Устройство с импульсной нагрузкой для испытаний на контактную выносливость

Авторы патента:

Киричек Андрей Викторович (RU)

Тарасов Дмитрий Евгеньевич (RU)

Самойлов Николай Николаевич (RU)

G01N3/56 - исследование сопротивления износу или истиранию

Владельцы патента RU 2522781:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Государственный университет-учебно-научно-производственный комплекс" (ФГБОУ ВПО "Госуниверситет-УНПК") (RU)

Изобретение относится к технологии машиностроения, к устройствам для определения пластических деформаций и износа упрочненных материалов при испытаниях на контактную выносливость плоских поверхностей импульсной нагрузкой деталей вибрационных машин. Предлагаемое устройство предназначено для определения пластических деформаций и износа упрочненных материалов при испытаниях на контактную выносливость плоских поверхностей деталей вибрационных машин путем определения пластических деформаций и износа упрочненных материалов. Устройство содержит вращающийся обкатник с деформируемыми телами, сепаратор и испытуемый образец, при этом оно снабжено гидроцилиндром, в котором расположен боек, волноводом, выполненным с возможностью приложения к нему статической нагрузки и посредством бойка периодической импульсной нагрузки, гидравлическим генератором импульсов для питания гидроцилиндра. При этом волновод соединен подвижно с помощью упорного подшипника с обкатником, последний приводится во вращение от индивидуального привода, расположенного в корпусе и состоящего из электродвигателя, клиноременной передачи и вала, на котором на одном конце на шлицах установлен обкатник, на другом конце шкив клиноременной передачи, а на средней части - подшипники опорного узла. Технический результат - расширение технологических возможностей испытаний и создание условий их проведения к реальным условиям эксплуатации образцов деталей вибрационных машин, повышение производительности, возможность установления влияния на контактно-усталостное изнашивание соотношения качения и проскальзывания 7 ил.,1 табл.,1пр.

Известно устройство для определения пластических деформаций и износа упрочненных материалов при испытаниях на контактную выносливость плоских поверхностей деталей машин, содержащее обкатник с деформируемыми телами, причем обкатник выполнен в виде оправки, один торец которой представляет собой конический хвостовик для установки и крепления в шпинделе привода вращательного движения, а на другом торце, выполненном в форме диска, жестко закреплен испытуемый верхний образец и подвижно закреплен сепаратор, позволяющий по круговым концентричным траекториям на различном расстоянии от центра вращаться деформирующим телам, при этом нижний испытуемый образец жестко закреплен в зажимном приспособлении таким образом, что деформирующие тела одновременно взаимодействуют с верхним и нижним образцами, кроме того, как второй вариант, на торце оправки обкатника установлено многоместное зажимное верхнее приспособление с большим количеством испытуемых образцов, при этом нижние испытуемые образцы установлены так же в многоместном зажимном приспособлении [1].

Недостатками известного устройства для испытаний на контактную выносливость образцов различной формы являются узкие технологические возможности, не позволяющие приблизить характер испытаний к реальным условиям эксплуатации образцов, а также невозможность определения соотношения качения и проскальзывания и, следовательно, получения достоверной информации о процессе изнашивания.

Задачей изобретения является расширение технологических возможностей и создание условий испытаний приближенных к реальным условиям эксплуатации образцов деталей вибрационных машин, повышение производительности, установление влияния на контактно-усталостное изнашивание соотношения качения и проскальзывания.

Поставленная задача решается с помощью предлагаемого устройства с импульсной нагрузкой для испытаний на контактную выносливость плоских поверхностей деталей вибрационных машин путем определения пластических деформаций и износа упрочненных материалов, содержащего вращающийся обкатник с деформируемыми телами, сепаратор и испытуемый образец, при этом оно снабжено гидроцилиндром, в котором расположен боек, волноводом, выполненным с возможностью приложения к нему статической нагрузки и посредством бойка периодической импульсной нагрузки, гидравлическим генератором импульсов для питания гидроцилиндра, причем волновод соединен подвижно с помощью упорного подшипника с обкатником, последний приводится во вращение от индивидуального привода, расположенного в корпусе и состоящего из электродвигателя, клиноременной передачи и вала, на котором на одном конце на шлицах установлен обкатник, на другом конце - шкив клиноременной передачи, а на средней части - подшипники опорного узла.

Особенности конструкции устройства с импульсной нагрузкой для испытаний на контактную выносливость поверхностей деталей вибрационных машин поясняются чертежами.

