Пристрій для дослідження тертя

Реферат: Пристрій для дослідження тертя містить вузол кріплення зразків з пружинними пластинчастими тримачами, які містять закрутку, вузол задання амплітуди проковзування, вузол задання навантаження. Пристрій містить додатковий вузол регулювання амплітуди проковзування у поперечному напрямку, який складається з гвинта, напрямної та клина, а також поворотної опори пружинного пластинчастого тримача. UA 109250 U (12) UA 109250 U UA 109250 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до пристроїв для дослідження фрикційних характеристик матеріалів, що працюють при перемінних контактних навантаженнях, наприклад при терті з зіткненнями. Відомий пристрій для дослідження тертя [1], в якому зразки, що мають пружинні пластинчасті тримачі, контактують в умовах удару з проковзуванням при зворотнопоступальному переміщенні. Такий відносний рух досягається за рахунок приводу, що передає на закріплений у державці диск з неврівноваженою масою обертальний рух через гнучкий вал приводу. Завдяки приводу здійснюється коливальний рух пружинних пластинчастих тримачів, що забезпечує необхідний відносний рух зразків. Недоліками цього пристрою є нерегульованість параметрів навантаження. Найбільш близьким по технічній суті до пропонованої корисної моделі є, взятий за прототип, пристрій для дослідження тертя [2], який складається з вузла кріплення зразків, які закріплені нерухомими, консольно закріпленими пружинними пластинчастими тримачами, що мають закрутку; вузла задання амплітуди проковзування; вузла задання навантаження; електронного блока та камери для підтримки температур. Амплітуда проковзування регулюється зсувом перерізу просторового кулачка відносно штовхача, статичне навантаження в контакті - зміною ступеня стиску навантажувальної пружини. Недоліком цього пристрою є можливість задання амплітуди проковзування лише у повздовжньому напрямку, не маючи можливості регулювання амплітуди коливань проковзування у поперечному напрямку контактуючих пар - зразків, що обмежує його функціональні можливості. В основу корисної моделі поставлена задача створення пристрою для дослідження тертя, що дозволяє випробувати зразки в умовах, більш наближених до натурних умов експлуатації плоских та Z-подібних антивібраційних полиць вентиляторних лопаток авіаційних газотурбінних двигунів (ГТД), а також ряду інших трибоз'єднань, шляхом створення на зразках тривимірного навантаженого стану з можливістю регулювання амплітуди коливань проковзування у поперечному напрямку. Поставлена задача вирішується тим, що пристрій для дослідження тертя містить вузол кріплення зразків з пружинними пластинчастими тримачами які містять закрутку, вузол задання амплітуди проковзування, вузол задання навантаження. Пристрій містить додатковий вузол регулювання амплітуди проковзування у поперечному напрямку, який складається з гвинта, напрямної та клина, а також поворотної опори пружинного пластинчастого тримача. Регулювання амплітуди коливань проковзування у поперечному напрямку відбувається за рахунок додатково введеного вузла регулювання, який складається з гвинта, обертання якого призводить до переміщення клина, направленого по напрямній. В свою чергу, переміщення клина по напрямній призводить до повороту закручених пластинчастих тримачів за рахунок поворотної опори пластинчастого тримача. Таким чином, застосування нового вузла при взаємодії з вже відомими забезпечують виявлення нових технічних властивостей пристрою для дослідження тертя шляхом введення можливості регулювання амплітуди коливань проковзування у поперечному напрямку. Суть корисної моделі пояснює креслення. На кресленні наведено схему пристрою для дослідження тертя. Пристрій містить: вузол задання амплітуди 1, вузол кріплення зразків 2, вузол задання навантаження 3, вузол регулювання амплітуди проковзування у поперечному напрямку 4. Вузол задання амплітуди 1 складається з кулачка 13, що з'єднаний муфтою з електродвигуном постійного струму 14; за допомогою передачі гвинт-гайка - із кроковим двигуном 15 і через ролик 16 коромисловим важелем-штовхачем 17-з вузлом кріплення зразків 2. Також