SU1071949A1 - Plant for testing anti-friction materials by friction - Google Patents

Abstract

УСТАНОВКА ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ТРЕНИЕМ АНТИФРИКЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ, содержаща  камеру, расположенные внутри нее держатель вала-имитатора , измерительную головку, выполнен ,нун) в виде стакана с сквозными диаметральными отверсти ми, держатели /образцов, установленные в этих отверсти х , с возможностью перемещени  вдоль оси последних и подпружиненные относительно измерительной головки, измеритель трени , установленный в камере и взаимодействующий с измерительной головкой, и привод вала-имитатора, отличающа с  тем, что, с целью расширени  условий нагружени , она снабжена силовозбудителем, измерительна  головка установлена соосно с держателем вала-имитатора в опорах с возможностью поворота, а держатели образцов взаимодействуют с силовозбудителем . (Л сA FRICTION TESTING SYSTEM FOR ANTIFRICTION MATERIALS, comprising a camera, a simulator shaft holder located inside it, a measuring head, is made, nun) in the form of a glass with through diametrical holes, holders / samples mounted in these holes, can be moved along the axes of the latter and spring-loaded with respect to the measuring head, a friction meter installed in the chamber and interacting with the measuring head, and a simulator shaft drive, characterized in that, in order to expand a stress word, it is provided with an energizer, the measuring head is arranged coaxially with the shaft-holder simulator in supports rotatably, and interact with the sample holders energizer. (L with

Description

toto

4 СО4 WITH

Изобретение относитс  к технике изучени  фрикционных свойств материалов , преимущественно работающ в газовых подмипниках турбоколодилНИКОВ .The invention relates to a technique for studying the frictional properties of materials, preferably working in gas sub-jacks of turbodoollers.

Известна установка дл  испытани  трением антифрикционных материалов , содержаща  камеру, расположенные внутри .нее держатель вала-и татора, измерительную головкуj выполненную в виде стакана со сквозными диаметральньми отверсти ми,. держатели образцов, установленные в этих отверсти х с возможностью перемещени  вдоль оси последних и подпружиненные относительно измерительной головки, измеритель трени , установленный в камере и взаимодействующий с измерительной головкой , и привод вала-имитатора.A device for testing friction of antifriction materials is known, comprising a chamber, a shaft-holder and a tator located inside, a measuring head made in the form of a glass with through-diagonal holes. sample holders mounted in these holes with the possibility of movement along the axis of the latter and spring-loaded relative to the measuring head, a friction meter installed in the chamber and interacting with the measuring head, and a simulator shaft drive.

В известной установке положение измерительной головки не зафиксировано относительно оси держател  вала-имитатора, так как она свободно плавает в жидкости, выполн ющей роль упругой опоры, ограничивающей ее переме/еение в осевом направлении , Нагружение образцов, установленных в держател х,осуществл етс  только за счет того, что последние подпружинены относительно измеритеной головки СИ,In the known installation, the position of the measuring head is not fixed relative to the axis of the holder of the simulator shaft, since it floats freely in the liquid, which acts as an elastic support, limiting its movement in the axial direction. Loading of the samples mounted in the holders is carried out only due to the fact that the latter are spring-loaded relative to the measured SI head,

Недостаток известной установки состоит в том, что она позвол ет реализовать лишь статическое нагружение образцов посто нной силойA disadvantage of the known installation is that it allows realizing only static loading of samples with a constant force.

Цель изобретени  - расширение условий нагружени  за счет создани  возможности нар ду со статическим нагружением образцов реализовать и динамическое (ударное) их нагружение с широким диапазоном характеристик этого взаимодействи  что позвол ет моделировать реальгные услови  работы газовых высокоскоростных опор, в которых из-за прорыва смазочной пленки наблюдаютс  кратковременные касани  между цапфой и обоймой подглипника.The purpose of the invention is to expand the loading conditions by creating, along with static loading of samples, a dynamic (shock) loading of the samples with a wide range of characteristics of this interaction, which allows to simulate real-world conditions of gas high-speed supports, in which due to the lubricant film breakthrough short-term contact between the trunnion and the under-clip.

