Способ сравнительной оценки износостойкости пар образцов материалов и устройство для его осуществления

Способ сравнительной оценки износостойкости пар образцов материалов и устройство для его осуществления

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к испытательной технике и методам испытания и может быть использовано для сравнительной оценки износостойкости пар образцов материала. Цель - повышение точности и производительности оценки. Контробразец 4 устанавливают в держатель 3. Затем устанавливают образец 2 в корпус 1, герметичную камеру 6 крепят к корпусу 1, а к воздуховоду 7 подсоединяют счетчик 8 частиц износа. В каналы 13 подают очищенный воздух и замеряют фоновую запыленность. Включают привод перемещения, нагружают образец радиальным усилием и изнашивают несколько пар образцов материала, после чего фиксируют концентрацию частиц износа для конечного дискретного ряда. Одно дискретное значение отличается от другого в три раза. Определяют параметр А для каждого сочетания материала при фиксировании режима трения. В качестве параметра трения выбирают минимальное значение параметра А. 2 с.п. ф-лы, 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (э|)э G 01 N 3/56

ГОСУДАРСТВЕ ННЪ|й КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРETEHHRM И ОТКРЪ|ТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

О

О (д

О

С

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4684638/28 (22) 16.03.89 (46) 15.07.91. Бюл. М 26, (71) Московский институт электронной техники (72) И.Г. Блинов и Ю.А. Люкшин (53) 620.178.16(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N. 1409887, кл. G 01 N 3/56, 1986.

Авторское свидетельство СССР

N. 1280491, кл. G 01 N 3/56, 1984. (54) СПОСОБ СРАВНИТЕЛЬНОЙ ОЦЕНКИ

ИЗНОСОСТОЙКОСТИ ПАР ОБРАЗЦОВ МАТЕРИАЛОВ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУ.ЩЕСТВЛ ЕНИЯ

„„Я „„1663505 А1 (57) Изобретение относится к испытательной технике и методам испытания и может быть использовано для сравнительной оценки износостойкости пар образцов материала, Цель — повышение точности и производительности оценки, Контробразец 4 устанавливают в держатель 3. Затем устанавливают образец 2 в корпус 1, герметичную камеру 6 крепят к корпусу 1, а к воэдуховоду 7 подсоединяют счетчик 8 частиц износа. В каналы 13 подают очищенный воздух и замеряют фоновую запыленность.

Включают привод перемещения, нагружают образец радиальным усилием и изнашивают несколько пар образцов материала, по1663505

10 сле чего фиксируют концентрацию частиц. износа для конечного дискретного ряда. Одно дискретное значение отличается от другого в три раза. Определяют параметр А для

Изобретение относится к испытательной технике и методам испытания и может. быть использовано для сравнительной оценки иносостойкости пар образцов материала.

Целью изобретения является повышение точности и производительности оценки, На фиг. 1 изображено устройство, общий вид; на фиг. 2 — разрез А — А на фиг. 1, Устройство для реализации способа содержит корпус 1, предназначенный для связи с образцом 2, держатель 3 контробразца

4, привод (не показан) его движения, узел 5 нагружения образца 2, герметичную камеру

6, связанный с ней воздуховод 7 для отбора проб, связанный с ним счетчик 8 частиц износа, нагнетатель 9 воздуха с фильтром, в корпусе 1 выполнено сквозное отверстие, форма которого представляет собой сопряженные цилиндрический, конический и цилиндрический большего диаметра участки соответственно 10 — 12 по периметру корпуса выполнены каналы, оси которых параллельны оси отверстия, предназначенные для подачи воздуха из нагнетателя

