Машина для триботехнічного випробування матеріалів

Реферат: UA 73400 U UA 73400 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до машинобудування і стосується лабораторного обладнання для триботехнічного випробування матеріалів. Відома машина для триботехнічного випробування матеріалів, яка містить закріплені на паралельних валах роликові зразки однакового діаметра і привід їх обертання з ведучими зубчастими колесами, кінематично зв'язаними через ведені зубчасті колеса з валом верхнього зразка, а також з валом нижнього зразка [див. Порохов B.C. Трибологические методы испытания масел и присадок. - М: Машиностроение, 1983, с. 76, рис. 35]. Недоліком цієї машини є те, що вона не забезпечує достатню кількість і діапазони сумарних швидкостей кочення та відносних проковзувань роликових зразків однакового діаметра. Найбільш близькою до корисної моделі за технічною суттю і досягуваному ефекту є машина для триботехнічного випробування матеріалів, яка містить закріплені на паралельних валах роликові зразки однакового діаметра і привід їх обертання з ведучими зубчастими колесами, кінематично зв'язаними через проміжні і ведені зубчасті колеса з валом верхнього зразка, а також з валом нижнього зразка [див. А. с. СССР №1348714, МПК G01N 3/56. Машина для испытания материалов и смазывающих масел на трение и износ. Гузенко Ю.М - 1987. Бюл. № 40, с.178]. Така машина, в порівнянні з попередньою, забезпечує більшу кількість і більш широкий діапазон відносного проковзування роликових зразків однакового діаметра при використанні для цього змінних наборів проміжних зубчастих коліс, але знову ж таки не забезпечує більшу кількість і більш широкий діапазон сумарних швидкостей їх кочення, що є основним її недоліком. В основу корисної моделі поставлена задача збільшення кількості і розширення діапазону сумарних швидкостей кочення роликових зразків однакового діаметра шляхом використання для цього змінних наборів проміжних зубчастих коліс. Поставлена задача вирішується тим, що в машині для триботехнічного випробування матеріалів, яка містить закріплені на паралельних валах роликові зразки однакового діаметра і привід їх обертання з ведучими зубчастими колесами, кінематично зв'язаними через проміжні і ведені зубчасті колеса з валом верхнього зразка, а також з валом нижнього зразка, згідно з корисною моделлю новим є те, що вона оснащена двома допоміжними зубчастими колесами з однаковими діаметрами своїх початкових кіл, закріпленими на валах роликових зразків і кінематично з'єднаними між собою, причому діаметри початкових кіл допоміжних зубчастих коліс дорівнюють також зовнішнім діаметрам закріплених разом з ними на одних валах зразків, а між валами нижнього зразка і одного із крайніх ведучих зубчастих коліс встановлена зчіпна муфта. Вказані відмінні ознаки, в порівнянні з прототипом, дозволяють допоміжно використовувати змінні набори проміжних зубчастих коліс для збільшення кількості і розширення діапазону сумарних швидкостей кочення роликових зразків однакового діаметра, що відповідно розширює експлуатаційні можливості такої машини. На фіг. 1 показана кінематична схема запропонованої машини для триботехнічного випробування матеріалів; на фіг. 2 схематично показаний вузол тертя для машини на фіг. 1. Машина для триботехнічного випробування матеріалів містить закріплені на паралельних валах 1, 2 (фіг. 1 і 2) роликові зразки 3, 4 однакового діаметра D 1, D2 і привід їх обертання 5 з ведучими зубчастими колесами 6, 7, 8, кінематично зв'язаними через проміжні 9, 10, 11, 12 і ведені 13, 14 зубчасті колеса з валом 1 верхнього зразка 3, а також з валом 2 нижнього зразка 4. Крім цього, вона обладнана двома допоміжними зубчастими колесами 15, 16 з однаковими діаметрами своїх початкових кіл, закріпленими на валах 1, 2 роликових зразків 3, 4 і кінематично з'єднаними між собою, причому діаметри початкових кіл допоміжних зубчастих коліс 15, 16 дорівнюють також зовнішнім діаметрам D1, D2 закріплених разом з ними на одних валах 1, 2 зразків 3, 4, а між валами 2, 17 нижнього зразка 4 і одного із крайніх ведучих зубчастих коліс 8 вставлена зчіпна муфта 18. Одна півмуфта 19 зчіпної муфти 18 встановлена на валу 2 нижнього зразка 4 з можливістю осьового переміщення S в одну або другу сторони для відповідного її з'єднання або роз'єднання з другою півмуфтою 20. Допоміжні зубчасті колеса 15, 16 встановлюються на валах 1, 2 роликових зразків 3, 4 тільки при роз'єднанні півмуфт 19, 20 зчіпної муфти 18. Працює машина наступним чином. При роз'єднанні півмуфт 19, 20 зчіпної муфти 18 і встановленні на валах 1, 2 разом з роликовими зразками 3, 4 допоміжних зубчастих коліс 15, 16 обертальний рух від привода 5 через ведучі 6, 7, проміжні 9, 10, 11, 12 і ведені 13, 14 зубчасті колеса передається на вал 1 із закріпленими на ньому верхнім роликовим зразком 3 і першим допоміжним зубчастим колесом 15. Після цього обертальний рух від нього передається на друге допоміжне зубчасте колесо 16, 1 UA 73400 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 а далі на вал 2 із закріпленими на ньому нижнім роликовим зразком 4 і півмуфтою 19 зчіпної муфти 18. Через ведучі