Пристрій для дослідження тертя

Реферат: Пристрій для дослідження тертя має основу, розміщені на ній тримач зразка, призначений для консольного закріплення одного його кінця; контрзразків опозитно встановлених відносно зразка, механізм створення деформацій, механізм навантаження і систему реєстрації. Крім цього, контрзразки відносно зразка встановлюються з зазором, система реєстрації доповнена системою контролю, що дозволяє підтримувати рівний зазор та однакові умови ударного контактування між зразком і контрзразком за рахунок обробки сигналу датчиків за допомогою аналого-цифрового перетворювача з реєстрацією комп'ютером та автоматичним коректуванням положення каретки кроковим двигуном, механізм створення деформацій і механізм навантаження об'єднано у єдиний вузол, де умови змінного навантаження задаються від електродвигуна через конічний ексцентрик за допомогою системи реєстрації і контролю. UA 94380 U (12) UA 94380 U UA 94380 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до пристроїв для дослідження фрикційних характеристик матеріалів, що працюють при змінних контактних навантаженнях, наприклад, при терті з зіткненнями. Відомий пристрій [1] для дослідження матеріалів на тертя та знос під час зворотнопоступального переміщення та змінного навантаження. Зворотно-поступальні переміщення здійснюються за рахунок розміщення зразків на повзуні. Контрзразки із різною нормальною силою притискаються до зразків при русі повзуна. Змінне навантаження контрзразків забезпечується регулювальними двоплечими важелями, причому кожен важіль шарнірно закріплений серединою на корпусі і з'єднаний одним кінцем з тримачами контрзразків, а іншим з вузлом навантаження тягою, шарнірно з'єднаною з повзуном і регулювальними важелями. Недоліками цього рішення є: неможливість створення в зоні контакту зразків та контрзразків тільки нормального навантаження без тангенціального переміщення, складність конструкції з наявністю великої кількості шарнірних з'єднань, що призводить до різних умов контактування зразків та контрзразків внаслідок неоднакових зазорів у з'єднаннях. Відомий пристрій [2] для дослідження плоских зразків на фретинг-втому, що прийнятий за прототип, який має основу, розміщені на ній тримач зразка, призначений для консольного закріплення одного його кінця, механізм створення деформацій, призначений для взаємодії з іншим кінцем зразка, тримачі контрзразків, виконані у вигляді штанг опозитно встановлених відносно зразка, механізм навантаження, виконаний у вигляді кільця з гвинтами, що охоплює тримачі контрзразків, встановленими з можливістю радіального переміщення, і систему реєстрації. Забезпечення чистого циклічного вигину здійснюється за допомогою опор кочення, з'єднаними з вільними кінцями тримачів контрзразків, а механізм навантаження встановлений так, що осі гвинтів проходять через точки контакту зразка і контрзразків. Недоліками цього рішення є: неможливість створення в зоні контакту зразка і контрзразків ударного навантаження, та відсутність забезпечення однакових умов контактування зразка і контрзразків в разі нерівномірного зносу контрзразків. В основу корисної моделі поставлено задачу розроблення пристрою для дослідження тертя зразків, що дозволяє випробувати одночасно дві контактні пари зразків в умовах ударного навантаження з забезпеченням однакових умов контактування. Поставлена задача вирішується завдяки тому, що у пристрою контрзразки відносно зразка встановлюються з зазором, система реєстрації доповнена системою контролю, що дозволяє підтримувати рівний зазор та однакові умови ударного контактування між зразком і контрзразком за рахунок обробки сигналу датчиків за допомогою аналого-цифрового перетворювача з реєстрацією комп'ютером та автоматичним коректуванням положення каретки кроковим двигуном, механізм створення деформацій і механізм навантаження об'єднано у єдиний вузол, де умови змінного навантаження задаються від електродвигуна через конічний ексцентрик за допомогою системи реєстрації і контролю. Ударне навантаження забезпечується механізмом створення навантаження під час хитання тримача зразка відносно шарнірної опори внаслідок наявності зазорів між зразком та контрзразком. Енергія (імпульс) ударів, амплітуда та частота співударянь регулюється за допомогою конічного ексцентрика і зміною частоти обертання валу електродвигуна, а також розмірами зазорів між зразком та контрзразками. Попередньо в нейтральному положенні ексцентрика його конічною поверхнею виставляється та в процесі досліджень зносу