На фиг.1 представлена схематичная конструкция устройства, вырабатывающее импульсную нагрузку для испытаний на контактную выносливость плоских образцов деталей вибрационных машин; на фиг.2 - сечение по А-А на фиг.1, вид снизу на сепаратор и деформирующие тела; на фиг.3 - общий вид спереди с частичным продольным сечением, устройство в нерабочем положении, при смене испытуемого образца; на фиг.4 - вид по Б на фиг.1, общий вид сверху; на фиг.5 - сечение по В-В на фиг.3, вид сверху на поверхность испытуемого образца, вариант наладки с деформирующими телами-шариками, расположенными на круговых концентрических траекториях на различном расстоянии R₁, R₂ от центра; на фиг.6 - сечение по В-В на фиг.3, то же (см. фиг.5), но деформирующие тела меньшего диаметра по сравнению с деформирующими телами, показанными на фиг.5; на фиг.7 - сечение по В-В на фиг.3, вариант наладки, где показано несколько плоских испытуемых образцов.

Предлагаемое устройство предназначено для определения пластических деформаций и износа упрочненных материалов при испытаниях на контактную выносливость плоских поверхностей деталей вибрационных машин, испытываемых ударную нагрузку в процессе эксплуатации.

Вибрационная машина имеет рабочий орган, которому сообщается колебательное движение, необходимое для осуществления или интенсификации выполняемого процесса. Находят применение вибрационные машины с частотой колебаний от сотых долей Гц до 10 кГц и с амплитудой колебаний от 1 м до долей мкм, с механическим, электрическим, гидравлическим, пневматическим и т.д. приводом, который по типу преобразования подводимой энергии бывает: центробежным, поршневым, кулачковым, кривошипно-шатунным, электромагнитным, электродинамическим, магнитострикционным, пьезоэлектрическим и т.д., по спектральному составу вибраций - машины с моногармоническими (синусоидальными), бигармоническими, полигармоническими колебаниями; по форме траектории точек рабочего органа - с направленными прямолинейно, круговыми, эллиптическими, винтовыми и др. колебаниями; по наличию ударов - безударные и ударно-вибрационные; по соотношению частоты вынужденных колебаний и собственных частот - дорезонансные, зарезонансные, резонансные и межрезонансные. Широкое распространение вибрационные машины получили в строительстве и производстве строительных материалов (виброкатки, виброплиты, виброплощадки, вибрационные решетки, вибропогружатели, вибромолоты), вибрационной обработке, вибрационном резании, для питания автоматических станков ориентированными заготовками (вибрационные бункеры, вибрационные конвейеры); в горнодобывающей промышленности для бурения, погрузки и доставки горной массы (виброгрохоты). Вибрационные машины применяют также на транспорте для погрузки и разгрузки сыпучих материалов, подбивки щебеночного балласта и т.д.; в машинах пищевой промышленности и сельского хозяйства (вибрационные решета, сепараторы, вибрационные насосы, вибрационные кормушки для птиц); в коммунальном хозяйстве (стиральные машины, скалывания уплотненного снега и льда с дорог т.д.); в медицинской технике (зубоврачебные боры, машинки для массажа) и во многих др. областях.

С целью создание условий испытаний приближенных к реальным условиям эксплуатации образцов деталей вибрационных машин, предлагаемое устройство позволяет нагружать испытуемые образцы как статической Р_СТ, так и импульсной Р_ИМ периодической нагрузкой с частотой f.

Устройство содержит вращающийся обкатник 1 с деформируемыми телами 2, который выполнен в виде диска, один торец которого контактирует с пятой 3, подвижно с возможностью вращения, закрепленной с помощью упорного подшипника 4 на штоке 5.

Другой торец обкатника 1 контактирует с деформирующими телами 2, имеющими форму, например, конических роликов. Деформирующие тела размещаются по круговой траектории на расстоянии R относительно продольной центральной оси с помощью сепаратора 6, который подвижно закреплен на шлицевом валу 7 и выполнен, например, из текстолита.

Контакт обкатника с пятой осуществляется по сферической поверхности с целью компенсации отклонений осей их вращения, возникших и имеющих место при сборке, от общей центральной оси устройства.

Предлагаемое устройство снабжено гидроцилиндром 8, в котором расположен боек 9, волноводом 10, выполненным с возможностью приложения к нему статической нагрузки Р_СТ и посредством бойка 9 периодической импульсной нагрузки Р_ИМ [2, 3].

Питание гидроцилиндра осуществляется от гидравлического генератора импульсов (ГГИ, не показан), который вырабатывает и осуществляет подачу масла под давлением, как непрерывным потоком, так и импульсами необходимой частоты [2-4].

