Способ измерения силы трения

Способ измерения силы трения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для измерения силы трения сопряженных трущихся поверхностей. Цель изобретения - повышение точности. Цель достигается тем, что измеряют рабочим датчиком 3 силы силу трения, возникающую при прижатии друг к другу элементов исследуемой пары трения в направлении возможного перемещения одного из элементов относительно другого, вводят в силовую цепь последовательно с рабочим датчиком 3 силы образцовый датчик 5 силы и измеряют силу трения одновременно двумя датчиками в момент начала перемещения в паре, корректируют характеристику рабочего датчика 3 силы по характеристике образцового датчика 5 силы, при этом прижатие элементов пары друг к другу осуществляют ступенчато возрастающими нагрузками. 3 ил.

союз советсних

СОЩЕЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) . (51)5 (О1 1, 1/00 5/18

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Й А ВТОРСКОЬЮ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОсудАРст8енный кОмитет по изоБРетениям и ОТКРытиям пРи Гннт сссР

1 (21) 4220760/24-10 (22) 01. 04.87 (46). 30.03.90. Бюл. И 12 (72) Л.Г ° Гулянский (53) 53 1 ° 78 1 (088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

И 735942, . С О1 1. 25/00, 1978.

Авторское свидетельство СССР

Ф 914983, кл. G 01 N 25/30, 1980. (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ СИЛЫ ТРЕНИЯ (57) Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для измерения силы трения сопряженных трущихся поверхностей. Цель изобретения - повышение точности. Цель дос" тигается тем, что измеряют рабочим

2 датчиком 3 силу трения, возникающую при прижатии друг к другу элементов исследуемой пары трения в направлении возможного перемещения одного из элементов относительно другого, вводят в силовую цепь последовательно с рабочим датчиком 3 силы образцовый датчик 5 силы и измеряют силу трения одновременно двумя датчиками в момент начала перемещения в паре, корректируют характеристику рабочего датчика

3 силы по характеристике образцового датчика 5 силы, при .этом прижатие элементов пары друг к другу осуществляют ступенчато возрастающими нагрузками. 3 ил.

1553850

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для измерения силы трения сопряженных трущихся элементов.

Целью изобретения является повышение точности.

На фиг.1 изображены узел трения и испытательный стенд, на котором реализуется способ при возвратно-пос-;р тупательном перемещении элемента, общий вид; на фиг.2 - то же, при вращательном перемещении; на фиг.3 вид части стенда по фиг.1 при динамической градуировке. 15

На основании 1 подвижно закреплен элемент 2 испытуемого узла трения с воэможностью взаимодействия с жестко закрепленным раЬочим датчиком 3 силы. Перемещаемый элемент,4 этого 20 узла также установлен на основании 1.

Образцовый датчик 5 силы, контролирующий силу перемещения (трения F), взаимодействует с перемещаемым элементом 4 и связан с нагрузочным устрой- 25 ством 6, которое обеспечивает полу-. чение по заданному закону силы перемещения. Датчик 7 силы, контролирующий силу прижатия N между элементами

2, 4, взаимодействует с перемещаемым элементом 4 .и нагрузочным устройством

8, позволяющим задавать силу прижатия по необходимому закону. Датчики 3, 5, 7 подключены к усилителю 9 и регистрирующему прибору 10. Испытательный стенд содержит также установленные подвижно на основании 1 промежуточные детали - опору 11 и корпус 12 с опорным роликом 13 и нагревателем 14, в котором закреплен зле- 40 мент 4, !(орпус 12 может быть соединен с приводом 15 возвратно-поступательного перемещения непосредствен= но (фиг.1) или через образцовый датчик 16 силы и регулируемый упругий элемент 17 (фиг.3).

Предложенный способ измерения силы трения может быть реализован также на стенде (фиг.2) при вращательном и возвратно-качательном перемещении элемента 4 относительно элемента 2.