Эта цель достигаетс  тем, что установка дл  испытани  трением антифрикционных материалов, содерл аща  камеру, расположенные внутри нее держатель вала-имитатора, измерительную головку, выполненную в виде стакана со сквозными диаметральными отверсти ми, держатели образцов, установленные в этих отверсти х с возможностью перемещени  вдоль оси последних и подпружиненные относительно измерительной головки, измеритель трени , установленный в камере и взаимодействующий с измерительной головкой, и привод вала-имитатора, снабжена силовозбудителем, измерительна  головка установлена соосно с держателем вала-имитатора в опорах сThis goal is achieved by the fact that the device for friction testing of antifriction materials, containing a chamber, a simulator shaft holder located inside it, a measuring head, made in the form of a glass with through diametrical holes, sample holders mounted in these holes can be moved along the axes of the latter and spring-loaded with respect to the measuring head, the friction meter installed in the chamber and interacting with the measuring head, and the drive of the simulator shaft, is provided with a silo carrier uditelem, the measuring head is arranged coaxially with the holder simulator shaft supports with

возможностью поворота, а держатели образцов взаимодействуют с силовозбудителег - .rotational capability, and sample holders interact with the power driver.

На фиг. 1 )ажена принципиальна  схема предлагаемой установки на фиг. 2 - конструкци  измерительной ГОЛОВКИ; на фиг. 3 - держатель массивных образцов; на фиг. 4 держатель ленточных образцов.FIG. 1) The principle concept of the proposed installation in FIG. 2 - measuring head design; in fig. 3 - holder of massive samples; in fig. 4 tape holder.

Установка содержит камеру 1 с крьшжой 2, на которой установлена центрирующа  втулка 3 с эксцентриковым зажимом 4, который фиксирует Б крышке 2 высокоскоростной привод 5 держател  б вала-имитатора 7. На держателе б установлен датчик 8 числа оборотов, который расположе напротив регистрирующего прибора 9. В камере 1 соосно с держателем б установлен опорный стакан 10 с отверсти ми 11, предназначенными дл  протока сжатого воздуха. На стакан 10 с зазором посакена измерительна  головка 12, образующа  совместно со стаканом 10 газостатический радиально-упорный подилипник. В измерительной головке 12 выполнены сквозные диаметральные отверсти  13, в которых с возможностью осевого перемещени  установлены токонепроводАщи держатели 14 образцов. В качестве образцов на этой установке используют массивные образцы 15 (фиг. 3), выполненные в виде цилиндрических пальцев, и ленточные образцы 16 (фиг. 4), которые закрепл ютс  в лысках 17 держател  14 с помощью винтов 18, Дл  предотвращени  поворота держателей 14 в отверсти х 13 служат штифты 19, установленные в измерительной головке 12, и взаимодействующие с пазами 20, выполнен пыми в держател х 14. Держатели 14 с помощью упругих элементов 21 подпружинены относительно измерителной головки 12. В описываемом вариа те исполнени  установки используют пневматический силовозбудитель 22, который с помощью гибких шлангов (не показаны) соединен посредством штуцера 23 с каналами 24, выполHeHHhmiH в теле измерительной головки 12, которые соедин ют между собой отверсти  13, образу  замкнутый воздушный коллектор. В этом . случае держатели 14 выполн ютс  в виде поршней.The installation contains a camera 1 with a collet 2, on which a centering sleeve 3 with an eccentric clip 4 is installed, which fixes the high-speed drive 5 of the holder of the simulator shaft 7 to the cover 2. The speed sensor 8 is installed on the holder b opposite the recording device 9. In the chamber 1 coaxially with the holder b, a supporting cup 10 is installed with openings 11 for compressed air flow. A measuring head 12 is formed on the cup 10 with a gap of a piece, forming together with the cup 10 a gas-static radial-thrust bearing pod. In the measuring head 12, diametrically through holes 13 are made, in which tokonprovods are placed with the possibility of axial displacement. 14 sample holders. As samples on this installation, massive samples 15 (Fig. 3), made in the form of cylindrical fingers, and tape samples 16 (Fig. 4), which are fixed in the flats 17 of the holder 14 with screws 18, are used to prevent the holders 14 from turning. In holes 13, pins 19, installed in measuring head 12, and interacting with grooves 20, are made pymi in holders 14. Holders 14 are spring-loaded with elastic elements 21 relative to measuring head 12. In the described version of the installation, pneumatic An atomic energizer 22, which is connected by means of a flexible pipe 23 (not shown) through a choke 23 to a duct 24, formed HeHHhmiH in the body of the measuring head 12, which connect the holes 13 to each other, forming a closed air collector. In that . In this case, the holders 14 are in the form of pistons.

