Пристрій для дослідження тертя

Реферат: Пристрій для дослідження тертя містить вузол кріплення зразків, вузол задання навантаження, вузол задання повздовжнього переміщення, вузол задання поперечного переміщення. Вузол задання повздовжнього переміщення використано як вузол задання поперечного переміщення, функції вузла задання навантаження та вузла задання повздовжнього переміщення об'єднано у єдиний вузол задання повздовжнього переміщення та енергії удару у вигляді каретки, що переміщається і забезпечує умови змінного навантаження та енергії удару від електродвигуна через конічний ексцентрик. Вузол кріплення зразків має один тримач з закріпленим зразком та два підпружинених контрзразки, встановлені відносно зразка з зазором для отримання ударного навантаження. Тримач має можливість переміщення відносно кулястої опори у двох взаємно перпендикулярних напрямах під дією вузлів задання поперечного переміщення і повздовжнього переміщення та енергії удару. UA 94381 U (12) UA 94381 U UA 94381 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 змінних контактних навантаженнях, наприклад, при терті з зіткненнями. Відомий пристрій [1] для дослідження тертя, в якому зразки, що мають пружинні пластинчасті тримачі, контактують в умовах удару з прослизанням при зворотно-поступальному 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. Пристрій складається з вузла кріплення зразків, де зразки закріплені у пружинних пластинчастих тримачах, і приводу, що включає в себе електродвигун, гнучкий вал і диск із неврівноваженою масою. Недоліками цього рішення є: неможливість регулювання параметрів навантаження, його двовимірність та визначення зносу тільки однієї пари зразків. Відомий пристрій [2] для дослідження тертя, що прийнятий за прототип, містить вузол кріплення зразків з пружинними пластинчастими тримачами, вузол задання навантаження, вузол задання повздовжнього переміщення, вузол задання поперечного переміщення. У вузлі кріплення зразків пружні пластинчасті тримачі виконані плоскими, вузол задання навантаження має передачу гвинт-гайка для ручного регулювання положення вузла кріплення зразків і задання статичного нормального навантаження, вузол задання повздовжнього переміщення має електродвигун та диск з неврівноваженою масою, вузол задання поперечного переміщення зв'язаний з підпружиненою стійкою, має електродвигун, ексцентрик та державку, виконану у вигляді двох половин, які з'єднані за допомогою шарніра та у основі за допомогою регульованого важеля мають можливість тонкого регулювання амплітуди поперечного прослизання. Недоліками цього рішення є: складність конструкції та визначення зносу тільки однієї пари зразків. В основу корисної моделі поставлено задачу розроблення пристрою для дослідження тертя меншої складності та підвищеної продуктивності досліджувань, що дозволяє випробувати одночасно дві контактні пари зразків в умовах тримірного навантаженого стану з можливістю забезпечення однакових умов контактного навантаження та прослизання у двох взаємно перпендикулярних напрямках. Поставлена задача вирішується тим, що у пристрою вузол задання повздовжнього переміщення використано як вузол задання поперечного переміщення, функції вузла задання навантаження та вузла задання повздовжнього переміщення об'єднано у єдиний вузол задання повздовжнього переміщення та енергії удару у вигляді каретки, що переміщається і забезпечує умови змінного навантаження та енергії удару від електродвигуна через конічний ексцентрик, вузол кріплення зразків має один тримач з закріпленим зразком та два підпружинених контрзразки, встановлені відносно зразка з зазором для отримання ударного навантаження, тримач має можливість переміщення відносно кулястої опори у двох взаємно перпендикулярних напрямах під дією вузлів задання поперечного переміщення і повздовжнього переміщення та енергії удару. При цьому тримірність навантаження зразків (удар та прослизання у двох взаємно перпендикулярних напрямках) забезпечується відповідними вузлами. Енергія (імпульс) ударів, а також амплітуда та частота прослизань у площині співударянь регулюється за допомогою конічного ексцентрика, зміною частоти обертання вала електродвигуна а також пружинами контрзразків та розмірами зазорів між зразком та контрзразками. Забезпечення відносного руху зразка та контрзразка у двох взаємно перпендикулярних напрямках здійснюється одним тримачем, що спрощує конструкцію пристрою та підвищує сталість умов контактування. Використання двох контрзразків дає можливість одночасно проводити дослідження зносу двох контактних пар з одного, або різних матеріалів. 