхность которых опирается на цилиндрические выступы обоймы с возможностью свободного вращения скобы относительно цилиндрических выступов. A device for testing the wear of radial friction pairs, containing a bed for cantilever placement on two supports of the tested friction pair, a clip for fixing the outer element of the tested friction pair in it, a loading unit made in the form of a rod with the possibility of free movement in the axial direction, and free the end of the rod is pivotally connected to the power loading element, and the other end is connected to the self-assembly unit of the tested friction pair, characterized in that the self-assembly unit of the tested friction pair is made in the form a semicircular bracket covering the cage, the central part of the cramp is rigidly connected to the rod located above the tested radial friction pair, cylindrical protrusions are made on the diametrically opposite sides of the cage, and cylindrical grooves are made on the side of the cramp, the surface of which rests on the cylindrical protrusions of the cage with the possibility of free rotation staples relative to cylindrical protrusions.

Images