В стакане 10 размещена токопровод ща  втулка 25, в которой на упругом элементе 26 установлен графитовый контакт 27.In the glass 10 there is a conductor sleeve 25, in which a graphite contact 27 is mounted on the elastic element 26.

В камере 1 установлен измеритель 28 трени , взаимодействующий с измерительной головкой 12.In the camera 1 is installed meter 28 friction, interacting with the measuring head 12.

В стенках камеры 1 установлены также штуцер 29, предназначенный дл  подачи сжатого воздуха во внутреннюю полость стакана 10, стравливающий клапан 30 и промежуточный штуцер 31, соедин ющий воздуховод, идущий от силовозбудител  22 со штуцером 23, Установка работает следуюашм об разом. После установки образцов (массивных 15 или ленточных 16) через штуцер 29 подают сжатый воздух давлением 2 кг/см во внутреннюю полость стакана 10. Просачива сь через отверсти  11 диаметром 0,4 м сжатый воздух образует воздушную подушку между цилиндрической и тор цовой поверхностью стакана 10 и измерительной головкой 12. В результате измерительна  головка 12 всплывает и практически без трени  может свободно разворачиватьс  вокруг собственной оси вращени . Включают привод 5 держател  6 вала-имитатора 7, скорость вращени которого регулируетс  с помощью высокочастотного приводного генера тора (не показан), а ее величина измер етс  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 поддерживаетс  зазор 1 мм. Затем штуцер 31, соединительную хлорв 1ниловую трубку (не показана) штуцер 23 подают в каналы 24 измерительной головки 12 сжатый воздух от силовозбудител  22. Преодол ва  сопротивление упругих элементов 21, держатели 14 с образцами 15 и 16 перемещаютс  в отверсти х 13 и вступают в контакт с вращающимс  валом-имитатором 7. После сн ти  давлени  упругие элементы 21 отжимают образцы 15 С1б) от вала-и татора 7 и скоростной контакт прекращаетс  . При этом, в зависимости от программы испытаний, имитирующей скоростные контакты в газовых -опорах турбохолодильников, на пульте управлени  (не показан) задаетс  нео.бходима  циклограмма дл  привода 5 и силовозбудител  22, что дает возможность получать требуемую длительность контакта, паузу между контактами и усилие прижати . В момент прижати  испытуемых образцов 15 (16) к вращающемус  валу-имитатору 7 момент трени  стремитс  повернуть измерительную головку 12 в газостатическом подшипнике . Этому повороту преп тствуюет измеритель 28 трени , что позвол ет с высокой точностью.измер ть момент трени  испытываемых материалов . Дл  испытани  материалов газовых опор турбохолодильников в режиме пуск-останов сначала осу-. ще твл ют прижим образцов 15 (16) к валу-имитатору 7, а затем уже по заданной циклограмме включают привод 5. Дл  изучени  вли ни  окружающей среды на характер износа измер ют р омическое сопротивление в контакте образцов 15 с валом-имитатором 7. С этой целью к графитовому контак- ту 27 и нерабочему торцу испытываемого образца 15 припаивают прово - да, которые вывод тс  на чувствительный омметр. Испытание материалов в инертной или какой-либо другой газовой среде в услови х атмосферного или повышенного давлени  провод т следующим образом: через штуцер 29 вместо воздуха подают требуемый газ, который заполн ет рабочий объем камеры 1 и через стравливающий клапан 30 выходит в атмосферу. Использование предлагаемой установки позвол ет проводить испытание в различных газовых средах и изучить вли ние отдельных компонентов испытываемых материалов на характер трени  и изнашивани .A nozzle 29 is also installed in the walls of chamber 1, which is intended to supply compressed air into the internal cavity of the glass 10, the bleed valve 30 and the intermediate nozzle 31, which connects the air duct coming from the energizer 22 with the nozzle 23, the unit works the following way. After installation of the samples (massive 15 or tape 16), compressed air with a pressure of 2 kg / cm is fed through fitting 29 into the internal