SU1677587A1 - Apparatus to test materials for friction and wear - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к технике определени  триботехнических свойств материалов и может быть использовано в научных исследовани х, в машиностроении , приборостроении. Цель изобретени  - повышение точности испытаний за счет обеспечени  равномерности распределени  давлени  в контакте. Устройство содержит основание 1, привод 2 вращени , св занный с контробразцом 3, узел 4 нагру- жени , каретку 5 с держателем 6 образца 7, измерительный узел 8. Каретка 5 имеет внутреннюю полость, заполненную гидравлической средой 9, и каналы 10 с установленными в них толкател ми 11,Толкатели 11 св заны с держателем 6 посредством тел 12 качени . Каретка 5 перемещаетс  в направл ющих 13. Тела 12 качени  размещены в сепараторе 14. Центры тел качени  лежат в области, ограниченной плоскост ми, расположенными от оси вращени  контробразца на рассто ни х, св занных определенным соотношением. Возникающа  при вращении контробразца 3 сила трени  приводит к неравномерному распределению давлени  в зоне трени  образца 7. Однако, посредством гидравлической среды 9 давление выравниваетс  и образец 7 получает возможность самоустановки. 1 з. п. ф-лы, 2 ил.The invention relates to a technique for determining the tribological properties of materials and can be used in scientific research, engineering, instrument making. The purpose of the invention is to improve the accuracy of testing by ensuring uniform pressure distribution in the contact. The device comprises a base 1, a rotation drive 2 associated with a counter piece 3, a loading unit 4, a carriage 5 with a holder 6 of sample 7, a measuring node 8. The carriage 5 has an internal cavity filled with a hydraulic medium 9, and channels 10 with of them, the pushers 11, the pushers 11 are connected to the holder 6 by means of the rolling bodies 12. The carriage 5 moves in the guides 13. The rolling bodies 12 are located in the separator 14. The centers of the rolling bodies lie in an area bounded by planes spaced from the axis of rotation of the counter piece at distances x associated with a certain ratio. The frictional force arising from the rotation of the counterpiece 3 leads to an uneven distribution of pressure in the zone of friction of the sample 7. However, by means of the hydraulic medium 9, the pressure is equalized and the sample 7 is able to self-adjust. 1 h. item f-ly, 2 ill.

Description

Изобретение относитс  к определению триботехнических свойств материалов и может быть использовано в научных исследовани х в машиностроительной, приборостроительной и других отрасл х народного хоз йства.The invention relates to the determination of the tribotechnical properties of materials and can be used in scientific research in the machine-building, instrument-making and other branches of the national economy.

Целью изобретени   вл етс  повышение точности испытани  путем обеспечени  равномерности распределени  давлени  в контакте.The aim of the invention is to improve the accuracy of the test by ensuring uniform pressure distribution in the contact.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство , общий вид; на фиг. 2 - узел трени .FIG. 1 shows the proposed device, a general view; in fig. 2 - friction knot.

Устройство содержит основание 1, првод 2 вращени , кинематически св занный с контробразцом 3, выполненным в виде вала, узел 4 нагружени , каретку 5 с держателем 6 образца 7, измерительный узел 8. В каретке 5 выполнены внутренн   полость, заполненна  гидравлической средой 9, и каналы 10 с установленными в них толкател ми 11. св занными с держателем 6 посредством тел 12 качени . Каретка 5 перемещаетс  в направл ющих 13. Тела 12 качени  размещены в сепараторе 14. Центры тел 12 качени  расположены на одной пр мой, перпендикул рной стенкам пр мо Yr i The device comprises a base 1, a rotation drive 2, kinematically associated with a counter piece 3, made in the form of a shaft, a loading unit 4, a carriage 5 with a holder 6 of sample 7, a measuring node 8. The carriage 5 has an internal cavity filled with a hydraulic medium 9, and the channels 10 with the pushers 11. mounted therein connected to the holder 6 by means of the rolling bodies 12. The carriage 5 moves in the guides 13. The rolling bodies 12 are housed in the separator 14. The centers of the rolling bodies 12 are located on a straight line perpendicular to the walls of the straight Yr i

NN

угольного паза под образец 7 в держателе 6. Рассто ние А от продольной оси контробразца 3 до этой пр мой выбрано из соотношени the carbon slot under sample 7 in the holder 6. The distance A from the longitudinal axis of the counter piece 3 to this straight is chosen from the ratio

bb

R cosarcslnR cosarcsln

2R2R

А R,And R,

где R - радиус контробразца;where R is the radius of the counterpiece;

b - ширина пр моугольного паза.b is the width of the rectangular groove.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

