Машина трения для испытания образцов

Машина трения для испытания образцов

Реферат

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано для повышения функциональных возможностей машины трения, а именно расширения диапазона нагрузки, прикладываемой к образцам.

Известна машина трения [Патент РФ на полезную модель №73735, МПК⁴ G01N 3/56, опубл. 27.05.2008] для испытания смазочных материалов, в которой испытательный узел содержит три цилиндрических образца, установленных в неподвижном кольце и прижимающихся торцами с помощью рычажной системы к вращающемуся диску, служащему контробразцом. Диск соединен с валом и установлен в чаше, которая предназначается для сбора жидкого смазочного материала, подаваемого в зону трения.

Известна машина трения для испытания образцов [Патент РФ на полезную модель №81332, МПК⁴ G01N 19/02, опубл. 10.03.2009], наиболее близкая к предлагаемой. Она содержит основание, узел нагружения, узел трения, состоящий из держателя контробразца, установленного на штанге, шарнирно прикрепленной к основанию.

Недостатком этой машины трения является создание узлом нагружения небольших по величине нагрузок, прикладываемых к испытываемому образцу. Это ограничивает возможность применения некоторых методов испытаний на трение и износ.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является увеличение диапазона прикладываемой к образцу нагрузки.

Задача для решения технического результата достигается тем, что в машине трения для испытания образцов, содержащей основание, узел нагружения, узел трения, состоящий из держателя контробразца, установленного на штанге, шарнирно прикрепленной к основанию, согласно изобретению, узел нагружения состоит из П-образного упругого элемента, установленного в рамке, в верхней части которой выполнена резьба, взаимодействующая с винтом, имеющим для создания точечного нагружения сферический конец, упирающийся в П-образный упругий элемент, индикатора, закрепленного на одном конце упругого элемента и упирающегося в другой конец, а также шарика, расположенного между П-образным упругим элементом и штангой соосно с винтом.

Предлагаемый узел нагружения машины трения позволяет изменять величину нагрузки на образец без остановки машины трения, а также создавать нагрузки на контактирующие образцы в несколько раз большие, чем при использовании узла нагружения в прототипе. Это позволяет использовать ее для экспериментальных исследований, в которых к образцу должны быть приложены значительные по величине нагрузки.

На чертеже изображена схема испытательного узла машины трения с узлом нагружения.

Машина трения содержит основание 1, шарнирно прикрепленную к основанию штангу 2, держатель 3, в который во время испытаний устанавливается контробразец 4, шпиндель 5 машины трения, на котором устанавливается испытуемый образец 6, выполненный в виде диска, узел нагружения, который состоит из П-образного упругого элемента 7, установленного в рамке 8, в верхней части которой выполнена резьба, взаимодействующая с винтом 9, имеющим для создания точечного нагружения сферический конец, упирающийся в П-образный упругий элемент 7, индикатора 10, закрепленного на одном конце П-образного упругого элемента 7 и упирающегося в другой его конец, шарика 11, расположенного между П-образным упругим элементом 7 и штангой 2 соосно с винтом 9. Такое выполнение узла нагружения позволяет увеличить диапазон прикладываемых к образцу нагрузок. В чаше 12 во время испытаний помещается смазочный материал, в который погружается испытуемый образец 6.

Машина трения работает следующим образом.

Испытуемый образец 6, выполненный в виде диска, устанавливается на шпиндель 5 машины трения, а контробразец 4 зажимается в держателе 3 и прижимается к торцу испытуемого образца 6. При включении вращения шпинделя 5 испытуемый образец 6 начинает тереться о контробразец 4. Для создания необходимой силы прижатия контробразца 4 вращают винт 9, сжимая П-образный упругий элемент 7, установленный в рамке 8. Возникающее при сжатии П-образного упругого элемента 7 усилие передается на штангу 2 через шарик 11. Величина задаваемой нагрузки контролируется при помощи индикатора 10, определяющего деформацию П-образного упругого элемента 7 при его сжатии.

Машина трения для испытания образцов, содержащая основание, узел нагружения, узел трения, состоящий из держателя контробразца, установленного на штанге, шарнирно прикрепленной к основанию, отличающаяся тем, что узел нагружения состоит из П-образного упругого элемента, установленного в рамке, в верхней части которой выполнена резьба, взаимодействующая с винтом, имеющим для создания точечного нагружения сферический конец, упирающийся в П-образный упругий элемент, индикатора, закрепленного на одном конце упругого элемента и упирающегося в другой его конец, а также шарика, расположенного между П-образным упругим элементом и штангой соосно с винтом.