Зразок для випробування матеріалів на зношування

Зразок для випробування матеріалів на зношування, виконаний у вигляді ролика із набору робочих елементів, що утворюють своїми зовнішніми циліндричними ділянками замкнуту поверхню, а також диска з почергово розміщеними на його зов 40274 по марках матеріалів виконувалися не у вигляді дисків з трьома лисками і одним або двома торцевими зрізами, а у вигляді напівкільцевих секторів, і замість двох допоміжних циліндричних дисків використовувати тільки один диск з циліндричними ділянками, лисками і кільцевою канавкою в середній по його ширині частині, при цьому робочі елементи розміщувалися в цій кільцевій канавці диска і закріплювалися в ній штирями, що дозволяє одночасно проводити випробування на зношування більше чотирьох пар різних по марках матеріалів і підвищити цим самим продуктивність таких випробувань, а також значною мірою спростити виготовлення такого роликового зразка в цілому. Поставлена задача вирішується тим, що в зразку для випробування матеріалів на зношування, виконаному у вигляді ролика із набору робочих елементів, що утворюють своїми зовнішніми циліндричними ділянками замкнуту поверхню, а також диска з почергово розміщеними на його зовнішній поверхні листками і циліндричними ділянками, які перекривають місця стиків зовнішніх циліндричних ділянок робочих елементів, новим є те, що робочі елементи виконані у вигляді напівкільцевих секторів, диск в середній по своїй ширині частині виконаний з кільцевою канавкою, ширина якої дорівнює ширині робочих елементів, а глибина - різниці радіусів кривизни їх зовнішніх і внутрішніх циліндричних ділянок, при цьому робочі елементи встановлені в кільцевій канавці диска, а в диску і в робочих елементах виконані розміщені по концентричній осі обертання зразка колу наскрізні співвісні отвори, в яких встановлені штирі. Виконання в такому роликовому зразку робочих елементів не у вигляді дисків з трьома дисками і одним або двома торцевими зрізами, а у вигляді напівкільцевих секторів з зовнішніми і внутрішніми циліндричними ділянками, а замість двох допоміжних дисків тільки одного диска з кільцевою канавкою для встановлення в ній вказаних робочих елементів між двома утвореними кільцевими виступами по бокам з можливістю закріплення їх від випадання і колового зміщення штирями, дозволяє одночасне проводити випробування на зношування більше чотирьох пар різних по марках матеріалів і підвищити цим самим продуктивність таких випробувань, а також в значній мірі спростити виготовлення такого роликового зразка в цілому. На фіг. 1 схематично показано вузол тертя з використанням запропонованого зразка для випробування матеріалів на зношування; на фіг. 2 показано вид на фіг. 1 в перерізі А-А; на фіг. 3 показано вид на фіг. 2 в перерізі Б-Б; на фіг. 4 показано загальний вигляд робочого елемента зразка. Вузол тертя для випробування матеріалів на зношування складається із зразка 1 і контрзразка 2, які закріплені співвісно на своїх паралельно розміщених валах відповідної машини тертя з забезпеченням між їх робочими поверхнями необхідного зовнішнього навантаження, а також необхідного режиму їх тертя кочення з відносним проковзуванням. При цьому зразок 1 і контрзразок 2 мають паралельні між собою і перпендикулярні до своїх осей обертання торці. Зразок 1 виконаний у вигляді ролика із набору робочих елементів 3, що утворюють своїми зовні шніми циліндричними ділянками 4 замкнуту поверхню діаметром D1, а також диска 5 з почергово розміщеними на його зовнішній поверхні дисками 6 і циліндричними ділянками 7, які перекривають місця стиків зовнішніх циліндричних ділянок 4 робочих елементів 3. Робочі елементи 3 виконані у вигляді напівкільцевих секторів, диск 5 в середній по своїй ширині а частині виконаний з кільцевою канавкою 8, ширина b якої дорівнює ширині робочих елементів 3, а глибина h – різниці радіусів кривизни R1 і R2 їх зовнішніх 4 i внутрішніх 9 циліндричних ділянок, при цьому робочі елементи 3 встановлені в кільцевій канавці 8 диска 5, а в диску 5 i в робочих елементах 3 виконані розміщені по концентричному осі обертання зразка 1 колу діаметром D2 наскрізні співвісні отвори 10, в яких встановлені штирі 11. В результаті такого виконання зразка 1 кільцева канавка 8 його диска 5 утворює два бокових виступи 12 шириною с і розміщену між ними циліндричну перемичку 13 діаметром D3. Радіус кривизни R1 зовнішніх циліндричних ділянок 4 робочих елементів 3 дорівнює половині зовнішнього діаметра D1 утворюваної ними замкнутої поверхні i половині діаметра розміщення циліндричних ділянок 7 на зовнішніх поверхнях обох бокових