В условиях статической градуиров-. ки способ реализуют на испытательном стенде (фиг.1), позволяющем модели55 ровать условия работы элементов в узле трения типа поршневое кольцогильза цилиндра, поршень - гильза цилиндра двигателя внутреннего сгорания. Стенд обеспечивает кинематическую связь двух движений во взаимно перпендикулярных направлениях действия сил N и F, в результате чего можно задать необходимые значения

N u F по величине, направлению и скорости их изменения. В качестве испытуемого узла трения применяют элементы 4, 2, вырезанные из реальных поршневых колец и гильз цилиндров дизеля, с присущими им особенностями микрогеометрии и нанесенными на них приработочными и износостойкими покрытиями. В зону трения элементов

2, 4 подводят масло, применяемое при их работе. Перед проведением градуировки корпус !2 отсоединяют от привода 15, а элемент. 4 подводят к элементу 2 посредством деталей 8, l3, 12, 14, после чего от нагревателя 14 осуществляют нагрев элементов 4, 2, датчиков 5, 7, 3 и друГих деталей до температур, соответствующих температурному режиму работы узла трения, При помощи усилителя 9 и регистрирующего прибора

10 производят регулировку нулевого значения сил прижатия N и перемещения (трения) F.

Элемент 4 прижимают к элементу 2 с силой в диапазоне 20-140 кГс со ступенями до 20 кГс. Для каждого значения силы N осуществляют постепенное нагружение элемента 4 силой F посредством нагрузочного устройства 6 до совпадения силы F с силой трения покоя F, „ . Момент времени, соответствующий указанному совпадению, определяют по началу перемещения элемента 4 вдоль элемента 2, по уменьшению силы F в датчике 5. Одновременно посредством усилителя и регистрирующего приЬора 10 измеряют выходной сигнал от градуируемого датчика 3, величина которого соответствует силе трения покоя F> > . Для учета погрешностей градуировки, связанных с перекосами элементов 4, 2 и паразитным трением элемента 2 относительно основания 1, указанную градуировку датчика 3 повторяют для различных мест взаимодействия элемента 4 вдоль элемента 2. Связь между силами перемещения и прижатия для каждой ступени нагрузки определяют опытным путем, по коэффициенту трения покоя f„ ïðè помощи датчиков 7, 5, используя заВисимость Fт и = f ° N

5 155

Способ в условиях динамической градуировки осуществляют на стенде (фиг.1, 3) при его работе. Предварительно образцовый датчик 16 (фиг.3) устанавливают между приводом 15, используемым в качестве нагрузочного устройства 6, и корпусом 12. При этом для устранения возможностей поломки деталей стенда при неподвижности элемента 4 и воздействии на него силой F от привода 15 предусмотрен промежуточный регулируемый упругий элемент.17. Градуировку датчи- ка 3 проводят в диапазоне изменения параметров, соответствующих работе поршня и поршневого кольца совместно с гильзой цилиндра дизеля.

Градуировку производят непосредственно при работе узла трения на стенде.

В процессе проведения градуировки элемент 4 подвергают нагружению силами N u F от нагрузочного устройства 8 и привода 15. При этом элемент

4 находится в неподвижном состоянии, поскольку упругий элемент 17 деформируется за счет регулировки его жесткости, обеспечивая компенсацию перемещения привода 15 относительно элемента 4. В течение рабочего цикла силу N подбирают так, чтобы элемент 4 находился в неподвижном состоянии, а сила F не превышала силу трения покоя, возникающую при наибольшей силе прижатия для испытуемого узла трения

6 (поршневое кольцо - гильза цилиндра дизеля) в реальных условиях.

Регистрацию возникающей при градуировке переменной силы трения F производят одновременно от датчиков

16 и 3 с помощью приборов 9, 10.

Таким образом, за несколько циклов нагружения элемента 4 при работе стен10 да снимается полная градуировочная характеристика во всем рабочем диапазоне изменения F с учетом указанных выше особенностей работы испытуемого узла трения.

Формула изобретения

Способ измерения силы трения, заключающийся в измерении рабочим датчиком силы, возникающей при прижатии друг к другу элементов исследуемой пары трения с нарастающим нагружением пары трения в направлении возможного перемещения одного из элементов относительно другого, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения точности, вводят в силовую цепь последовательно с рабочим датчиком силы и исследуемой парой трения образцовый датчик силы, измеряют силу трения одновременно рабочим и образцовым датчиками силы в момент начала перемещения в паре и корректируют характеристику рабочего датчика силы по характеристике образцового датчика силы, при этом прижа:тие элементов, пары друг к другу осуществляют ступенчато возрастающими нагрузками.

Составитель В,Годзиковский

Редактор А.Иаковская Техред И.Дидык Корректор М.Пожо

Заказ 451 Тираж ч/7 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5