SU938095A1 - Device for determination of solid body friction coefficient - Google Patents

Description

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА ТРЕНИЯ ТВЕРДЫХ ТЕЛ(54) DEVICE FOR DETERMINATION OF Friction coefficient of solids

1one

Изобретение относитс  к Средствам дл  исследовани  трени  твер,- дых тел в экстремальных услови х эксплуатации и предназначено, в частности , дл  испытащг  материалов тепповьздел ющих элемешов в атомных реакторах.The invention relates to means for investigating the friction of solids, respiratory bodies under extreme operating conditions, and is intended, in particular, for testing materials for heating components in atomic reactors.

Известно устройство дл  определени  коэффициента трени  твердых тел,содержащее корпус, выполненный в вцце цилиндра, держатель образца, держатель контробразца, измеритель cwuJf и пути трени  и привод возвратно-поступательного движени  контробразца .A device for determining the friction coefficient of solids is known, comprising a housing made in the entire cylinder, a sample holder, a counterpiece sample, a cwuJf meter and friction paths and a drive of a reciprocating movement of the counterpiece.

Размещенный в корпусе образец имеет полую цилиндрическую рабочую поверхность, а контробразёц, выполненный в виде шайбы, размещаетс  в держателе контробразца, выполненным в воде установленных в полости образца двух пуансонов, обеспечивающих осевое сжатие контробразца и контактирование его цилиндрической поверхности с рабочей поверхностью образца под заданной нагрузкой Cll« .The sample placed in the housing has a hollow cylindrical working surface, and the counter-separator, made in the form of a washer, is placed in the counter-separating holder, made in water of two punches installed in the sample cavity, providing axial compression of the counter-sample and contacting its cylindrical surface with the working surface of the sample under a given load Cll ".

Недостатком известного устройства  вл етс  то, что оно не позвол ет точно определить коэффициент трени  материалов дл  тепловыдел юощх элементов , так как не представл етс  возможным механически сжать твердый контробразец между двум  пуансонами так, чтобы его цилиндрическа  по10 верхность прижималась к стенке трубчатого рбразца. Кроме того, известное устройство практически невозможно применить дл  исследований материалов в работающем  дерном реакторе.A disadvantage of the known device is that it does not allow to accurately determine the coefficient of friction of materials for heat output of the elements, since it is not possible to mechanically compress the solid counterpiece between two punches so that its cylindrical surface is pressed against the wall of the tubular specimen. In addition, the known device is almost impossible to apply for materials research in a working nuclear reactor.

1515

Цель изобретени  - повышение точности определени  коэффициента трени .The purpose of the invention is to improve the accuracy of determining the coefficient of friction.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в устройстве, содержащем The goal is achieved by the fact that in the device containing

20 корпус, держатель образца, измеритель силы и пути трени  и привод возвратно-поступательного движени  контробразца , держатель образца выполнен20 housing, sample holder, force meter and friction paths and reciprocating movement of the contra-sample, the sample holder is made

в внце кольца из материала, коэффиадент линейного расширени  которого выбран меньшим, чем у исследуемых твердых тел, а привод возвратно-поступательного движени  контробразца выполнен в ввде двух тепловых стержней , установленных вдоль оси держател  образца оппозитно друг другу.in the inside of the ring there is a material whose linear expansion coefficient is chosen smaller than that of the studied solids, and the drive of the reciprocating movement of the counterpiece is made in the two thermal rods installed along the axis of the sample holder opposite to each other.

На чертеже схематически изображено предлагаемое устройство.The drawing schematically shows the proposed device.

Устройство содержит корпус 1, держатель 2 образца 3, контактщ ующего с контробразцом 4, термопары 5, держатель контробразца в ввде тепловых стержней 6 и 7 с электронагревател ми 8 и 9, тензометрическНе датчики 10 и 1 сипы трени , датчики 12 и 13 перемещени  контробразца и штыри 14 и 15. The device comprises a housing 1, a holder 2 of sample 3, contacting with the counter piece 4, thermocouples 5, a holder of a counter piece in the heat input rods 6 and 7 with electric heaters 8 and 9, strain gauges 10 and 1 friction force, sensors 12 and 13 moving the counter piece and pins 14 and 15.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