Обкатник приводится во вращение от индивидуального привода, который располагается в корпусе 11 устройства и состоит из электродвигателя (не показан) и клиноременной передачи, передающей вращение валу 7. Ведомый шкив 12 клиноременной передачи, показанный на фиг.1, установлен на одном конце вала 7, на другом шлицевом конце вала установлен обкатник, а на средней части вала установлены подшипники 13 опорного узла. Скорость вращения V обкатника может регулироваться путем смены шкивов клиноременной передачи и изменением частоты вращения электродвигателя.

Испытуемый образец 14 ориентирован в корпусе 11 устройства с помощью шпонки 15 и закреплен с возможностью быстрой смены.

С целью увеличения производительности устройства в качестве второго испытуемого образца можно использовать обкатник, при этом деформируемые тела, например ролики, будут одновременно контактировать и воздействовать на нижний и верхний испытуемые образцы (согласно фиг.1, 3).

Рабочие поверхности деталей, особенно вибрационных машин, воспринимающие концентрированные циклические контактные нагрузки, часто выходят из строя вследствие усталостного разрушения. Для повышения контактной выносливости таких деталей широко используются различные способы упрочнения, такие как термообработка, химико-термическая обработка, поверхностное пластическое деформирование со статическим и статико-импульсным нагружением [4].

Определение эффективности использования упрочнения часто возможно только в результате экспериментальных испытаний на контактную выносливость упрочненных образцов.

Для этого в настоящее время применяются различные методики и установки, достоверность исследований на которых в первую очередь зависят от того, на сколько условия испытаний будут точно воспроизводить условия работы сопряженных поверхностей.

В настоящее время существует целый ряд деталей машин, такие как бойки, различные виды опор, рельс, направляющих и др., у которых изнашиваемая поверхность является плоской. Одной из основных проблем при испытаниях на контактную выносливость образцов различной формы и, особенно с плоской поверхностью, является повышение производительности.

Большая длительность испытаний (до 30 дней) обычно связана с обеспечением необходимого числа циклов нагружения до 10⁶ и более.

Испытания с помощью предлагаемого устройства осуществляются следующим образом. Волновод, являющийся поршнем гидроцилиндра и посаженный на шток, через упорный подшипник, пяту и обкатник поджимает деформируемые тела, установленные в сепараторе, к нижнему образцу со статической силой Р_СТ. Статическая сила прижима Р_СТ предварительно тарирована, регулируется и устанавливается на гидропанели ГГИ (не показан, [2-4]).

Помимо статической нагрузки на деформируемые тела действует дополнительная периодическая импульсная нагрузка Р_ИМ. Последнюю осуществляют с помощью бойка, воздействующего на торец волновода, выполненные в виде дисков одинакового диаметра.

В качестве механизма импульсного нагружения инструмента применяют гидравлический генератор импульсов (не показан) [2-4].

Исходный импульс, сформированный в бойке в момент удара по волноводу, отражаясь от свободного торца бойка с противоположным знаком, доходит до волновода, одна его часть вновь отражается в боек, а другая переходит в волновод и распространяется в направлении нагружаемых поверхностей. Дойдя до нагружаемых поверхностей, последняя часть импульса распределяется на проходящий и отраженный. Проходящие волны деформации при равенстве высот дисков бойка и волновода не накладываются и не разрываются, а следуют друг за другом, кроме того, при равенстве площадей контакта поперечных сечений бойка и волновода энергия удара наиболее полно реализуется в контакте с нагружаемой средой [2-4].

Включается вращение обкатника с заданной частотой V, при этом деформируемые тела совершают круговое обкатывающее движение по поверхности образца и обкатника.

Глубина упрочненного слоя предлагаемым устройством с использованием дополнительной импульсной нагрузки достигает 1,5…2,5 мм, что значительно (в 3…4 раза) больше, чем при традиционном статическом упрочнении.

Наибольшая степень упрочнения составляет 15…30%. В результате статико-импульсного упрочнения по сравнению, например, с традиционным упрочнением с использованием статической силы, эффективная глубина слоя, упрочненного на 20% и более возрастает в 1,8…2,7 раза, а глубина слоя, упрочненного на 10% и более - в 1,7…2,2 раза.

Выше приведенный широкий диапазон регулирования показателей испытуемых образцов позволяет настроить и установить режимы испытаний, приближенных к реальным условиям эксплуатации деталей вибрационных машин.