9, сквозное отверстие 10 цилиндрической формы меньшего диаметра предназначено для размещения в нем держателя 3 контробразца 4, цилиндрическое отверстие большего диаметра — для жесткого крепления образца 2, ось воздуховода 7 расположена на оси сквозного отверстия, нагреватель 13, связанный с ним блок (не показан) контроля и регулировки температуры, магистрали 14 для охлаждения образца 2. На рабочей поверхности .образца 2 могут быть выполнены канавки 15 для прохождения через них воздуха, Соответствующие каналы связаны с соответствующими канавками 15, Конический участок 11 выполнен для предотвращения контакта контробразца 4 и корпуса 1. Кагнетатель

9 воздуха, например, выполнен в виде герметичного кожуха, установленного внутри него вентилятора и фильтров грубой и тонкой очистки воздуха, в качестве фильтрующих материалов используют, например, ФПП-15-1,7, ФПП-15-1,7А, нетканный материал на основе смеси волокон шерсти и вискозы, лавсановое (штапельное) волокно и пенополиуретан самозатухающий после

50 каждого сочетания материала при фиксировании режима трения. В качестве параметра трения выбирают минимальное значение параметра А. 2 с.п, ф-лы, 2 ил. соответствующей обработки. Счетчик 8 частиц износа соединен с воздуховодом 7 гибкой трубкой, например, типа ПВХ, и установлен как можно ближе к нему и с минимальным числом изгибов трубки, что повышает точность измерения концентрации частиц износа. Нагреватель 13 выполнен, например, в виде проволочной спирали, но может быть водяным или паровым. Цилиндрический участок 12 большего диаметра может быть выполнен совместно с нагревателем 13 в виде отдельного блока, при этом термическое расширение материала блока компенсируется зазором, с которым блок размещен в корпусе.

Магистраль 14 выполнена, например, в виде системы патрубков, по которым пропускают охлаждающую жидкость или криогаз, при этом аналогично нагревателю 13 магистраль 14 выполнена совместно с цилиндрическим участком 12.

Способ сравнительной оценки износостойкости, реализуемый с помощью устройства, заключается в следующем.

Контробразец 4 при снятой герметич-. ной камере 6 устанавливают в держатель 3 и для предотвращения осевого смещения фиксируют. Устанавливают образец 2 в корпус 1, затем к нему через прокладки крепят герметичную камеру 6, К воздуховоду 7 подсоединяют счетчик 8 частиц износа, а к каналам 13 — нагнетатель 9 воздуха. В каналы 13 подают очищенный воздух и после некоторой выдержки (5-10 мин), необходимой для удаления частиц пыли, слетевших со стенок каналов 13, и для стабилизации воздушных потоков в герметичной камере

6. замеряют фоновую запыленность, обусловленную возможным проникновением в устройство частиц пыли иэ окружающей среды через неплотности. При нулевом фоне или величине его пренебрежительно малой включают привод перемещения, устанавливают требуемые скорость перемещения контробразца 4 и усилие его нагружения. Изнашивают несколько пар образцов 2 и 4 материала в герметично закрытом объеме в одинаковых условиях.

Фиксируют концентрацию частиц износа счетчиком 8 в,несущем воздушном потоке для конечного дискретного ряда, причем одно дискретное значение отличается от дру1663505

30

55 гого в три раза. Из следующего соотношения вычисляют параметр А:

A = ln (О Mi.

i=1 где Di — размер частицы износа;

Ni — концентрация частицы износа размером Di, i = 1-к — номер частицы износа из дискретного ряда ее размеров; к — количество размеров частиц износа в дискретном ряду, Для каждого сочетания материала при фиксированном режиме трения в качестве параметра трения выбирают минимальное значение параметра А.

При необходимости сбора всех частиц независимо от их размеров, например, для определения интегрального весового изно- . са или для микроструктурного анализа после счетчика 8 частиц износа устанавливают . фильтр, Для проведения испытаний при высоких или низких температурах после установки образца 2 и контробразца 4 соответственно включают нагреватель 13, регулируют и контролируют температуру соответствующим блоком или в магистраль 14 подается охлаждающая жидкость для получения температуры ниже комнатной, при подаче в магистраль 14 криогаза получают отрицательные температуры.

