Пристрій для дослідження триботехнічних властивостей матеріалів і покриттів при ударних навантаженнях

Пристрій: для дослідження триботехнічних властивостей матеріалів і покриттів при ударних навантаженнях, що містить ведучий і ведений роликові зразки у вигляді дисків з гладкими циліндричними робочими поверхнями, нерухому опору для закріплення на своєму валі одного роликового зразка, рухомий важіль для закріплення на своєму валі другого роликового зразка і вузол для їх раді 36726 нана у вигляді диска з гладкою циліндричною робочою поверхнею і одним подовжнім по діаметру пазом необхідної ширини і довжини, а друга його деталь виконана у вигляді втулки некруглої форми. В цих умовах вказаний диск ведучого роликового зразка встановлений на втулці з можливістю радіального переміщення в обидві сторони відносно її вісі обертання, при цьому подовжній паз диска має паралельні між собою внутрішні робочі грані і закруглені кінці, а втулка має таку ж саму форму своєї зовнішньої поверхні і відстань між паралельними зовнішніми робочими гранями, як і паз диска, але дещо меншу відстань між кінцями її закруглених торців. Різниця в довжині некруглої втулки і некруглого паза диска ведучого роликового зразка залежить від необхідної і максимально допустимої величини їх відносного переміщення в радіальному направленні. Згідно з таким виконанням ведучого роликового зразка і забезпеченні при цьому радіального переміщення його диска відносно втулки тільки в одній діаметральній площині в межах кожного циклу обертання вказаного ведучого роликового зразка забезпечується тільки два ударних навантаження своєї гладкої циліндричної робочої поверхні з гладкою циліндричною робочою поверхнею веденого роликового зразка-ударника, який жорстко і співвісно закріплений на валі рухомого важеля. Одночасно змінюється і міжосьова відстань між валами нерухомої опори та рухомого важеля, на яких закріплені обидва роликові зразки, а це відповідно в межах кожного циклу їх обертання викликає зміну радіального стискуючого навантаження і відносного проковзування між своїми гладкими циліндричними робочими поверхнями. В основу винаходу поставлено задачу розробити такий пристрій для дослідження триботехнічних властивостей матеріалів і покриттів при ударних навантаженнях, який би дозволяв вибирати і одночасно міг забезпечувати можливість проведення таких досліджень при будь-якому одному фіксовано встановленому режимі радіального стискуючого навантаження та тертя кочення з відносним проковзуванням між гладкими циліндричними робочими поверхнями обох роликових зразків в межах кожного циклу їх обертання шляхом виключення необхідності виконання диска ведучого роликового зразка з подовжнім по діаметру пазом, рухомості його в радіальному направленні і застосування при цьому втулки некруглої форми за рахунок заміни цієї втулки одним диском некруглої форми, а також закріплення його разом з основним диском жорстко і співвісно на валу нерухомої опори. Поставлена задача вирішується тим, що в пристрої для дослідження триботехнічних властивостей матеріалів і покриттів при ударних навантаженнях, що містить ведучий і ведений роликові зразки у вигляді дисків з гладкими циліндричними робочими поверхнями, нерухому опору для закріплення на своєму валі одного роликового зразка, рухомий важіль для закріплення на своєму валі другого роликового зразка і вузол для їх радіального навантаження, при цьому на валі нерухомої опори закріплений ведучий роликовий зразок, а на валі рухомого важеля жорстко і співвісно закріпле ний ведений роликовий зразок-ударник, новим є те, що диск ведучого роликового зразка з гладкою циліндричною робочою поверхнею закріплено жорстко і співвісно на валі нерухомої опори, а також доповнений співвісно встановленим і жорстко закріпленим на одному з його торців двома діаметрально розміщеними штирями допоміжним диском, який має овальну або еліптичну форму, при цьому діаметр гладкої циліндричної робочої поверхні основного диска ведучого роликового зразка більший за довжину малої вісі вказаного допоміжного диска овальної, або еліптичної форми і менший за довжину його великої вісі. Доповнення в такому пристрою ведучого роликового зразка одним овальним або еліптичним диском, який встановлений співвісно його основному диску і закріплений штирями на одному з торців, а також виконання основного диска з діаметром своєї гладкої циліндричної робочої поверхні більшим довжини малої вісі допоміжного диска овальної або еліптичної форми і меншим довжини його великої вісі дозволяє проводити дослідження триботехнічних властивостей матеріалів і покриттів при ударних навантаженнях з фіксованими режимами радіального стискуючого навантаження і тертя кочення з відносним проковзуванням між гладкими циліндричними робочими поверхнями обох роликових зразків, тому що після забезпечення в межах кожного циклу їх обертання двох ударних навантажень своїх гладких циліндричних робочих поверхонь радіальне стискуюче навантаження і тертя кочення з відносним проковзуванням між ними стабілізуються. На фіг. 1 і 2 схематично показаний пристрій для дослідження триботехнічних властивостей матеріалів і покриттів при ударних навантаженнях; на фіг. 3 і 4 показаний ведучий роликовий зразок