Пристрій для визначення коефіціента тертя

Реферат: Пристрій для визначення коефіцієнта тертя містить нерухомий і рухомий затискачі, вимірювач зусилля, який встановлений на рухомому затискачі, і притискні планки для взаємодії з бічною поверхнею заготовки. Додатково містить привід переміщення притискних планок у напрямі, перпендикулярному напряму осьового деформування заготовки. Притискні планки мають плоску робочу поверхню. UA 73350 U (12) UA 73350 U UA 73350 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до галузі дослідження матеріалів механічними способами і може бути застосована як пристрій для визначення коефіцієнта тертя при деформуванні листових заготовок, а також ефективності технологічних мастил для листового штампування. Відома випробувальна машина для деформування заготовок розтягненням, яка містить рухомий і нерухомий затискачі заготовки, привід рухомого затискача для осьового розтягнення, а також пристрій для вимірювання зусиль деформування (Бернштейн М.Л. Механические свойства метал-лов./М.Л.Бернштейн, В.А.Займовский. - М.: Металлургия, 1979.- С.343). Відомий пристрій для обробки металів тиском, який містить рухомий і нерухомий затискачі заготовки, вимірювач зусиль, а також привід рухомого затискача для осьового розтягнення заготовки зі сталою або заданою швидкістю деформації. Привід виконаний у вигляді коромисла з важелями, що обертається навколо осі. За рахунок змінювання при обертанні коромисла моменту сил від важелів на заготовку діє змінюване зусилля, яке забезпечує потрібну швидкість деформації (А. с. 969377. СРСР. МКИ B21D35/00 /Пылаев Б.В. [и др.].- №3280160/27; заявл. 20.04.1981; опубл. 30.10.1982, Бюл. №40.- 5 с.) Недоліками машини та пристрою є велика трудомісткість операцій визначення коефіцієнта тертя. Як прототип вибраний пристрій для деформування заготовок розтягненням, який містить рухомий і нерухомий затискачі заготовки, привід рухомого затискача для осьового деформування заготовки, притискні планки для взаємодії з боковою поверхнею заготовки, які мають конусну робочу поверхню, зв'язані з нерухомим затискачем та мездозою для вимірювання тиску на планки при деформуванні заготовки між конусними поверхнями, а також вимірювачі зусиль деформування та затискання заготовок (Грудев А.П. Трение и смазки при обработке металлов давлением: Справочник. /А.П.Грудев, Ю.В.Зильберг, А.Т.Тилик. - М.: Металлургия, 1982.- С.88-89). Недоліком пристрою є низька точність визначення коефіцієнта тертя при деформуванні листових заготовок. В основу корисної моделі поставлена задача вдосконалити конструкцію пристрою для деформування листових заготовок, в якому за рахунок змінення форми елементів і зв'язків між ними забезпечити можливість прикладання і виміру зусиль у двох напрямках та на основі цих вимірів визначити коефіцієнт тертя. Для вирішення поставленої задачі пристрій для визначення коефіцієнта тертя, який містить притискні планки для взаємодії з бічною поверхнею заготовки, нерухомий і рухомий затискачі, вимірювач зусилля, який встановлений на рухомому затискачі, згідно з корисною моделлю, додатково містить привід переміщення притискних планок у напрямі, перпендикулярному напряму осьового деформування заготовки, а притискні планки мають плоску робочу поверхню. Така конструкція пристрою дозволяє розтягувати листові заготовки з фіксацією зусилля розтягування при наперед заданому і зафіксованому зусиллі притискання притискних планок до бокової поверхні заготовки. На основі зусилля розтягування і зусилля притиснення планок, при якому здійснилось проковзування заготовки між планками, можна визначити коефіцієнт тертя. Корисна модель пояснюється кресленням, де показаний пристрій для визначення коефіцієнта тертя для листової