Испытания могут проводиться как со смазкой, так и без смазки. Для этого в зону контакта осуществляется регулярный подвод индустриального масла известными способами.

Особенностью конструкции предлагаемого устройства является возможность использования как малых, так и больших по размерам (см. фиг.5 и 6) и разнообразных по форме (например, конические ролики - фиг.1, шарики - фиг.5, 6) деформируемых тел, контактирующих с одним образцом, а также одновременно с двумя образцами, нижним и верхним, воздействуя на них, когда в качестве верхнего испытуемого образца используется обкатник.

На фиг.7 показан вариант конструкции устройства, позволяющей испытывать одновременно несколько образцов в виде прямоугольных (или другой формы) плит, которые закрепляются в многоместном приспособлении (не показано), расположенном на корпусе.

Пример. Испытания на контактную выносливость проводили для деталей низкочастотного вибратора с гидравлическим приводом (частота вынужденных колебаний не более 50 Гц), используемого при вибрационном резании для дробления стружки. Для оценки влияния размеров пятна контакта на процесс контактно-усталостного выкрашивания используем различные типы конструкций сепаратора, рассчитанных на использование в процессе испытаний деформируемых тел различных диаметров и форм. При использовании деформируемых тел небольшого диаметра количество дорожек можно иметь больше (фиг.6). Например, при использование деформируемых тел - шариков диаметром 8,9 мм можно получить на пластине с образцами три дорожки качения, а при использовании деформируемых тел - шариков диаметром 19 мм - две дорожки качения радиусами R₁ и R₂. Таким образом, на поверхности одной пластины с образцами можно получить пять дорожек качения и максимально использовать экспериментальную площадь образцов.

Испытания осуществляли на базе 10⁶ циклов, при частоте вращения шпинделя до 400 об/мин, энергии ударов А=160 Дж, силе ударов Р_ИМ=260 кН, силе статического поджатия Р_СТ=40 кН, частоте ударов f=18 Гц, время испытаний составляло 4,75 ч. После прохода 5·10⁵ циклов нагружения испытания прерывали и производили осмотр дорожек качения с целью выявления критического износа. Затем данные осмотры проводили каждые 1·10⁵ циклов нагружения до достижения базового числа циклов. После прохода заданного числа циклов контактного нагружения испытания завершали, образцы извлекали из устройства и подвергали лабораторным исследованиям.

Техническая характеристика экспериментального устройства с импульсной нагрузкой для испытания на контактную выносливость плоских образцов представлена в таблице №1.

Габаритные размеры, мм	380×270×270
Масса, кг	18,5
Количество образцов на одной плоскости, шт	8
Частота вращения обкатника, об/мин	до 400
Энергия ударов бойка, Дж	до 200
Сила статического поджатия Р_СТ, кН	до 50
Сила импульсная Рим, кН	до 300
Частота ударов f. Гц	до 50

Таблица №1.
Техническая характеристика устройства с импульсной нагрузкой для испытания на контактную выносливость плоских образцов
Диаметр деформируемых тел в обкатнике, мм	8,9	19
Кол-во деформируемых тел в обкатнике, шт	24	16
Кол-во деформируемых тел на одной дорожке качения, шт
8	8
Максимальный диаметр дорожки качения, мм	114,53	104,04
Минимальный диаметр дорожки качения, мм	78,88	67,63
Кол-во получаемых образцов за один эксперимент, шт
Кол-во получаемых образцов за один эксперимент, шт	48	32

Расположение деформируемых тел на различном расстоянии от центра обкатника, позволяет за одно испытание получить на каждом образце несколько дорожек с различными значениями угловых скоростей, от которых, в свою очередь, зависит соотношение качения и проскальзывания (износа).

В одном радиальном ряду может находиться несколько деформируемых тел, что позволяет за один оборот сепаратора подвергать образцы циклам нагружения, равным количеству деформируемых тел, что существенно уменьшает время испытаний и увеличивает равномерность нагружения.

Одновременное обкатывание нижних и верхних образцов позволяет уменьшить общее время испытаний, значительно повысить точность и производительность процесса.

Устройство позволяет убирать деформируемые тела из одного или нескольких радиальных рядов, в ходе испытаний, если это необходимо, в случае достижения на данной дорожке качения критического износа. При этом испытания могут быть продолжены для других дорожек качения, где износ еще не достиг критического значения.

Размещение на держателе сразу нескольких образцов позволяет одновременно провести их испытания при одинаковых условиях, наглядно сравнить износ поверхности образцов после различных упрочняющих обработок, при различных режимах упрочнения, что значительно повышает производительность процесса исследований.