витримується рівний зазор між зразком та контрзразком для забезпечення однакових умов контактування. Використання двох контрзразків дає можливість одночасно проводити дослідження зносу двох контактних пар з одного, або різних матеріалів. При цьому для забезпечення однакових умов контактування в процесі досліджень проводиться компенсація можливого нерівномірного зносу контактних пар підтриманням однакового зазору у контактних парах. Однаковий зазор у контактних парах витримується системою реєстрації і контролю, яка включає два датчика для виміру зазорів. Сигнал з датчиків за допомогою аналого-цифрового перетворювача реєструється комп'ютером. В разі отримання даних з відмінностей величини зазорів вони коректуються кроковим двигуном конічного ексцентрика за програмою від комп'ютера автоматично. Одночасно за величиною зазорів в процесі досліду визначається величина сумарного зносу зразка та контрзразка кожної контактної пари. Таким чином, нові ознаки при взаємодії з відомими ознаками забезпечують виявлення нових технічних властивостей - шляхом конструкційних удосконалень. Розроблено пристрій для дослідження тертя зразків, що дозволяє випробувати одночасно дві контактні пари зразків в умовах ударного навантаження з забезпеченням однакових умов контактування. 1 UA 94380 U 5 10 15 20 25 Це забезпечує усій заявленій сукупності ознак відповідності критерію "новизна" та приводить до нових технічних результатів. Ідея винаходу пояснюється на кресленні, де зображено схему пристрою (фіг 1). Пристрій складається з механізму створення деформацій, механізму навантаження, системи реєстрації та системи контролю. Механізм створення деформацій, має тримач 3 з зразком 2 та два контрзразка 1. Тримач 3 базується на шарнірну опору 8 за допомогою пружини 9, і зв'язаний з механізмом навантаження, що має можливість регулювання від електродвигуна 7 та конічного ексцентрика 4. Регулювання конічним ексцентриком здійснюється шляхом переміщення каретки 6 відносно напрямної 5. Система реєстрації складається з двох датчиків 11, аналого-цифрового перетворювача 13 та комп'ютера 12. Система контролю складається з комп'ютера 12 та крокового двигуна 10. Установка працює наступним чином. В нейтральному положенні ексцентрика 4 його конічною поверхнею виставляється рівний зазор між зразком 2 та контрзразками 1 для забезпечення однакових умов ударного контактування. Конічний ексцентрик 4 отримує обертальний рух від електродвигуна 7 і здійснює кінематичне збудження стійки 3 зі зразком 2, що приводить до співударянь зразка 2 та контзразків 1. В процесі досліджень два датчика 11 здійснюють вимір зазорів. Сигнал з датчиків за допомогою аналого-цифрового перетворювача 13 реєструється комп'ютером 12. В разі визначення відмінностей величини зазорів коректуються кроковим двигуном 10 конічного ексцентрика. Виходячи з вищевикладеного можна зробити висновок, що технічне рішення, яке заявляється, задовольняє критерію "Промислове застосування". Джерела інформації: 1. Авторське свідоцтво СРСР №1052926, МПК G01N3/56. Установка для испытания на трение и износ /Бабенков Ю.И., Бойко Η.И., Евдокимов Ю.А.; Ростовский институт инженеров железнодорожного транспорта. - №3446553/25-28; Заявл. 1982.01.06; Опубл. 1983.07.11. 2. Авторське свідоцтво СРСР №1163202, МПК G01N3/56. Устройство для испытания плоских образцов на фреттинг-усталость /Ковалевский В.В., Мельников В.В., Слепенко В.Д., Васильев Э.В.; - №3566862/25-28; Заявл. 1983.10.03; Опубл. 1985.23.06. 30 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 35 40 Пристрій для дослідження тертя, який має основу, розміщені на ній тримач зразка, призначений для консольного закріплення одного його кінця; контрзразків опозитно встановлених відносно зразка, механізм створення деформацій, механізм навантаження і систему реєстрації, який відрізняється тим, що контрзразки відносно зразка встановлюються з зазором, система реєстрації доповнена системою контролю, що дозволяє підтримувати рівний зазор та однакові умови ударного контактування між зразком і контрзразком за рахунок обробки сигналу датчиків за допомогою аналого-цифрового перетворювача з реєстрацією комп'ютером та автоматичним коректуванням положення каретки кроковим двигуном, механізм створення деформацій і механізм навантаження об'єднано у єдиний вузол, де умови змінного навантаження задаються від електродвигуна через конічний ексцентрик за допомогою системи реєстрації і контролю. 2 UA 94380 U Комп’ютерна верстка А. Крулевський 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