зубчасті колеса 6, 8 і вал 17 обертальний рух від приводу 5 передається на півмуфту 20 зчіпної муфти 18. В результаті таких умов змінні набори проміжних зубчастих коліс 9, 10, 11, 12 забезпечують роботу машини при різних сумарних швидкостях кочення роликових зразків 3, 4 однакового діаметра. При з'єднанні півмуфт 19, 20 зчіпної муфти 18 і зніманні з валів 1, 2 допоміжних зубчастих коліс 15, 16 обертальний рух від приводу 5 через ведучі 6, 7, проміжні 9, 10, 11, 12 і ведені 13, 14 зубчасті колеса передається на вал 1 із закріпленим на ньому тільки верхнім роликовим зразком 3, а через ведучі зубчасті колеса 6, 8, вал 17 і півмуфти 20, 19 зчіпної муфти 18 цей рух від приводу 5 передається на вал 2 із закріпленим на ньому тільки нижнім роликовим зразком 4. В результаті таких умов ці ж самі змінні набори проміжних зубчастих коліс 9, 10, 11, 12 забезпечують роботу машини при різних відносних проковзуваннях роликових зразків 3, 4 однакового діаметра. Приклад. Для реалізації описаної корисної моделі використовувалася широко відома в триботехніці машина тертя СМЦ-2 [див. Словарь-справочник по трению, износу и смазке деталей машин/ В.Д. Зозуля, Е.Л. Шведков, Д.Я. Ровинский, Э.Д. Браун; Отв. ред. И.М. Федорченко. АН УССР. Ин-т проблем материаловедения, - Киев: Наукова думка, 1990, с. 119]. Вона забезпечує тільки три частоти обертання ведучих зубчастих коліс свого приводу і -1 нижнього роликового зразка 300, 500 і 1000 хв . Верхній роликовий зразок може обертатися з такими ж самими частотами, як і нижній зразок, або на 10, 15 і 20 % меншою від них. Це відповідно при використанні обох роликових зразків однакового діаметра 50 мм (самий оптимальний для неї) забезпечує тільки три сумарні швидкості їх кочення 1,57, 2,62 і 5,23 м/с, а також при любій із вказаних частот обертання нижнього зразка тільки три їх відносних проковзування 10, 15 і 20 %. В результаті, у відповідності з прототипом, при любій із частот обертання нижнього зразка -1 300, 500 або 1000 хв змінними наборами проміжних зубчастих коліс забезпечувалося дев'ять відносних проковзувань роликових зразків однакового діаметра від 10 до 90 % через кожні 10 %, що в 3 рази більше за кількістю і в 4,5 рази ширше в діапазоні від забезпечуваних на машині тертя СМЦ-2 до її модернізації [див. Гузенко Ю.М. Модернизация машины трения СМЦ-2 для расширения диапазона относительного проскальзывания образцов/ Заводская лаборатория. 1993. Том 59, № 3, с. 55-56]. При цих відносних проковзуваннях і частоті обертання нижнього -1 -1 зразка 300 хв забезпечується зміна частоти обертання верхнього зразка від 270 до 30 хв. -1 -1 -1 -1 через кожні 30 хв. , частоті його обертання 500 хв. від 450 до 50 хв. через кожні 50 хв. і -1 -1 -1 частоті обертання 1000 хв. від 900 до 100 хв. через кожні 100 хв. . Відповідно, при вказаних частотах обертання таких роликових зразків сумарна швидкість їх кочення змінюється від 1,49 до 0,85 м/с через кожні 0,08 м/с, від 2,48 до 1,44 м/с через кожні 0,13 м/с і від 4,96 до 2,88 м/с через кожні 0,26 м/с. Швидкість їх ковзання змінюється від 0,08 до 0,72 м/с через кожні 0,08 м/с, від 0,13 до 1,17 м/с через кожні 0,13 м/с і від 0,26 до 2,34 м/с через кожні 0,26 м/с. Після реалізації на машині тертя СМЦ-2 відмінних ознак запропонованої корисної моделі і використанні для них тих же самих змінних наборів проміжних зубчастих коліс забезпечується десять частот одночасного обертання нижнього і верхнього роликових зразків однакового -1 -1 діаметра 50 мм від 30 до 300 хв. через кожні 30 хв. , десять частот їх обертання від 50 до 500 -1 -1 -1 -1 хв. через кожні 50 хв. і десять частот обертання від 100 до 1000 хв. через кожні 100 хв. . Відповідно, при вказаних частотах обертання роликових зразків сумарна швидкість їх кочення змінюється від 0,157 до 1,57 м/с через кожні 0,157 м/с, від 0,262 до 2,62 м/с через кожні 0,262 м/с і від 0,524 до 5,24 м/с через кожні 0,524 м/с. Таким чином, забезпечення можливості використання в запропонованій машині одних і тих же самих змінних наборів проміжних зубчастих коліс для збільшення кількостей і розширення діапазонів як відносних проковзувань, так і сумарних швидкостей кочення роликових зразків однакового діаметра відповідно розширює її експлуатаційні можливості. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 55 60 Машина для триботехнічного випробування матеріалів, що містить закріплені на паралельних валах роликові зразки однакового діаметра і привод їх обертання з ведучими зубчастими колесами, кінематично зв'язаними через проміжні і ведені зубчасті колеса з валом верхнього зразка, а також з валом нижнього зразка, яка відрізняється тим, що вона оснащена двома допоміжними зубчастими колесами з однаковими діаметрами своїх початкових кіл, 2 UA 73400 U закріпленими на валах роликових зразків і кінематично з'єднаними між собою, причому діаметри початкових кіл допоміжних зубчастих коліс дорівнюють також зовнішнім діаметрам закріплених разом з ними на одних валах зразків, а між валами нижнього зразка і одного із крайніх ведучих зубчастих коліс встановлена зчіпна муфта. 3 UA 73400 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 4