Предлагаемое устройство расширяет технологические возможности испытаний и создает условия их проведения к реальным условиям эксплуатации образцов деталей вибрационных машин, повышает производительность, имеет возможность установления влияния на контактно-усталостное изнашивание соотношения качения и проскальзывания.

Источники информации, принятые во внимание

1. Патент РФ 2357230, G01N 3/56. Устройство для испытаний на контактную выносливость. Степанов Ю.С., Киричек А.В., Соловьев Д.Л., Силантьев С.А., Баринов С.В., Афанасьев Б.И., Тарасов Д.Е., Фомин Д.С. Заявка №2008105 583/28; 13.02.2008. 27.05.2009 Бюл. №15.

2. Киричек А.В., Лазуткин А.Г., Соловьев Д.Л. Статико-импульсная обработка и оснастка для ее реализации // СТИН, 1999, №6. - С.20-24.

3. Патент РФ №2090342. В24В 39/04. Лазуткин А.Г., Киричек А.В., Соловьев Д.Л. Гидроударное устройство для обработки деталей ППД. 95122309/02. 21.12.95. 20.09.97. Бюл. №26.

4. Киричек А.В., Соловьев Д.Л., Лазуткин А.Г. Технология и оборудование статико-импульсной обработка поверхностным пластическим деформированием. Библиотека технолога. М.: Машиностроение, 2004, 288 с.

Устройство с импульсной нагрузкой для испытаний на контактную выносливость плоских поверхностей деталей вибрационных машин путем определения пластических деформаций и износа упрочненных материалов, содержащее вращающийся обкатник с деформируемыми телами, сепаратор и испытуемый образец, отличающееся тем, что оно снабжено гидроцилиндром, в котором расположен боек, волноводом, выполненным с возможностью приложения к нему статической нагрузки и посредством бойка периодической импульсной нагрузки, гидравлическим генератором импульсов для питания гидроцилиндра, при этом волновод соединен подвижно с помощью упорного подшипника с обкатником, последний приводится во вращение от индивидуального привода, расположенного в корпусе и состоящего из электродвигателя, клиноременной передачи и вала, на котором на одном конце на шлицах установлен обкатник, на другом конце шкив клиноременной передачи, а на средней части - подшипники опорного узла.

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к конструкции стендов для испытаний на износ дисковых ножей рабочих органов для бестраншейной замены трубопроводов.

Стенд испытания на износ панелей пола // 2518603

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к устройствам для испытания на износ плоских поверхностей, и, преимущественно, может быть использовано при испытании панелей пола.

Способ прогнозирования износостойкости твердосплавных режущих инструментов // 2518238

Изобретение относится к области обработки металлов резанием и может быть использовано для прогнозирования - контроля износостойкости твердосплавных режущих инструментов при их изготовлении, использовании или сертификации.

Способ динамического мониторинга фрикционных мобильных систем // 2517946

Изобретение относится к способам испытаний узлов трения механических систем. Сущность: оценка состояния трибосистемы осуществляется по анализу интегральных оценок (функция диссипации, степени диссипации, приведенных к выходу энергетических потерь фрикционной системы, квадрата модуля когерентности), запаса устойчивости по амплитуде и фазе амплитудо-фазочастотных характеристик.

Способ приработки трибосистемы // 2516345

Изобретение относится к способам триботехнических испытаний, в частности к исследованиям приработки. Сущность: трибосистему смазывают, осуществляют трение и нагружают ступенчатой внешней нагрузкой до достижения максимальной нагрузочной способности.

Способ повышения износостойкости пар трения // 2514189

Настоящее изобретение относится к способу повышения износостойкости пар трения путем обработки смазочного материала, работающего в узлах трущихся деталей, при этом обработку смазочного материала осуществляют непосредственно в трибоузле, при этом на одну трущуюся поверхность детали трибоузла подают постоянный ток положительной полярности, регулируемый по величине от 100 до 300 мкА, который через слой смазочного материала и поверхность контрдетали трибоузла образует замкнутую цепь, при этом подачу тока через трибоузел осуществляют от источника питания, соединенного с потенциометрами и регулятором величины и полярности тока.

Установка и способ испытания материалов и покрытий на гидроабразивный износ // 2509295

Изобретение относится к испытательной технике и используется для исследования воздействия гидроабразивных сред на материалы и покрытия. Установка содержит бак, гидроабразивную головку, держатель испытываемого образца, регулирующий расстояние от плоскости образца до гидроабразивной головки и поворот его на определенный угол по отношению к ее оси, бункер для абразива, автономную систему подачи жидкости.