Образец 3, выполненнш в виде короткой трубки, устанавливают плотно в держателе 2, затем в образец ввод т контробразец 4 так, чтобы его, например, нижний торец касалс  штыр  15, а верхний торец привод т , в контакт со свободными концами тегшогого стержн  6 к штыр  14. Устройство в сборе помещают в рабочую зону  дерного реактора (не показана ) и обеспечивают протекание реакции делени  в контробразце 4. При этом держатель 2 вследствие, разолгрева контробразца 4 за счет теплопередачи имеет температуру ниже, чем у образца 3. Поскольку коэффициент линейного расширени  материала держател  2 меньще, чём у исследуемых твердых тел, то в контакте между образцом 3 и контробразцом 4 возникают сжимаищие напр жени , величина которых задаетс  выбором зазора или нат га между образцом и контробразцом. Величину сжимающих напр жений рассчитывают по физикомеханическим параметрам исследуемых материалов и держател  2 образца , предвар1тгельно оценив с помощью термопар 5 распределение температур в зоне тре1ш .Sample 3, made in the form of a short tube, is mounted tightly in the holder 2, then a counter piece 4 is inserted into the sample so that, for example, the lower end touches pin 15 and the upper end is brought into contact with the free ends of the tag rod 6. pin 14. The device assembly is placed in the working zone of the nuclear reactor (not shown) and ensures the fission reaction in counterpiece 4. At the same time, the holder 2 due to the heating of the counter piece 4 due to heat transfer has a temperature lower than that of sample 3. Since the lin ynogo expansion material holder 2 mensche, what have investigated solids, the contact between sample 3 and 4 there kontrobraztsom szhimaischie voltage whose magnitude is given for this gap or tension between the sample and ha kontrobraztsom. The magnitude of the compressive stresses is calculated from the physicomechanical parameters of the materials under study and the holder 2 of the sample, preliminarily estimating with the help of thermocouples 5 the temperature distribution in the zone 3r.

Перемещение контробразца 4 осуществл ют с помощью тепловых стержней 6 и 7, разогрев которых обеспечивают электронагревател ми 8 и 9, подключенными к источнику переменного тока (не показан). При включений электронагревател  9 тепловой стержень 6 расшир етс  и толкает коктробр зец 4, контактирующий со штырем 15, который приводит в действие датчик 12 перемещени  контробразца , а тензометрический датчик 10 позвол ет получить сигнал о величине сипы трени  ме зду образцом и контробразцом.The movement of the counterpiece 4 is carried out using heat rods 6 and 7, the heating of which is provided by electric heaters 8 and 9 connected to an alternating current source (not shown). When the electric heater 9 is turned on, the heat rod 6 expands and pushes the co-impactor 4 in contact with the pin 15, which actuates the counterpiece displacement sensor 12, and the strain gauge sensor 10 allows to receive a signal about the value of the synovy to work with the sample and the counterpiece.

При включенном электронагревателеWhen the electric heater is on

9 злектронагреватель 8 отключают. Обратный ход контробразца осуществл ют цри вкпюченном электронагревателе 8 и выключенном 9.9 electric heater 8 is disconnected. The counterblade is reversed when the electric heater 8 is turned on and 9 is off.

Таким образом, предлагаемое устройство позвол ет более точно определить коэффициент трени  материалов топливных элементов в  дерных реакторах . Устройство позвол ет повысить производительность испытаний, снизить трудозатраты на его изготовление а также обеспечивает проведение испытаний в услови х, близких к эксплуатационным .Thus, the proposed device makes it possible to more accurately determine the coefficient of friction of the materials of fuel cells in nuclear reactors. The device allows to increase the productivity of tests, reduce labor costs for its manufacture and also ensures that tests are carried out in conditions close to operational ones.

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula Устройство дл  определени  коэффициента трени  твердых тел, содержащее корпус, держатель образца, измерители сипы и пути трени  и привод возвратно- оступательного движени  контробразца, о т л и ч а ю щ е.е с   тем, что, с целью повышени  точности держатель образца выполнен в воде кольца из материала , коэффициент линейного расширени  которого выбран меньшим, чем у исследуемых твёрдых тел, а привод возвратно-поступательного движени  контобразца выполнен в виде двух тепловых стержней, установленных вдоль оси держател  образца оппозитно друг другу.A device for determining the friction coefficient of solids, comprising a body, a sample holder, vortex gauges and friction paths and a drive for reciprocating movement of the counter sample, so that, in order to improve the accuracy, the sample holder is made in water, rings made of material, the linear expansion coefficient of which is chosen to be lower than that of the studied solids, and the drive of the reciprocating movement of the sample is made in the form of two thermal rods installed opposite the sample holder axis each other. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизеSources of information taken into account in the examination I. Авторское свидетельство СССР № 502293, кл. G 01 N 3/56, 1973 (прототип).I. USSR Copyright Certificate No. 502293, cl. G 01 N 3/56, 1973 (prototype).