виступів 12 диска 5, а радіус кривизни R2 внутрішніх циліндричних ділянок 9 робочих елементів 3 дорівнює половині зовнішнього діаметра D3 циліндричної перемички 13 цього диска 5. Робочі елементи 3 встановлені в кільцевій канавці 8 диска 5 так, щоб вони своїми внутрішніми циліндричними ділянками 9 базувалися по зовнішній поверхні його циліндричної перемички 13. При виконанні робочих елементів 3 у вигляді напівкільцевих секторів, кожний із них має по дві розміщені під кутом a плоскі грані 14, які обмежують довжину дуги розташування їх зовнішньої 4 і внутрішньої 9 циліндричної ділянки. Відповідно, при встановленні робочих елементів 3 в кільцеву канавку 8 диска 5 в місцях їх стиків своїми плоскими гранями 14 між ними утворюються незначні радіальні зазори 15. Тому робочі елементи 3 повинні бути встановлені в кільцеву канавку 8 диска 5 ще й так, щоб циліндричні ділянки 7 на зовнішніх поверхнях обох бокових виступів 12 цього диска 5 перекривали місця стиків зовнішніх циліндричних ділянок 4 робочих елементів 3. Для цього довжина дуги кожної циліндричної ділянки 7 диска 5 повинна бути більше довжини дуги радіального зазору 15, утвореного кожною парою сусідніх робочих елементів 3 в цих місцях їх стику своїми плоскими гранями 14. Встановлені в наскрізні співвісні отвори 10 диска 5 і робочих елементів 3 штирі 11 призначені для закріплення робочих елементі в 3 в кільцевій канавці 8 диска 5, при цьому штирі 11 своїми середніми ділянками попарно встановлені в розміщених паралельно і між собою і під певним кутом b один від другого отворах 10 кожного робочого елемента 3, а своїми кінцями встановлені в отвоpax 10, утворених кільцевою канавкою 8 бокових виступів 12 диска 5. Крім цього, штирі 11 встановлені в отворах 10 робочих елементів 3 і бокових виступів 12 диска 5 з таким натягом, який би виключав вільне випадання цих штирів 11 з вказа 2 40274 ний рух w з одночасною подачею мастильного матеріалу в зону їх контакта, а також забезпеченням між ними необхідного режиму тертя кочення з відносним проковзуванням. В результаті зразок 1 почергово взаємодіє з гладкою циліндричною робочою поверхнею роликового контрзразка 2 зовнішніми циліндричними ділянками 4 різних робочих елементів 3 і циліндричними ділянками 7 на зовнішніх поверхнях обох бокових виступів 12 свого диска 5. Якщо для випробування на зношування використовуються робочі елементи 3 зразка 1 з різних по маркам матеріалів, але з однаковими модулями пружності, то при однаковій ширині К своїх зовнішніх циліндричних ділянок 4 і постійному зовнішньому навантаженні Р між ними і контрзразком 2 забезпечуються однакові контактні напруження стиску. Таким чином, виконання роликового зразка із необхідного числа робочих елементів у вигляді напівкільцевих секторів, одного диска з кільцевою канавкою в середній по своїй ширині частині і штирів, а також розміщення робочих елементів в кільцевій канавці диска з можливістю закріплення їх цими штирями дозволяє в значній мірі спростити виготовлення такого зразка в цілому. Крім цього, забезпечення можливості одночасного випробування на зношування більше чотирьох пар різних по маркам матеріалів дає можливість підвищити продуктивність таких випробувань. них отворів 10 робочих елементів 3 і диска 5, а також виключав будь-яке колове переміщення робочих елементів 3 відносно диска 5. Кількість встановлюваних в кільцеву канавку 8 диска 5 робочих елементів 3 може бути будь-якою і залежить від необхідного числа використовуваних для випробування на зношування різних по маркам матеріалів. Кількість лисок 6 на зовнішніх поверхнях обох бокових виступів 12 диска 5 і кількість утворених на них цими лисками 6 циліндричних ділянок 7 повинно дорівнювати вибраному числу робочих елементів 3. Якщо для випробування на зношування використовуються різні по маркам матеріали, але з однаковими модулями їх пружності, то всі робочі елементи 3 мають однакову ширину е своїх зовнішніх циліндричних ділянок 4. При цих умовах контрзразок 2, виконаний у вигляді ролика з гладкою циліндричною робочою поверхнею діаметром D4, має ширину k, яка більше загальної ширини а диска 5 роликового зразка 1. Працює вузол тертя з використанням запропонованого роликового зразка для випробування матеріалів на зношування таким чином. Спочатку роликовий зразок 1 зовнішньою циліндричною ділянкою 4 одного із своїх робочих елементів 3 притискається з необхідним зовнішнім навантаженням Р до гладкої циліндричної робочої поверхні роликового контрзразка 2. Після цього, зразок 1 і контрзразок 2 приводяться в оберталь Фіг. 1 Фіг. 2 3 40274 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