Устройство для определения износа канала ствола артиллерийского оружия // 2498266

Изобретение относится к области артиллерийского оружия и может быть использовано для определения износа канала ствола артиллерийского оружия. Устройство для определения износа канала ствола артиллерийского оружия содержит два датчика, непосредственно закрепленных на стволе на определенном расстояние друг от друга, и блок измерения скорости снаряда, последовательно соединенные блок анализа скорости движения снаряда, аналого-цифровой преобразователь, блок памяти, передающее устройство, приемное устройство, индикатор, при этом выход блока измерения скорости снаряда соединен с входом блока анализа скорости движения снаряда, блок анализа скорости движения снаряда состоит из первого, второго и третьего пороговых устройств, задатчика сигналов, элемента ИЛИ, причем выход блока измерения скорости снаряда соединен с входом блока анализа скорости движения снаряда, вход которого является первыми входами пороговых устройств, вторые входы которых соединены с соответственно с первым, вторым и третьим выходами задатчика сигналов, выходы первого, второго и третьего пороговых устройств соединены с входами элемента ИЛИ, выход которого является выходом блока анализа скорости движения снаряда.

Способ испытания покрытия основания лопатки // 2498265

Изобретение относится к области контроля качества антифрикционных покрытий для хвостовиков лопаток турбомашины. Сущность: испытательный образец диска содержит опорную поверхность, испытательный образец лопатки содержит опорную поверхность, на которую нанесено указанное покрытие.

Способ оценки фрикционной совместимости пар трения // 2495400

Изобретение относится к области триботехники, а именно к оценке совместимости конструкционных и смазочных материалов в парах трения. Сущность: производят триботехнические испытания пар трения при различных нагрузках и определяют критическую нагрузку и температуру в момент схватывания.

Способ триботехнических испытаний материалов для уплотнений // 2522832

Изобретение относится к области триботехнических исследований материалов и может быть использовано для испытания материалов для подвижных уплотнений. Сущность: проводят испытание уплотнительных материалов в режимах жидкостного и полусухого трения при постоянной скорости вращения смазываемого диска о поверхность исследуемого материала. Проводится одновременное трение двух образцов, расположенных под углом более 90° друг к другу. Технический результат: упрощение способа триботехнических исследований уплотнительных материалов. 1 ил.

Способ оценки износостойкости полимерных композиционных материалов // 2526223

Изобретение относится к области испытания полимерных композиционных материалов и может быть использовано для оценки их износостойкости. Сущность: проводят испытания плоских образцов на трение и износ при постоянной скорости цилиндрического контртела за один и тот же период времени по одному и тому же следу трения при кратно увеличивающихся нагрузках. Оценку износостойкости производят по величине и скорости роста давления при выбранной нагрузке при испытании без смазки. Технический результат: сокращение количества испытаний на оценку износостойкости полимерных композиционных материалов при различных нагрузках при одной и той же скорости вращения контртела. 2 ил.

Способ определения качества смазочных масел // 2528083

Изобретение относится к технологии контроля качества смазочных масел при их применении и совместимости с материалами деталей машин. Способ заключается в том, что пробу масла постоянной массы нагревают при постоянной температуре с перемешиванием, через равные промежутки времени отбирают часть пробы окисленного масла, в каждой из которых определяют фотометрированием коэффициент поглощения светового потока окисленного масла и испытывают его на противоизносные свойства, при этом определяют диаметр пятна износа и коэффициент противоизносных свойств П, равный Kп/U, где Кп - коэффициент поглощения светового потока, a U - диаметр пятна износа, мм, строят линейную графическую зависимость коэффициента противоизносных свойств П от коэффициента поглощения светового потока Кп, которую используют для определения противоизносных свойств смазочных масел. Согласно изобретению, в способе дополнительно определяют влияние стали на качество смазочных масел. При этом дополнительно нагревают пробу масла постоянной массы со стальным элементом при постоянной температуре с перемешиванием, через равные промежутки времени отбирают часть пробы окисленного масла и проводят упомянутый цикл испытаний. Затем строят линейные графические зависимости коэффициентов противоизносных свойств от коэффициентов поглощения светового потока для масел, испытанных без стали и со сталью, по которым определяют скорость изменения коэффициента противоизносных свойств путем определения соотношения П/Кп. Влияние стали на качество смазочных масел оценивают по значению коэффициента влияния стали Квс, определяемому по формуле: Квс=(Vп-Vпс)/Vп×100%, где Vп и Vпс - соответственно скорости изменения коэффициента противоизносных свойств масел, испытанных без стали и со сталью. Достигается повышение информативности определения и обоснованности выбора смазочных материалов. 1 табл., 1 ил.

