Зразок для випробування матеріалів на знос

Реферат: Зразок для випробування матеріалів на знос містить ролик з циліндричною робочою поверхнею, яка має утворені лисками (заглибленнями), що перетинаються між собою, колові (кутові) ділянки змінної ширини. Робоча поверхня виконана з числом ділянок, яке відповідає числу ступенів з графіка навантаження, а ділянки мають пропорційну тривалостям (числам циклів) навантажень довжину дуг та обернено пропорційну зазначеним навантаженням ширину. UA 70007 U (54) ЗРАЗОК ДЛЯ ВИПРОБУВАННЯ МАТЕРІАЛІВ НА ЗНОС UA 70007 U UA 70007 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до машинобудування, зокрема до випробування конструкційних матеріалів на знос, і може бути використана для визначення зносостійкості в умовах змінних навантажень різної тривалості. Відомий зразок для випробування матеріалів (ЗВМ) на знос, виконаний у вигляді ролика з гладкою циліндричною робочою поверхнею постійної ширини (див.:1) М.В. Кіндратюк та ін., Трибологія.-К.: видавництво Наукового університету "НАУ, 2009, с. 353, рис. 175" 2) Рещиков В.Ф., Трение и износ тяжелонагруженых передач. - М.; Машиностроение, 1975, с. 56, рис. 32). Недолік цього ЗВМ полягає у тому, що він за один оберт при постійному зовнішньому навантаженні не забезпечує зміну напружень на робочій поверхні, що знижує продуктивність і економічність випробувань. Відомий також ЗВМ, що містить ролик з циліндричною робочою поверхнею, яка має утворені центральними лисками, що перетинаються між собою і вписаними в циліндр лисками ділянки ступінчасто змінної ширини (патент України на корисну модель № G01M3/056, 2008). Цей ЗВМ є найбільш близьким до корисної моделі за технічною суттю та ефектом, що досягається, і прийнятий за найближчий аналог. Основний недолік відомого ЗВМ полягає в малій точності відтворення умов навантаження під час випробувань, що обмежує область використання. Зазначений недолік зумовлений тим, що він має не узгоджені (довільні) з графіком навантаження число та розміри ділянок. В основу корисної моделі поставлена задача підвищення продуктивності та економічності випробувань шляхом узгодження параметрів ЗВМ із заданим графіком навантаження, тривалостями та величинами діючих на робочу поверхню сил, що розширює область використання, оскільки стає можливим відтворення будь-якого по структурі графіка навантаження матеріалу в реальних умовах роботи (див., наприклад: 1) Павлище В.Т. "Основи конструювання та розрахунок деталей машин.» Підручник. -К.: Вища школа, 1993, с. 21, рис. 2.2а; 2) ГОСТ 21354. Передачи зубчатые цилиндрические эвольвентные. Расчет на прочность. Москва, 1981, с.6, черт.1). Поставлена задача вирішується тим, що в ЗВМ, який містить ролик з циліндричною робочою поверхнею, яка має утворені лисками (заглибленнями), що перетинаються між собою, колові (кутові) ділянки змінної ширини, згідно з корисною моделлю новим є те, що робоча поверхня виконана з числом ділянок, яке відповідає числу ступенів з графіка навантаження, а ділянки мають пропорційну тривалостям (числам циклів) навантажень довжину дуг та обернено пропорційну зазначеним навантаженням ширину. Зазначені відмінні ознаки забезпечують відсутнє в найближчому аналозі відтворення заданих необхідним графіком навантаження умов зношування як по числу ступенів навантаження, так і по їх відносній тривалості (числу циклів) та величині, що підвищує продуктивність та економічність випробувань, і приводить до розширення області використання. На фіг. 1 схематично зображений вузол тертя із використанням ЗВМ, що пропонується; на фіг. 2 - вигляд збоку на фіг. 1; на фіг. 3 - графік нестаціонарного навантаження матеріалу в реальних умовах роботи; на фіг. 4 - графік зміни тривалості і величини питомих (розподілених) навантажень на робочій поверхні ЗВМ. ЗВМ містить ролик 1 (фіг.1) шириною В з циліндричною, діаметром D, робочою поверхнею 2, яка має утворені лисками 3 різної ширини b1, b2, b3, b4 і т.д., ділянки 4 в формі сегментів 5 ступінчасто змінної товщини h1, h2, h3, h4 і т. д. Ділянки 4 мають ширину робочої поверхні 2hi = Bbi та довжину дуг L1, L2, L3, L4 і т.д. (фіг. 2). Робоча поверхня 2 виконана з числом ділянок 4, яке відповідає числу ступенів графіка навантаження (фіг.3), а її ділянки 4 мають пропорційну тривалостям t1, t2, t3, t4 і т.д. навантажень q (числам циклів) довжину дуг L1, L2, L3, L4 і т.д та обернено пропорційну навантаженням q1, q2, q3, q4 і т.д. ширину 2hi=B-bi робочої поверхні 2. Наприклад, довжина дуги L1 в межах периметра робочої поверхні 2 ролика 1 пропорційна тривалості t1 навантаження q1, L2 - пропорційна тривалості t2 навантаження q2, L3 - пропорційна тривалості навантаження q3, L4 - пропорційна тривалості навантаження q4, і т. д. Працює ЗВМ таким чином: після установки виготовленого за необхідною технологією, наприклад зі зміцненням робочої поверхні методом поверхневого пластичного деформування, ролика 1 на вал 6 машини тертя, його притискають необхідною постійною силою F до парного ролика 7 (контрзразка). Потім ролик 1 приводять в обертовий рух і здійснюють випробування за наявності або відсутності мастильних матеріалів. При обертанні ролика під дією сили F на його робочій поверхні 2 періодично виникають навантаження q величина яких на ділянках робочої поверхні набуває значення qi = F/2hi, величина і тривалість яких відповідає прийнятому графіку навантаження (фіг. 3). Під час випробувань в умовах ковзання (матеріали підшипників ковзання, фрикційних муфт та напрямних) чи кочення з проковзуванням (матеріали зубчастих і черв'ячних 1 UA 70007 U 5 передач та підшипників кочення) відбувається знос, величину якого визначають ваговим чи іншим відомим способом. Оскільки, при випробуванні на робочій поверхні ролика повністю відтворюються передбачені графіком навантаження умови тертя, замість часткового відтворення в найближчому аналозі, то продуктивність і економічність випробувань зростає, що розширює область використання. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 10 Зразок для випробування матеріалів на знос, що містить ролик з циліндричною робочою поверхнею, яка має утворені лисками (заглибленнями), що перетинаються між собою, колові (кутові) ділянки змінної ширини, який відрізняється тим, що робоча поверхня виконана з числом ділянок, яке відповідає числу ступенів з графіка навантаження, а ділянки мають пропорційну тривалостям (числам циклів) навантажень довжину дуг та обернено пропорційну зазначеним навантаженням ширину. 2 UA 70007 U 3 UA 70007 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 4