пристрою. Пристрій для дослідження триботехнічних властивостей матеріалів і покриттів при ударних навантаженнях має ведучий 1 і ведений 2 роликові зразки у вигляді дисків з гладкими циліндричними робочими поверхнями, нерухому опору 3 для закріплення на своєму валі одного роликового зразка, рухомий важіль 4 для закріплення на своєму валі другого роликового зразка і вузол для їх радіального навантаження. При цьому на валі нерухомої опори 3 закріплений ведучий роликовий зразок 1 у вигляді диска діаметром D1, а на валі рухомого важеля 4 жорстко і співвісно закріплений ведений роликовий зразок-ударник 2 у вигляді диска діаметром D2. Крім цього, диск ведучого роликового зразка 1 із гладкою циліндричною робочою поверхнею закріплений жорстко і співвісно на валі нерухомої опори 3, а також доповнений співвісно встановленим і жорстко закріпленим на одному з його торців двома діаметрально розміщеними штирями 5 допоміжним диском 6, який має овальну або еліптичну форму. При цьому діаметр D1 гладкої циліндричної робочої поверхні основного диска ведучого роликового зразка 1 більший за довжину а малої вісі вказаного допоміжного диска 6 овальної або еліптичної форми і менший за довжину b його великої вісі. Рухомий важіль 4 встановлений на вісі другої нерухомої опори 7 з можливістю його качання на 2 36726 вколо точки О. Прижимання гладких циліндричних робочих поверхонь ведучого 1 і веденого 2 роликових зразків забезпечується з допомогою пружини стиснення 8 або вантажу 9, який має необхідну вагу G. Ведений роликовий зразок-ударник 2 має ширину своєї гладкої циліндричної робочої поверхні більше загальної ширини основного і допоміжного 6 дисків ведучого роликового зразка 1. Працює пристрій для дослідження триботехнічних властивостей матеріалів і покриттів при ударних навантаженнях таким чином. Спочатку ведений роликовий зразок-ударник 2 своєю гладкою циліндричною робочою поверхнею з необхідним радіальним стискуючим навантаженням Р прижимається до гладкої циліндричної робочої поверхні основного диска ведучого роликового зразка 1. Після цього ведучий 1 і веденим 2 роликові зразки приводяться в обертальний рух w, між їх гладкими циліндричними робочими поверхнями забезпечується необхідний режим тертя кочення з відносним проковзуванням і одночасна подача мастильного або другого рідкого матеріалу в зону їх контакту. В результаті, ведений роликовий зразокударник 2 по черзі взаємодіє з гладкою циліндричною робочою поверхнею основного диска ведучого роликового зразка 1 і з двома закругленими кінцями його допоміжного диска 6 овальної або еліптичної форми, які розміщені протилежно один від другого вздовж великої вісі цього ж самого диска довжиною b . При цьому овальний або еліптичний допоміжний диск 6 роликового зразка 1 із закругленими кінцями вздовж великої вісі виконує роль генератора ударних навантажень між гладкими циліндричними робочими поверхнями основного диска цього ж ведучого роликового зразка 1 і веденого, роликового зразка-ударника 2. Частота ударних навантажень гладких циліндричних робочих поверхонь ведучого 1 і веденого 2 роликових зразків протягом кожної хвилини їх обертання пов'язана з кількістю (двох) закруглених кінців вздовж великої вісі b допоміжного диска 6 овальної або еліптичної форми ведучого роликового зразка 1 і його кутової швидкості w. Сила ударних навантажень між цими поверхнями залежить від величини радіального стискуючого навантаження P, а амплітуда ударних навантажень між ними залежить від висоти h розташування закруглених кінців овального або еліптичного допоміжного диска 6 ведучого роликового зразка 1 над гладкою циліндричною робочою поверхнею кого основного диска і одночасно від висоти піднімання над цією ж поверхнею гладкої циліндричної робочої поверхні веденого роликового зразка-ударника 2 при зміні величини міжосьової відстані обох роликових зразків від l1 до l2. Таким чином, закріплення на одному з торців основного диска ведучого роликового зразка допоміжного диска овальної або еліптичної форми, який своїми двома закругленими кінцями вздовж великої вісі розміщується на більшому радіусі кривизни від його гладкої циліндричної робочої поверхні, дозволяє забезпечувати два ударних навантаження між гладкими циліндричними робочими поверхнями обох роликових зразків в межах кожного циклу їх обертання, а також проводити дослідження триботехнічних властивостей матеріалів і покриттів при ударних навантаженнях з фіксованими режимами радіального стискуючого навантаження і тертя кочення з відносним проковзуванням між вказаними гладкими циліндричними робочими поверхнями ведучого роликового зразка і веденого роликового зразка-ударника. 3 36726 Фіг. 1 Фіг. 2 Фіг. 3 Фіг. 4 __________________________________________________________ ДП "Український інститут промислової власності" (Укрпатент) Україна, 01133, Київ-133, бульв. Лесі Українки, 26 (044) 295-81-42, 295-61-97 __________________________________________________________ Підписано до друку ________ 2001 р. Формат 60х84 1/8. Обсяг ______ обл.-вид. арк. Тираж 50 прим. Зам._______ ____________________________________________________________ УкрІНТЕІ, 03680, Київ-39 МСП, вул. Горького, 180. (044) 268-25-22 ___________________________________________________________ 4