SU1548705A1 - Способ испытани материалов в абразивной массе и устройство дл его осуществлени - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к области испытаний материалов на изнашивание и может быть использовано дл  оценки работоспособности деталей сельхозмашин. Цель изобретени  - повышение точности за счет стабилизации усили  перемещени  образцов относительно абразивной массы. Устройство содержит барабан 1 с полостью дл  абразивной массы 2, внутри которой установлены с возможностью вращени  относительно валов образцы 6. К валу 8 присоединен электрический генератор 10, в электрическую цепь которого включен вольтметр 12. При вращении барабана 1 абразивна  масса 2 уплотн етс  и увлекает помещенные в ней образцы 6, вращение которых индуцирует ЭДС. В процессе испытани  значени  ЭДС поддерживают посто нными. 2 с. и 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

Description

Изобретение относитс  к области испытаний материалов на изнашивание и может быть использовано дл  оценки работоспособности деталей сельхозмашин .

Цель изобретени  - повышение точности за счет стабилизации усили  перемещени  образцов относительно абразивной массы и приближени  условий испытани  к реальным.

На фиг,, 1 изображено устройство дл  реализации способа; на фиг. 2 - зависимость износа образца от продолжительности испытани ; на фиг. 3 - зависимость изменени  напр жени  з электрической цепи электродвигател  (генератора) от продолжительности испытани ; на фиг. 4 - характер износа образцов предлагаемым и известным способами.

Устройство содержит барабан 1 с полостью дл  абразивной массы 2, приводной двигатель 3 дл  вращени  барабана 1, жестко св занный с приводным валом 4 на котором установлен фланец 5 барабана 1, Внутри полости барабана 1 размещены образцы и Закрепленные в держател х 7 вала 8 дл  вращени  образцов 6, который жестко св зан с  кооем 9 электрического генератора 10, установленного соосно с приводным двигателем 3. В электрическую цепь генератора 10 включено разгрузочное сопротивление

11 и вольтметр 12. i

Способ осуществл ют следующим образом .

Включают двигатель 3 и начинают вращать барабан 1 с заданной угловой скоростью. Абразивна  масса 2 под действием центробежных сил уплотн етс  и увлекает за собой размещенные в ней образцы 6, которые вместе с держателем 7 и жестко св занной с ним осью 8 начинают вращатьс  с той же скоростью, что и барабан 1. При этом изнашивание образцов 6 не происходит , так как относительно абразив™ ной массы 2 они неподвижные После стабилизации скорости вращени  барабана 1 включают нагрузочное сопротивление 11 в цепь генератора 10„ При этом скорость вращени   кор  9, жестко св занного с осью 8, уменьшитс . Соответственно уменьшитс  и скорость вращени  образцов 6Р установленных на кронштейне, жестко св -анном с осью 8. Благодар  возникшей разности

5

0

скоростей вращени  абразивной массы 2 и образцов 6 последние начинают i изнашиватьс . По истечении некоторого времени начинают измен тьс  услови  взаимодействи  образцов 6 и абразивной массы 2, т.е. измен ютс  услови  износа, что  вл етс  следствием измельчени  абразивных зеренJ изменени  формы и размеров образцов, температурь и влажности в зоне трени  и других факторов. В конечном итоге мен етс  вращающий момент, который пропорционален силе трени  между абразивной массой 2 и рабочей поверхностью образцов 6. При возрастании силы трени  увеличиваетс  вращающий момент и, наоборот, при ее снижении момент уменьшаетс . Изменение условий износа фиксируетс  включенным в цепь генератора 10 вольтметром 12, напр жение которого увеличиваетс  или уменьшаетс  в зависимости от числа оборотов  кор  9,

Таким образом, чтобы сохранить заданные услови  износа, т.е. вращающий момент на  коре 9 генератора 10 (или силу трени  между образцами 6 и абразивной массой 2), необходимо, ползу сь показани ми вольтметра 12, восстановить первоначальную величину числа оборотов  кор  9. Дл  этого измен ют скорость вращени  вала приводного двигател  3, т.е. барабана 1 с абразивной массой 2,

Пример. Дл  испытани  были изготовлены образцы в сюрме клина с отверстием дл  креплени  на кронштейне; одна сторона которого была упрочнена сплавом Сормайт-1 наплавкой угольным электродом вручную и сглажена шлифовкой до толщины 0,5 мм. Материал образцов - Ст.З (эта марка стали, как наименее износостойка , 5 выбрана дл  ускорени  испытаний и получени  наиболее  рко выраженного эффекта самозатачивани  клина. Угол клина вначале испытаний у всех образцов составл л 60°„ Размеры нерабочей

5

0

5

0

части образцов в поперечном сечении 15 х 20 мм„ Перед началом испытаний образцы взвешивались на весах АДВ- 200 М„ Кроме того, начальный профиль клина фиксировалс  на миллиметровой бумаге (дл  сравнени  с профилем изношенного образца). Испытанию подвергались одновременно два образца.