Образец 7 устанавливают в держателе 6. Узел А нагружени  воздействует на каретку 5, котора  поступательно перемещаетс  в направл ющих 13 до соприкосновени  образца 7 с контробразцом 3. При этом в гидравлической среде 9 создаетс  избыточное давление, определ емое заданной нагрузкой .Привод 2 осуществл ет вращение контробразца 3. Возникновение силы трени  при вращении контробразца 3 приводит к неравномерному распределению давлени  на входе и выходе образца и, как следствие, неодинаковому нагружению штоков. Однако посредством гидравлической среды усили  выравниваютс  и образец получает возможность самоустановки при смещении штоков в своих каналах. Это улучшает равномерность давлени  на контакте . Величина неравномерности нагружени  образца снижаетс  блогадар  тому, что реакци  сил трени , действующа  на тело 12 качзни  через центр, будет находитьс  в области, ограниченной плоскост ми, расположенными на рассто ни х AI и Аа от оси вращени  контртела.Sample 7 is installed in the holder 6. The loading unit A acts on the carriage 5, which progressively moves in the guides 13 until the sample 7 comes into contact with the counter piece 3. In this case, in the hydraulic medium 9, an overpressure determined by a given load is created. The drive 2 rotates counterpiece 3. The occurrence of friction force during the rotation of counterpiece 3 leads to an uneven distribution of pressure at the inlet and outlet of the sample and, as a consequence, unequal loading of the rods. However, by means of the hydraulic medium, the forces are leveled and the sample is able to self-install when the rods are displaced in their channels. This improves the pressure uniformity at the contact. The magnitude of the uneven loading of the sample is reduced by the fact that the reaction of the friction forces acting on the body of 12 knocks through the center will be in an area bounded by planes located at distances AI and Aa from the axis of rotation of the counterbody.

Размещение тел качени  указанным образом приводит к тому, что реакци  тангенциальной силы действует на образец в плоскости, минимально удаленной от поверхности контакта. Вследствие этого эксцентриситет нормальной реакции коитробразца уменьшаетс  до нул , что снижает неравномерность распределени  давлени  по поверхности трени  образца.Placing the rolling bodies in this way leads to the fact that the reaction of the tangential force acts on the sample in the plane minimally distant from the contact surface. As a result, the eccentricity of the normal coitral sample decreases to zero, which reduces the uneven distribution of pressure over the surface of the sample friction.

00

Claims (2)

Таким образом, в предлагаемом устройстве обеспечиваетс  возможность самоустановки образца, т. е, полное прилегание его рабочей поверхности к рабочей поверхности контробразца, устран ющее неравномерное распределение давлени  и изнашивание по рабочей поверхности образца , что повышает точность и достоверность испытаний на трение и износ. Формула изобретени  1. Устройство дл  испытани  на трение и износ материалов, содержащее основание , установленный на нем контробразец в виде вала с приводом вращени , держэ5 тель образца материала, имеющий пр моугольный паз под образец, каретку установленную на основании с возможностью поступательного перемещени  в направлении, пеопенцикул рндапщцольнойосиконтгхюбраз ца, узел нагружени , св занный с кареткой, и измерительный узел, отличающеес  тем, что с целью повышени  точности испытани  путем обеспечени  равномерности распределени  давлени  в контакте, оноThus, in the proposed device, it is possible to self-install the sample, i.e., the full fit of its working surface to the working face of the counter piece, eliminating the uneven distribution of pressure and wear on the working surface of the sample, which increases the accuracy and reliability of the friction and wear tests. Claim 1. Device for testing friction and wear of materials, comprising a base, mounted on it a contra-sample in the form of a shaft with a rotational drive, a sample holder of a material, having a rectangular groove for the sample, a carriage mounted on the base with the possibility of translational movement in the direction a transdisciplinary siconcertus, a loading unit associated with the carriage, and a measuring unit, characterized in that in order to increase the test accuracy by ensuring uniformity of the distribution neither pressure in contact, it 5 снабжено телами качени , установленными между держателем образца и кареткой и св занными с ними, центры тел качени  расположены на одной пр мой, перпендикул рной стенкам пр моугольного паза, а рассто ние А от продольной оси контробразца до этой пр мой выбрано из соотношени :5 is provided with rolling bodies mounted between the sample holder and the carriage and associated with them, the centers of the rolling bodies are located on one straight, perpendicular to the walls of the rectangular groove, and the distance A from the longitudinal axis of the counter piece to this straight line is chosen from the relation: bb 00 00 R cosarcsinR cosarcsin 2 R2 R ,, где R - радиус контробразца;where R is the radius of the counterpiece; b - ширина пр моугольного паза. b is the width of the rectangular groove. 2. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е е- с   тем, что в каретке выполнена полость, заполн ема  гидравлической средой, и сообщенные с ней каналы, оси которых параллельны основанию, а св зь тел качени  с кареткой выполнена р виде толкателей по числу тел качени , р&слоложенных в соответствующих каналах.2. The device according to claim 1, in which the carriage is made of a cavity filled with a hydraulic medium and channels communicated with it, the axes of which are parallel to the base, and the connection of the rolling bodies with the carriage is made in the form of pushers according to the number of rolling bodies, p & laid in the corresponding channels. Г- Ш ЯЯЯЯШНКЯ H.NIJAYAYASHKYA 4four RR 11eleven LL .11.eleven Фуг. 2Fug. 2