Устройство для испытания материалов на трение и износ // 2531124

Изобретение относится к технике исследования триботехнических свойств материалов и покрытий и может быть использовано при испытаниях на трение и износ. Устройство содержит основание, узел нагружения, связанный с датчиком износа, регистрирующий прибор, привод вращения, взаимодействующий с держателем контробразца, силоизмеритель с упругими элементами и датчики деформации. Силоизмеритель дополнительно содержит кольцо, на торцевых сторонах которого радиально закреплены упругие элементы, выполненные в виде пластин, три из которых, воспринимающие момент сопротивления от держателя образца, симметрично установлены на ребро с верхней стороны кольца, при этом свободные концы пластин ограничены с двух сторон упорами, а три упругих элемента, воспринимающих нормальную нагрузку, смонтированы симметрично по отношению друг к другу с нижней стороны кольца, при этом плоскости кольца и пластин совмещены. Технический результат: упрощение конструкции и повышение точности измерения. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Способ анализа износа // 2536119

Изобретение относится к измерительной технике и может быть применено для определения характера и степени износа в парах трения. Сущность: на рабочую поверхность наносят материал испытуемого покрытия и изнашивают его путем истирания. Перед изнашиванием путем истирания производят ионную полировку поверхности металлического образца, затем ионно-плазменным методом напыляют слои износостойких покрытий различного цвета. Общую толщину наносимого покрытия выбирают в интервале от 100 нм до 20 мкм, а после изнашивания покрытия истиранием визуально и с помощью измерительной аппаратуры определяют характер и степень износа. Технический результат: повышение точности определения характера и степени износа деталей сложной геометрии, в т.ч. до окончания срока службы покрытия, повышение производительности анализа, возможность исследования тонкопленочных покрытий. 5 з.п. ф-лы.

Способ оценки эффективности смазочно-охлаждающих жидкостей при шлифовании // 2538521

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при испытаниях с целью оценки эффективности смазочно-охлаждающей жидкости (СОЖ) для шлифования. Образец фиксируют и шлифуют с подачей СОЖ на расположенных на магнитной плите плоскошлифовального станка подвижных салазках с прикрепленной силоизмерительной системой для записи тангенциальных составляющих силы шлифования и сведения их в таблицу. Определяют величину эффективности шлифования как отношение сумм тангенциальных составляющих силы шлифования на одном или нескольких проходах с эталонной и испытуемой СОЖ. Об эффективности СОЖ судят по полученной величине эффективности шлифования. Чем больше упомянутая величина, тем выше эффективность СОЖ. В результате повышается точность и уменьшается трудоемкость оценки эффективности СОЖ при шлифовании. 1 ил., 1 табл.

Способ оценки силы и коэффициента трения при холодной обработке металлов давлением и устройство для его реализации // 2538673

Группа изобретений относится к обработке металлов давлением, а именно к оценке силы и коэффициента трения при холодной обработке металлов давлением. Представлен способ оценки параметров трения при холодной обработке металлов давлением, по которому протягивают через валки с заданным обжатием образцов с коническим участком с одного конца, длина которого позволяет обеспечивать прирост степени обжатия при протягивании образцов, визуально определяют место образования задиров на образцах, составляют для всех образцов график зависимости сила деформирования - перемещение, с помощью которого для места образования задиров определяют степень обжатия и напряжение сдвига второго образца и образцов с нанесенными смазочными материалами или покрытиями при их протягивании через жестко закрепленные валки, при этом определяют момент сопротивления вращению валков при их торможении и нормальную силу, действующую на валки со стороны образцов при их деформировании, посредством датчиков силы и устройства торможения валков, а из этих, фиксируемых датчиками силы, величин определяют силу трения по формуле: Tтр.=Pдат.×L/R, где Ттр. - сила трения, R - радиус валка, Рдат. - сила торможения, фиксируемая датчиком, L - длина рычага тормозящего приспособления, и коэффициент трения по формуле: f=Tтр./2N=Pдат.×L/R×2N, где f - коэффициент трения, N - нормальная нагрузка, т.е. сила, действующая на валки со стороны образцов при их деформировании, определяемая датчиками силы. Также описано устройство для реализации указанного способа. Достигается расширение функциональных возможностей и повышение надежности оценки. 2 н.п. ф-лы, 1 пр., 1 табл., 5 ил.