cavity of the cup 10. Leaking through openings 11 with a diameter of 0.4 m, the compressed air forms an air cushion between the cylindrical and end surface of the cup 10 and measuring head 12. As a result, measuring head 12 emerges and, with little or no friction, can freely rotate around its own axis of rotation. The drive 5 of the holder 6 of the simulator 7 is turned on, the rotational speed of which is regulated by a high-frequency drive generator (not shown), and its value is measured by an electromagnetic sensor 8 and a recording device 9,. First, the elastic elements 21 press the holders 14 from The simulator shaft 7, as a result, a gap of 1 mm is maintained between it and the samples 15 and 16. Then fitting 31, connecting chlorine 1-tube (not shown) fitting 23 is fed into channels 24 of measuring head 12 compressed air from an energizer 22. Overcoming resistance of elastic elements 21, holders 14 with samples 15 and 16 are moved in holes 13 and come into contact with a rotating shaft-simulator 7. After the pressure is removed, the elastic elements 21 squeeze samples 15 C1b) from the shaft-and tator 7 and the speed contact is terminated. At the same time, depending on the test program simulating high-speed contacts in gas-supports of turbo-refrigerators, a control panel (not shown) sets the neo.cogram for the drive 5 and the power driver 22, which makes it possible to get the required contact duration, pause between contacts and force press down At the moment of pressing the tested samples 15 (16) to the rotating shaft-simulator 7, the moment of friction tends to turn the measuring head 12 in the gas-static bearing. This friction is prevented by the friction meter 28, which allows high accuracy. Measure the friction moment of the tested materials. To test materials for gas bearings of turbo-coolers in the start-stop mode, first carry out. The sample 15 (16) is pressed onto the simulator shaft 7, and then the actuator 5 is switched on according to a predefined cyclogram. To study the influence of the environment on wear, measure the resistance at the contact of the samples 15 with the simulator shaft 7. From For this purpose, solder wires, which are output to a sensitive ohmmeter, are soldered to the graphite contact 27 and to the non-working end of the test sample 15. The testing of materials in an inert or some other gaseous medium under atmospheric or pressurized conditions is carried out as follows: through fitting 29 instead of air, the required gas is supplied, which fills the working volume of chamber 1 and goes through atmosphere to bleed valve 30. The use of the proposed facility allows testing in various gas environments and studying the effect of individual components of the materials tested on the nature of friction and wear.

1313

гоgo

Claims (1)

УСТАНОВКА ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ТРЕНИЕМ АНТИФРИКЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ', содержащая камеру, расположенные внутри нее держатель вала-имитатора, измерительную головку, выполненную в виде стакана с сквозными диаметральными отверстиями, держатели /образцов, установленные в этих от- верстиях, 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.AN ANTIFRICTION MATERIAL FACTORY TEST INSTALLATION ', comprising a chamber, a holder of a shaft-simulator located inside it, a measuring head made in the form of a glass with through diametrical holes, holders / samples installed in these holes, with the possibility of moving along the axis of the latter and spring-loaded relative to the measuring head, a friction meter installed in the chamber and interacting with the measuring head, and a drive shaft simulator, characterized in that, in order to th load, it is provided with energizer, the measuring head is arranged coaxially with the holder shaft simulator in supports rotatably, and interact with the sample holders energizer.