Установка для дослідження процесу “напруга-деформація” у механічному контакті з вищою парою для матеріалів та покриттів

1. Установка для дослідження процесу "напруга-деформація" у механічному контакті з вищою парою для матеріалів та покриттів, яка складається із станини, механізму закріплення зразка, індикаторів переміщення, вузла навантаження зразка, 3 38036 4 штейну 19, змінних важелів 20, підвісних вантажів женні. Датчик 22 по відношенню до кронштейна 19 21, безконтактного індуктивного датчика мікро певиставляється з необхідним вимірювальним зазореміщень 22, стійки 23, тарувального контактного ром. До важеля 10 на його кінці прикладається індуктивного датчика 24, електромагніту 25. навантаження 20 для забезпечення необхідного Номінально нерухомий контакт із вищими панормального тиску в контакті. Сумарна вертикальрами здійснюється циліндричним зразком 1 і чотина реакція в контакті визначається з умови рівнорма циліндричними контрзразками 2 того ж самого ваги важеля 10 (Фіг.3) діаметру. Контрзразки 2 попарно-паралельно Q *L N= n (1) встановлені в нижній 3 і верхній 4 обоймах і фікL - ln суються в них із двох сторін пробками 5 у різьбі Нормальна реакція, що приходиться на один таким чином, щоб контрзразок не мав можливості контакт в системі зразок - контрзразки осьового переміщення. Нижня обойма 4 входить у Qn * L систему станини 6 установки і закріплюється в N1 = (2) направляючій 7 стопорними гвинтами 8. Вона має 2 * (L - ln ) можливість регулювання свого положення за раде Qn - навантаження, прикладене до кінця хунок переміщення по направляючій в площині, важеля (Фіг.3) перпендикулярній площині креслення і по вертиНомінальний контактний тиск визначається з калі за рахунок тонких мідних прокладок 9. використанням формули 2, та врахувавши, що Верхня обойма 3 з контрзразками входить у систему навантажувального важеля 10 і встановN q= лена на ньому на осі 11, що забезпечує можлиA вість початкового регулювання положення обойми Qn * L 3 відносного важеля 10 у площині креслення. Пісq= (3) 2 * (L - ln )* A ля виконання регулювання обойма 3 фіксується на важелі 2 за допомогою планки 12 і гвинтів 13. де A - номінальна площа контакту, що обчисНавантажувальний важіль 10 встановлений на люється з експериментальних даних по розмірах осі 14 у кронштейні 15, що утворює зі станиною 6 плями контакту (визначалась за допомогою інжорстку систему. Важіль 10 є двоплечим. Він має струментального мікроскопа). вантажне плече довжиною L і компенсаційне плеФормула 3 використовується для визначення че. На компенсаційному плечі розташований ванвеличини навантаження Q n , при якому забезпетаж 16 який підбираємо таким чином, щоб зрівночується рівень номінального контактного тиску, що важити вагу навантажувальної частини важеля 10 задається перед початком проведення експеримеразом з вагою верхньої обойми 4 з контрзразками. нту. Зразок 1 циліндричної форми (Фіг.2) має потоЯкщо до кінця планки 17 прикласти вертикавщен у частину посередні, на яку щільно посаджельне навантаження Q t за допомогою вантажів 21 на рівноплеча планка 17 прямокутного перетину. Вона жорстко закріплюється на зразку 1 за допо(Фіг.1),то вона буде прагнути повернути планку могою гвинтів 18. На одному її кінці є отвір для разом зі зразком проти годинникової стрілки щодо підвісу вантажів, а на іншому - вимірювальний осі зразка. При цьому в контактних зонах буде діякронштейн 19. Обидва плеча планки 17 урівновати дотична реакція T1 жені щодо повздовжньої осі зразка 1. При піднятоQ *l му важелі 10 проти годинникової стрілки щодо осі T1 = t t 2 *d 14 планка 17 пропускається одним кінцем у паз кронштейна 15 і зразок встановлюється симетричде lt - вимірювальне плече планки(Фіг.3) но на контрзразках нижньої обойми 3. Потім ваd - діаметр зразка. жіль 10 опускають і зразок 1 вступає в контакт із Номінальна дотична напруга в контакті визнаконтрзразками верхньої обойми 4. На кінці важеля чається, як 10 підвішуються змінні вантажі 20, які створюють Q t * lt нормальне навантаження в точкових контактах (5) tk = зразка 1 з контрзразками нижньої 3 і верхньої 4 2* d* A обойми. Взаємне дотичне переміщення елементів у При цьому зразок 1 є затиснутим нормальним контакті при тангенціальному навантажені визнанавантаженням між верхніми і нижніми контрзразчається, виходячи з наступних міркувань: ками. В такій системі зразок 1 має по дві точки - при малих кута х повороту планки, що має міконтакту з контрзразками 2 на кожному плечі. Пласце при навантажені контакту в межах повного нка 17 на одному із плечей має підвіс для вантажів попереднього зміщення, взаємне переміщення 21. У вимірювальну систему установки входить елементів контакту пропорційно кутові повороту безконтактний індуктивний датчик мікропереміпланки 17 із зразком 1 (Фіг.1). Якщо датчик реєстщень 22, який встановлений на вимірювальній рує переміщення X d на кінці плеча планки ld , то стійці з вимірювальним зазором відносного кронфактичне взаємне переміщення елементів контакштейна 19, а також контрольний тарувальний конту X, що відповідає переміщенню, яке ми реєструтактний індуктивний датчик 24. Крім того в устаноємо при заданому навантаженні, дорівнює вці є електромагніт 25, встановлений на d кронштейні 15. x= * xd (6) Установка працює таким чином: планка 17 із 2 * ld зразком 1 виставляється в горизонтальному поло 5 38036 6 Формула 6 розкриває вигоду прийнятої в цій ня та юстування установки. Так після проведення установці концепції навантаження і виміру перечергового досліду контрзразки провертаються викруткою навколо своєї осі на кут 5-10°, а зразок d міщень. Чим менше відношення , тим з трохи зміщується уздовж своєї осі. Таким чином, 2 *ld при цьому контактна зона для кожного чергового більшою точністю можна зробити вимір взаємного досліду буде утворена не пошкодженими в попепереміщення елементів контакту. У нашому випаредньому досліді поверхнями, а новими контактудку d = 0,025 . Таким чином, якщо показ датючими поверхнями, що дасть можливість з одним 2 * ld комплектом зразок - контрзразки провести 20-30 чика складає 1мкм, то при цьому в контакті передослідів. міщення складе всього 0,025мкм. Це дозволило Джерела інформації застосувати індуктивні датчики переміщень з порі1. Максак В.И. Предварительное смещение и вняно невисокою чутливістю - 0,01мкм. жесткость механического контакта. М., «НауВеликою перевагою описаної вище установки ка», 1975г., стр.60. являється те, що при проведені великого числа дослідів не буде потрібно великої кількості зразків, значно зменшиться час на проведення досліджен 7 Комп’ютерна в ерстка В. Мацело 38036 8 Підписне Тираж 28 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601