Способ определения механических характеристик швейных материалов и установка для его реализации // 2538725

Группа изобретений относится к легкой промышленности, в частности к определению механических характеристик швейных материалов и соединений деталей одежды (ниточных, сварных, клеевых и других швов и строчек). Способ для механических испытаний швейных материалов и соединений заключается в том, что, нагружая закрепленный на установке образец материала через объемный рабочий орган в виде пуансона полусферической формы, получают на регистрирующем средстве в виде осциллографа электрические сигналы от тензодатчиков, связанных через упругие элементы с испытуемым образцом, отражающие действующие силы на участках испытуемого образца по осям 0X, 0Y, 0Z, по которым судят о многоосной деформации образца материала, далее, зная размерные параметры образца материала, находят искомые напряжения, действующие на этих участках образца, причем искомые напряжения на образце материала определяют в динамике при действии непрерывного процесса изнашивания его при циклической нагрузке, путем сравнения напряжения в образце материала в начале цикла испытаний и в конце определяют влияние износа на механические характеристики испытуемого материала, а при использовании режима влажно-тепловой обработки перед нагружением в зону деформирования образца швейного материала пропускают пар через сквозные отверстия на всей рабочей поверхности пуансона. Также описана установка для реализации указанного способа. Достигается повышение надежности определения и качества швейных материалов. 2 н.п. ф-лы, 3 ил.

Устройство для измерения показателей фрикционных и адгезионных свойств фильтрационной корки // 2539737

Изобретение относится к устройствам для измерения показателей фрикционных и адгезионных свойств фильтрационной корки и может найти свое применение в нефтегазовой отрасли. Устройство для измерения показателей фрикционных и адгезионных свойств фильтрационной корки содержит стол-основание, электродвигатель, узел замера тягового усилия, установленные на столе-основании уровень и основание для размещения груза. На основании для размещения груза шарнирно закреплена направляющая плита, с возможностью поворота вокруг своей оси, на боковой поверхности которой выполнен паз, обеспечивающий перемещение размещенного в пазу узла замера тягового усилия. Узел замера тягового усилия соединен с одной стороны при помощи нити со шкивом электродвигателя, расположенным на противоположном конце направляющей плиты, с другой - с металлическим грузом, расположенным на фильтрационной корке, закрепленной фиксаторами на основании для размещения груза. Технический результат − обеспечение измерения показателей как фрикционных, так и адгезионных свойств фильтрационной корки, возможность оценки вклада фрикционных и адгезионных сил в суммарную силу сопротивления движению колонн в скважине. 2 ил.

Способ испытаний на контактную выносливость с использованием импульсной нагрузки // 2540262

Изобретение относится к технологии машиностроения, к способам и устройствам для определения пластических деформаций и износа упрочненных материалов при испытаниях на контактную выносливость плоских поверхностей с импульсной нагрузкой деталей вибрационных машин. Сущность: определяют пластические деформации и износ упрочненных материалов в условиях относительной продольной подачи испытываемых образцов и вращающихся деформирующих тел, одновременно взаимодействующих с верхними и нижними испытываемыми образцами, закрепленными, соответственно, в верхнем многоместном зажимном приспособлении, вращающемся относительно центральной продольной оси, и нижнем многоместном зажимном приспособлении, находящемся в неподвижном состоянии. Деформирующие тела подвижно с возможностью вращения относительно продольной оси установлены в сепараторе, позволяющем по круговым концентричным траекториям на различном расстоянии от центра вращаться деформирующим телам. Верхнее зажимное приспособление жестко закреплено на обкатнике. Обкатник приводят во вращение от индивидуального привода, расположенного в корпусе и состоящего из электродвигателя, клиноременной передачи и вала, на котором на одном конце на шлицах установлен обкатник с сепаратором, на другом конце - шкив клиноременной передачи, а на средней части - подшипники опорного узла. На обкатник воздействуют периодической импульсной нагрузкой, создаваемой гидроцилиндром, в котором расположен боек, волноводом, выполненным с возможностью приложения к нему статической нагрузки и посредством бойка периодической импульсной нагрузки, гидравлическим генератором импульсов для питания гидроцилиндра. Волновод соединен подвижно с помощью упорного подшипника с обкатником. Технический результат: расширение технологических возможностей испытаний и создание условий их проведения, приближенных к реальным условиям эксплуатации образцов деталей вибрационных машин, повышение производительности и возможность установления влияния на контактно-усталостное изнашивание соотношения качения и проскальзывания. 1 табл., 7 ил.