Для проведения испытаний в конкретных газовых средах вместо очищенного воздуха в каналы 13 корпуса 1 подается требуемый газ, прошедший очистку.

Нагнетатель 9 воздуха применяют в случае, если счетчик 8 частиц износа не имеет собственного насоса. Скорость воздуха в герметичной камере 6 при использовании нагнетателя 9 подбирается таким образом, чтобы был обеспечен характер ламинарного

его течения. Контролируется режим ламинарного течения запуском в устройство окрашенного воздуха.

При реализации способа использовались следующие режимы трения. нагрузка на образец 2 — 15 кгс, скорость вращения контробразца 4 — 1000 об/мин, начальная температура на рабочих поверхностях образца

2 и контробразца 4-22 С.

Дополнительные условия: режим сухого трения, вибрация специальным образом не создавалась, среда — очищенный воздух (частиц размером более 0,7 мкм не обнаружено). . Образцы: контробразец для всех пар трения изготовлен из стали 40Х, ГОСТ 454371, твердость на поверхности трения MRC

59-63, шероховатость поверхности трения

Ra 0,2; образец изготовлен из трех различных материалов: сталь 45, ГОСТ 1050-74, MRC 50 — 55. Ra 0,4; бронза Бр 05С25, ГОСТ

613-79, MB 60, Ra 0,6; чугун АЧС-1, НВ170, Ra 0,6, Размеры образцов; кон тробраэец

36х20х14 {мм); образец 52х36х14 (мм).

Оборудование; в качестве счетчика 8 частиц износа использовался фотоэлектрический счетчик аэрозольных частиц типа А3-5 с насосом производительностью отбора проб i,2 л/мин, Диапазон ре гистри руемых размеров истиц 0,5-10 мам. В качестве блока очистки воздуха использовался фильтр ЛАИК на основе фильтрующего материала ФПП-15-1,7.

Формула изобретения

1. Способ сравнительной оценки износостойкости пар образцов материалов, эаключающийся в том. что изнашивают несколько пар образцов материалов в герметично закрытом обьеме в одинаковых условиях, фиксируют концентрацию частиц износа различного разл1ера и определяют параметр трения, по которому сравнивают иэносостойкости пар образцов материалов, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и производительности оценки, фиксирование концентрации частиц износа осуществляют для конечного дискретного ряда значений размеров частиц износа, причем одно дискретное значение отличается от другого B три раза, для каждой пары образцов определяют параметр А трения, минимальное значение которого характеризует наиболее износостойкую пару образцов, иэ соотношения

A=in Î, D; Ni, i =1 где Di — размер частицы износа;

N — концентрация частицы износа размером Di, i = 1 — К вЂ” номер частицы износа из дискретного ряда ее размеров;

К вЂ” количество разл1еров частиц износа в дискретном ряду, 2. Устройство для сравнительной оценки износостойкости пар образцов матеоиалов, содержащее корпус, предназначенный для связи с образцом, держатель контробразца, привод его движения, узел нагружения образца, герметичную камеру, связанный с ней воздуховод для отбора проб, связанный с ним счетчик частиц износа и нагнетатель воздуха с фильтром, о т л и ч а ющ е е с я тем, что s корпусе выполнено сквозное отверстие, состоящее из сопряженных цилиндрического, конического и

1663505

Составитель А. Асриянц

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор:Q. Кравцова

Редактор Н. Горват

Заказ 2261 Тираж 394 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101

i цилиндрического большего диаметра участков, по периметру сквозного отверстия корпуса выполнены предназначенные для подачи воздуха из нагнетателя каналы, оси которых параллельны оси отверстия, пред- 5 назначенные для подачи воздуха из нагнетателя, участок сквозного отверстия цилиндрической формы меньшего диаметра предназначен для размещения в нем де- ржателя контробразца, цилиндрического

/ отверстия большего диаметра — для жесткого крепления образца, а ось воздуховода для отбора проб расположена на оси сквозного отверстия корпуса.