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. Амплітуда прослизань у напрямку, перпендикулярному площині співударянь, регулюється зміною неврівноваженої маси до осі її обертання, частота (швидкість) прослизань - зміною частоти обертання вала електродвигуна. Таким чином, нові ознаки при взаємодії з відомими ознаками забезпечують виявлення нових технічних властивостей - шляхом конструкційних удосконалень. Розроблено пристрій для дослідження тертя зразків з регульованим тримірним навантаженням меншої складності та підвищеної продуктивності досліджувань. 1 UA 94381 U 5 10 15 20 25 Суть корисної моделі пояснюється на кресленні, де зображено схему пристрою. Пристрій складається з вузлів кріплення зразків, вузла задання поздовжньої амплітуди та енергії удару, вузла задання поперечної амплітуди. Вузол кріплення зразків має тримач 4 з зразком 3 та два підпружинених контрзразки 2. Тримач 4 базується на кулясту опору 1 і зв'язаний з вузлом задання поперечної амплітуди, що має диск з неврівноваженою масою 9, закріплений на тримачі та з'єднаний з електродвигуном 7 через гнучкий вал 8. Вузол задання поздовжньої амплітуди та енергії удару має можливість регулювання від електродвигуна 10 та конічного ексцентрика 5. Регулювання конічним ексцентриком здійснюється шляхом переміщення каретки відносно напрямної. Установка працює наступним чином. В нейтральному положенні ексцентрика 5 його конічною поверхнею виставляється рівний зазор між зразком 3 та контрзразками 2 для забезпечення однакових умов контактування. Конічний ексцентрик 5 отримує обертальний рух від електродвигуна 10 і разом з пружиною 11 здійснює кінематичне збудження тримача 4 зі зразком 3, що приводить до співударянь зразка 3 та контзразків 2 та прослизання їх в перпендикулярному напрямку - у площині співударянь внаслідок стиснення пружин 6. Диск з неврівноваженою масою 9 має регульовану неврівноважену масу до осі її обертання і отримує обертальний рух від електродвигуна 7, що приводить до хитання тримача 4 відносно кулястої опори 1 та прослизання зразків у напрямку, протилежному площині співударянь, а отже діє тривимірне навантаження - співударяння та прослизання у двох напрямках. Джерела інформації: 1. Авторське свідоцтво СРСР №847151, МПК G01N3/56. Установка для исследования трения / Ивщенко Л.И., Голего Н.Н.; Киевский институт инженеров гражданской авиации. - № 2534822/25-28; Заявл.1977.13.10; Опубл. 1981.15.07. 2. Пат. 39986 Україна, МПК G01N3/56. Пристрій для дослідження тертя /Івщенко Л.Й., Циганов В.В. Чорний В.И.. Запорізький національний технічний університет.- № u200810724; Заявл.2008.28.08; Опубл.2009.25.03. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 30 35 40 Пристрій для дослідження тертя, що містить вузол кріплення зразків, вузол задання навантаження, вузол задання повздовжнього переміщення, вузол задання поперечного переміщення, який відрізняється тим, що вузол задання повздовжнього переміщення використано як вузол задання поперечного переміщення, функції вузла задання навантаження та вузла задання повздовжнього переміщення об'єднано у єдиний вузол задання повздовжнього переміщення та енергії удару у вигляді каретки, що переміщається і забезпечує умови змінного навантаження та енергії удару від електродвигуна через конічний ексцентрик, вузол кріплення зразків має один тримач з закріпленим зразком та два підпружинених контрзразки, встановлені відносно зразка з зазором для отримання ударного навантаження, тримач має можливість переміщення відносно кулястої опори у двох взаємно перпендикулярних напрямах під дією вузлів задання поперечного переміщення і повздовжнього переміщення та енергії удару. 2 UA 94381 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