заготовки. Пристрій (див. креслення) складається з рухомого затискача 1, з приводом його осьового переміщення (привід не показаний) і нерухомого затискача 2. До нерухомого затискача 2 на стрижні 3 прикріплена листова заготовка 4. До рухомого затискача 1 на стрижні 5 прикріплені дві притискні планки 6. Планки 6 мають плоскі робочі поверхні, які взаємодіють з плоскими боковими поверхнями листової заготовки 4 на дільницях, протилежних місцям кріплення заготовки 4 до нерухомого затискача 2. Притискні планки 6 мають привід їх переміщення у напрямі, перпендикулярному напряму осьового деформування заготовки 4. Привід складається, наприклад, із затискного гвинта 7, який притискає планки 6 до заготовки 4 і корпусу 8. В корпус вмонтований вимірювач зусилля затискання, наприклад динамометр 9. Зусилля розтягування заготовки 4 також визначається вимірювачем 10. Пристрій працює наступним чином (фіг ). В листову заготовку 4 через отвір вставляють стрижень 5 і затискають в нерухомому затискачі 2, планки 6 через отвори насаджують на стрижень 3 і затискають у рухомому затискачі 1. Протилежний кінець листової заготовки 4 затискується гвинтом 7 між плоскими поверхнями протилежних кінців пластин 6 з фіксацією зусилля затискування динамометром 9, який взаємодіє з гвинтом 7 і корпусом 8. За допомогою привода осьового деформування листову заготовку 4 розтягують з фіксацією вимірювачем 10 зусилля розтягування, при якому заготовка 4 вислизає з планок 6. Коефіцієнт тертя визначається за формулою: μ=Ρ/(n*Q), 1 UA 73350 U 5 10 15 20 25 30 35 де: μ - коефіцієнт тертя; Ρ - зусилля осьового деформування заготовки 4; n - кількість затискних поверхонь планок 6; Q - зусилля затискання заготовки 4 між затискними поверхнями планок 6. Приклад конкретного виконання пристрою Пристрій для визначення коефіцієнта тертя листових заготовок розмірами 550150200 мм складається з наступних частин: рухомий затискач 10060150мм, нерухомий затискач 805080мм, стрижні діаметром 15 мм і довжиною 180 і 100 мм, листова 150502 мм, притискні планки 150508мм, затискний гвинт 5020 мм, корпус 10070100 мм, динамометр з ціною ділення 0,01 мм, вимірювач зусилля розтягування з ціною ділення 200 Н. За допомогою пристрою визначили коефіцієнт тертя для різних типів технологічних мастил для листового штампування. 2 2 Зусилля: Q=q*F, де: q=10 Н/мм , F=2500 мм . Результати експерименту: Заготовка 2 Тип ТМ F, мм № БезТМ 1 Машинне 2 мастило 2500 Олон, 5% 3 Олон,50% 4 Олон, 100% 5 q, Н/мм 2 m (число поділок індикатора) 25 10 μ 0,35 9,5 10 Ρ, κΗ 17,5 Q, КH 0,19 14 7,8 3,9 0,28 0,16 0,08 Розрахункова формула: μ=P/(n*Q), де: Ρ - зусилля осьового деформування заготовки; n - кількість затискних поверхонь планок ; Q - зусилля затискання заготовки між затискними поверхнями планок. μ1=P/(n*Q)=17,5/(2*25)=0,35; μ2=P/(n*Q)=9,5/(2*25)=0,19; μ3=P/(n*Q)=14/(2*25)=0,28; μ4=P/(n*Q)=7,8/(2*25)=0,16; μ5=P/(n*Q)=17,5/(2*25)=0,08. Пропонований пристрій має можливість простого і надійного визначення коефіцієнта тертя при розтягуванні листових заготовок, визначення механічних властивостей при розтягуванні, а також ефективності технологічних мастил для листового штампування. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ Пристрій для визначення коефіцієнта тертя, який містить нерухомий і рухомий затискачі, вимірювач зусилля, який встановлений на рухомому затискачі, і притискні планки для взаємодії з бічною поверхнею заготовки, який відрізняється тим, що він додатково містить привід переміщення притискних планок у напрямі, перпендикулярному напряму осьового деформування заготовки, а притискні планки мають плоску робочу поверхню. 2 UA 73350 U Комп’ютерна верстка Д. Шеверун Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3