установка має електронний блок 18 та камеру 19 для підтримки потрібних температур. Вузол кріплення зразків 2 містить консольно закріплений пружинний пластинчастий тримач 9 та тримач 24 з поворотною опорою, що мають закрутку. На пружинні пластинчасті тримачі 9 та 24 розташовують розділені роликом 10 державки 11, в яких закріплені зразки 12. Вузол задання навантаження 3 складається з важеля 23, шарнірно з'єднаного зі штоком 5, на якому знаходяться уперта в упорну шайбу 6 навантажувальна пружина 7. Упорна шайба 6 з'єднана з кроковим двигуном 8 через передачу гвинт-гайка. Вузол регулювання амплітуди проковзування у поперечному напрямку 4 діє на основу закрученого пластинчастого тримача 24, який закріплений на поворотній опорі, та в свою чергу діє на нерухомо закріплений закручений пластинчастий тримач 9. Обертання гвинта 20 призводить до переміщення клина 21 по напрямній 22, під час цього, клин 21 діє на пружинний 1 UA 109250 U 5 10 15 20 25 пластинчастий тримач 24, який в свою чергу діє на консольно закріплений пружинний пластинчастий тримач 9, та повертає їх. Пристрій працює таким чином. Зразки 12 закріплюють у державках 11 вузла кріплення зразків 2. Постійну відстань між ними у рухомому та нерухомому станах забезпечують роликом 10. Рух з потрібною амплітудою, у повздовжньому напрямі, забезпечують вузлом задання амплітуди 1. Електродвигун 14 забезпечує обертання кулачка 13, який через коромисловий важіль - штовхач 17 здійснює рух на зразки 12, закріплені на пружинних пластинчастих тримачах 9 та 24, на які діє клин 21, що переміщується по напрямній 22 при обертанні гвинта 20, у державках 11, що приводить до зіткнень і проковзувань у поздовжньому та поперечному напрямах. Постійну відстань між державками 11 забезпечують роликом 10. Потрібне навантаження забезпечують вузлом задання навантаження 3. Навантаження в контакті передають зразкам 12 через важіль 23 від навантажувальної пружини 7 і регулюють зміною ступеня з жаття останньої переміщенням упорної шайби 6 (уздовж штока 5). Для зменшення зносу контакт кулачка 13 та коромислового важеля-штовхача 17 здійснюють за допомогою ролика 16. Можливість зміни режимів безпосередньо у ході випробувань забезпечують зміною стиску навантажувальної пружини 7 та амплітуди, вмиканням крокових електродвигунів 8 та 15 відповідно до програми, що задається ЧПК (електронний блок 18). Для проведення випробувань при температурах, які відрізняються від кімнатної, зразки поміщаються у камері 19, у якій підтримують потрібні температури. Регулювання амплітуди проковзування у поперечному напрямку, дає можливість моделювати експлуатаційні умови й процеси тертя у плоских та Z-подібних антивібраційних бандажних полицях лопаток ГТД, тобто пристрій для дослідження тертя моделює удар та невеликий поворот, що здатний регулюватися шляхом введеного нового вузла регулювання, з наступним проковзуванням контактуючих пар-зразків у двох взаємно перпендикулярних напрямках. Це забезпечує усій заявленій сукупності ознак відповідності критерію „Новизна" та приводить до нових технічних результатів. 30 35 Джерела інформації: 1. Авторське свідоцтво СРСР № 847157, МПК: G01N3/56. Установка для исследования трения / Ивщенко.Л.И., Голего.Н.Н.; Киевский институт инженеров гражданской авиации 2534822/25-28; Заявл. 13.10.1977; Опубл. 15.07.1981. 2. Пат. України № 15276, МПК: G01N3/56. Пристрій для дослідження тертя / Івщенко.Л.Й., Замковой.В.С, Афонін.В.О., Циганов.В.В.; Запорізький національний технічний університет. - № U200600110; Заявл. 03.01. 2006; Опубл. 15.06.2006. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 40 45 Пристрій для дослідження тертя, що містить вузол кріплення зразків з пружинними пластинчастими тримачами, які містять закрутку, вузол задання амплітуди проковзування, вузол задання навантаження, який відрізняється тим, що пристрій містить додатковий вузол регулювання амплітуди проковзування у поперечному напрямку, який складається з гвинта, напрямної та клина, а також поворотної опори пружинного пластинчастого тримача. 2 UA 109250 U Комп’ютерна верстка М. Мацело Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3