В качестве барабана дл  абразивной массы использовалась автопокрышка от мотокол ски. Приводным двигателем служит электродвигатель посто нного тока, питаемый через выпр митель и ЛАТР, а генератором 10 - генератор от легкового автомобил  (с номинальным напр жением 12В). В качестве сопротивлени  11 в цепи генератора 10 использован проволочный реостат . Напр жение измер ли вольтметром с ценой делени  0,1 В. В качестве абразивной массы 2 использовалс  однородный мелкодисперсный речной песок . Дл  каждого испытани  (опыта) в барабан 1 засыпали свежую порцию песка массой 4 кг.

Раскручивание барабана 1 с абразивной массой 2 (песок) производили постепенно (при помощи ЛАТРа) и доводили до 500 об/мин. Во всех опытах данна  скорость вращени  барабана 1 прин та начальной (при испытани х по известному способу эта скорость была посто нной до конца опыта). Пос- ле стабилизации оборотов  кор  9, увлекаемого абразивной массой 2 через образцы 6 (через 3-5 с), на него подавалась нагрузка. Величина нагрузки выбиралась условно, так, чтобы напр жение на вольтметре 12 было равным 5 В. Таким образом, началом испытани  прин того считать момент, когда вал приводного двигател  3 вращаетс  со скоростью 500 об/мин, а напр жение в цепи генератора 5 В.

По иезультатам испытаний были составлены графики зависимости износа от времени работы (фиг. 2), а также изменени  напр жени  во времени (фиг. 3) при испытани х предлагаемым и известным способами.

Как видно из фиг. 2, графики износа предлагаемым и известным способами расход тс . Это было достигнуто тем, что режимы испытаний предлагаемым способом непрерывно корректировались , т.е. величина напр жени  посто нно поддерживалась равной 5 В (фиг. 3), а при износе известным способом режимы испытаний были -установлены вначале и не корректировались до конца опыта. Одинаковое увеличение износа в первые 3-4 ч объ сн етс  интенсивностью затуплени  (скругле- ни ) режущей кромки клина (лезви ). Затем напр жение в цепи генератора возрастает, т.е. происходит увеличение числа оборотов  кор , которое  вл етс  следствием увеличени  силы

трени  между образцами и абразивной массой (фиг. 3, Изв)..Дальнейший износ без изменени  режимов приводит к падению напр жени , так как в этом случае начинаетс  уменьшение размеров образцов и измельчение частиц песка (абразивной массы), что приводит к уменьшению силы трени  между образцами и абразивной массой.

Испытани  на износ предлагаемым способом показали возможность создани  наиболее благопри тных условий самозатачивани  в лабораторных услови х „ Стабилизаци  усили  перемещени  образцов относительно абразивной массы позвол ет уменьшить затуплени  кромки образца в процессе изнашивани  и приблизить услови  испытани  к реальным услови м изнашивани . На фиг. 4 показаны изменени  формы кромки образца на различных стади х испытани .

5

Claims (3)

1. Способ испытани  материалов в абразивной массе, заключающийс  в том, что, размещают образцы на валу,

вращают образцы, осуществл ют уплот- - нение абразивной массы ее вращением и перемещение образцов относительно абразивной массы, регулируют скорость перемещени  образцов относительно абразивной массы независимо от скорости перемещени  абразивной массы и определ ют износ образцов, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности за счет стабилизации усили  перемещени  образцов относительно абразивной массы, соедин ют вал образцов с валом электрического генератора, вращение образцов осуществл ют за счет уплотнени  вращающейс  абразивной массы, задают тормоз щий момент на валу генератора , регистрируют соответствующее электрическое напр жение, создаваемое генератором, и поддерживают это напр жение в процессе испытани  посто нным.

2. Устройство дл  испытани  материалов в абразивной массе, содержащее корпус, барабан с полостью дл  абразивной массы, установленный в

корпусе с возможностью вращени , привод вращени  барабана, держатели образцов , размещенные в полости барабана , и вал, установленный- с возможностью вращени  относительно корпуса и жестко соединенный с держател ми, отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности за счет стабилизации усили  перемещени  образцов относительно абразивной массы, оно снабжено электрическим генератором,  «орь которого соединен с валом, реостатом , включенным в электрическую

цепь генератора, дл  регулировани  тока в цепи и приспособлением дл  регистрации электрического напр жени , создаваемого генератором, вклю- ченным в электрическую цепь.

3. Устройство по п. 2, отличающеес  тем, что стенки полости барабана выполнены эластичными.

Ю 75

cpuz.Z

W t.uac.

Характер износа образцов

Предлагаемым способом

Избестн способом

Начало

Сормайгл

(НКС55) I

измерение

I

измерение

Ж

измерение .

Ю 75 Фиг.З

ZQ t.vac.

ч Ш§

tin

Щ$

II §1

й-ss §1

xj

И

S Qi l Sv

SteS

.

ttfl