Прибор для исследования фрикционных свойств материалов

Прибор для исследования фрикционных свойств материалов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

<и)466433

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВйДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Зависимое от авт. свидетельства— (22) Заявлено 11.05.73 (21) 1921788/25-28 с присоединением заявки— (32) Приоритет—

Опубликовано 05,04.75. Бюллетень № 13

Дата опубликования описания 30.10.75 (51) М. Кл. G 01n 19/02

Государственный комитет

Совета Министров СССР па лолам изобретений и открытий (53) УДК 621.891:620. . 1 78. 162.43 (088.8) (72) Авторы изобретения

М. А. Броновец, К. С. Ляпин и Г. П. Нерубенко

Николаевский ордена Трудового Красного Знамени кораблестроительный институт имени адмирала С. О. Макарова (71) Заявитель (54) ПРИБОР ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ

ФРИКЦИОННЫХ СВОЙСТВ МАТЕРИАЛОВ

Изо б ретение относится IK облает и исследова ния физических свойств матерналоз, и в частности к устройствам для оценки;коэффмциентов сцеплен ия, трения, скольжения, качения;и т. д.

Известен пр ибо1р для исследования фрикционных свойств материалов, содержащий корпус, держатель образца, обеапечзеваюоций соударение его с иоследуемой,п овермностью контробразца, держатель,контросразца, выполненный в виде соединенной с приводом вращения озоравк и с опорной поверхностью для кpe "iëения контрооразца, и сpÎäñTÂа фрегистрац ии пара|метров движения о б разца в рсзультате его,взаимодействия с контробразцом, по которым оцениваются исксмыс свойства.

Держатель образца .выполнен .в ни де двух соосно установленных и подпружиненных в осевом .на правлении валонкс в, между IKOTopbIьм:I зажимается образец. Прп оттягоованни по крайней мере одно го из валиков образец падает на исследуемую поверх ность контрооразца н многократно от нее отскаооивает. Ilo на раметрам отококов можно оценивать фрикционные .и некоторые механические свойства озатер и ал о в.

Однако такой лри бор не обеспечивает оценки фрикционных свойств при малых скоростях соуда рения, .которые обусла влнвают тире:1мущественно уссругое соударение образцов.

В завикзпмости оТ вел пчины нормальных ,контактных напряжений, обу "ловленных нормальной скоростью соударения образцов, можно полу вить упругую пли упрупо-пластическую обласпи,взаимодействия. Например, стальной шар б,4 хтл, сбра=ываемый .с высоты около 2 мл, дает отпечаток на пластине пз

1О мягкой стали. При этом параметры его отококо в, IB частности длпна и вьнсота,,ничтожны, а,г.о :области упругого взаимодействия он и меньше и зарепистрировать и: трудно.

Целью изобретения является расширение диапазона скоростей соударепия в сторону их малых зпачсний, обуславливающих п реимуществснно упругое соударенпе образцов.

Эта цель достигается тем, что в предложенном приборе держатель образца выгюлнен в виде фпзпгческого маятника, установленного с возможностью качан", я,в нормальном и тангенциальпом направлениях относительно плоскости вращения оп.":рной поверхности oiipalBки, ось |вращения;которой установлена горизонтально, При этом физический маятник снабжен оправкой, предназначенной для к реплен ия образца и установле|н|ной;на конце маятно|оса с .возможнJ тью вращения,вокруг сoii, напраB

466433 ле life которой совпадает с направлением фпзичеокого .маятника, Схема:предложе|н|ного прибора приведена на чертеже, где обозначены: 1 —,физический маятник; 2 — образец; 8 — ось вращения образца; 4 —; 5 — оправка; б— электродвигатель постоянного тока; 7 — корпус; 8 — устройство для измерения параметров движения маятника; 9 — гайки крепления образца на ос и.

Прибор .работает следующим образом.

Маят н ик 1 при о т кл онвнии получает определенный за пас энергии. Оправка 5 вра|щается вокр уг своей оси.

После освобождения маятник ударяется об исследуемую поверхность кон пр образца, закрепле н ного на вращающейся оправке, и получает одновременно танген ц иалыный импульс из-за 1наличия спл трения в напра влени и, перпендикулярном плоскости чертежа (например, <<на» наблюдателя) и нормальный импульс, обусловленный упругим восстановлением в зонах деформ ир ования. Вследствие их совместного действия маятник отклоняется от точки соударания до тех,пор, пока .не исчерпает запас сообщенной ему кинетической энергии, после чего он начинает двигаться;к,контробраэцу, снова ударяется о его поверх ность и отклоняется в д1ругом на правлении. Далее процесс повторяется с затуханием сдв ижения маятника. Движение маятника в нотариальном и тангенциальном напр авлениях непрерывно регистрируется с помощью устройства 8, мзмеряющего параметры движения .или у стройства, осуществляющего зались траекто рыи движеиия маятника, Для случения соударения образца и контробразца в нулевом положении маятника коэффициент трения определяется, например, по формуле

/в /Й., cos ) — l ", cos <

V h,. + 1, 1, где h> — максимальное отклонение пря текущем колебаниями маятника вдоль оси

У перед ударом; — угол между направлением вектора двмжен ия маятника в момент после уда!р а;

hq — максимальное отклонение маятника

5 .вдоль оси У после удара; а — угол между нап ра влением вектора движения мая"пника в момент до уда р а.

Предложенный прибор может быть .исполь1О зован та кже m для оценки:некоторых механичеоиих характе р испик, в часпноспи, ударной твердости ди1намического модуля упругости и коэффи!ц иента гистерези аных потерь. Для этого пом и1мо параметров, движения маятника долж|ны быть зарегисприрова ны и параметры отпечатков о6равца на контроб разце при их упруго-,пластическо м ооуда рении. Их оценка производится по известным формулам.

Предмет изобретения

1. Прибор для исследования фрикционных свойств материалов, содержащ ий корпус, держатель образца, обеспечивающий соудареипс его ic иоследуемой по верхностью контробразца, держатель ко нгроб р азца, выполненный в виде соединенной с приводом, вращения оправки с опорной поверхностью для крепления контробразца, (и средспва регистрации .параметров движения образца в результате его взаимодейспвия с IKoнъробразцом,,IIO которым оцениваются, искомые QBOHcTBB, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона скоростей соударения в сторону их малых значений, обуславливающих нреи мущеопве нно упругое ооударе няе образцов, держатель ооразца выполнен в виде физического маятника, устано1влен ного с,возможностью качания в нормальном и та нгенциальном на правлениях

40 относительно .плоскости вращеяия опорной поверхности оп ра вки, ось вращения которой установлена горизонтально.

2. Прибор по п. 1, отличающийся тем, что, физический маятник снабжен оправкой, пред45 наэначеннои для крепления образца и устаяовлеиной на его конце с возможностью вращения вокруг оси, направление кото рой совпадает с направлением физического маятника.

466433

Составитель А. Логинов

Техред T. Курилко

Редактор Л. Утехина

Корректор И. Симкина

Тип. Харьк. фил. пред. «Патент»

Заказ 901/1291 Изд. № 702 Тираж 902 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Я-35, Раушская наб., д. 4/5