машина трения

Формула изобретения

1. Машина трения, содержащая пару трения, состоящую из колодки и вращающегося образца в форме диска, и нагружающее устройство, отличающаяся тем, что вращающийся диск имеет эксцентриситет относительно оси вращения, а колодка закреплена симметрично расположенными пружинами, предотвращающими ее перекос и заклинивание, и с возможностью поворачивания в той же плоскости, что и вращающийся диск, при этом нормаль к поверхности колодки совпадает с нормалью к поверхности вращающегося диска, а нагружающее устройство снабжено электромагнитным приводом для регулировки давления в соответствии с параметрами цикла.

2. Машина трения по п.1, отличающаяся тем, что вращающийся диск и колодка смонтированы в герметичном корпусе.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к конструкции машин трения, моделирующих трибологические процессы в парах трения кулачковых механизмов и механизмов с круговыми звеньями.

Известна машина трения, состоящая из электродвигателя, зубчатых колес, валика, шпинделя, образца, контртела, вала, маятника, грузов, (с. 73, рис. 57, Ясь Д.С., Подмоков В.Б., Дяденко Н.С. Испытания на трение и износ. Методы и оборудование. Киев, Техniка, 1971, 140 с). Известна машина для измерения момента трения при помощи двулечного рычага, состоящая из чашки, серьги, вала, образца, двулечного рычага, нагрузочного рычага, гирь (с. 58, рис. 58, Ясь Д.С., Подмоков В.Б., Дяденко Н.С. Испытания на трение и износ. Методы и оборудование. Киев, Техniка, 1971, 140 с). Недостатком указанных машин является малая точность определения момента силы трения.

Наиболее близкой по технической сути к предлагаемой машине трения является установка, предназначенная для испытания на износ образцов но схеме “ролик - колодка”. Данная установка состоит из электродвигателя, вала, ролика, колодки, нагрузочного устройства и предназначена для изучения износа рабочей поверхности при трении скольжения (Обеспечение износостойкости изделий. Метод оценки служебных свойств смазывающих масел и присадок к ним с использованием роликовых испытательных установок. Методические указания. М., Госстандарт СССР, 1980, с 21). Недостатком данной установки является невозможность определения износа рабочей поверхности при циклических нагрузках.

Техническая задача: создание машины трения, позволяющей определять коэффициент трения между образцами, а также динамику их изнашивания в зависимости от величины и формы цикла сил нормального давления между образцами.

Технический результат - повышение точности определения функциональной зависимости интенсивности изнашивания трущихся поверхностей от величины нормального давления и ее временной характеристики в условиях как обычных, так и агрессивных сред.

Установка для испытаний на износ образцов по схеме “образец-колодка” - машина трения, содержащая пару трения, состоит из электродвигателя 1 (чертеж), на валу которого закреплен образец 2 в форме диска, имеющего эксцентриситет относительно оси вращения, находящийся во фрикционном контакте с колодкой 3, передающей усилие на колодку и нагружаемой толкателем 4 через нагрузочный шарик 5. Колодка закрепляется симметрично расположенными прижимными пружинами 6. Нагрузка создается при помощи нагружающего устройства электромагнитного типа 7, электрический сигнал для которого создается в устройстве формирования электрического сигнала 8. Вся установка смонтирована на раме 9, укрепленной в герметичном корпусе 10, закрепленном на основании.

Описание работы установки: испытательный образец, выполненный в виде дискового эксцентрика, укреплен на ведущем валу и вращается с заданной угловой скоростью. Колодка поддерживается симметрично расположенными пружинами, предотвращающими ее перекос и заклинивание. При этом она имеет возможность поворачиваться в той же плоскости, что и образец, таким образом, что нормаль к поверхности колодки всегда совпадает с нормалью к поверхности подвижного образца, обеспечивая плотное прилегание поверхностей трения (образца и колодки).

Во время работы (вращения ведущего вала) нагрузка на поверхность трения образца меняется во времени, меняется также линейная скорость в точках контакта в зависимости от угла поворота образца, при этом вращающийся диск и колодка смонтированы в герметичном корпусе.

Нагрузка задается при помощи нагружающего устройства, имеющего электромагнитный привод для регулировки давления в соответствии с параметрами цикла. Электрический сигнал с заданными характеристиками нагружения формируется в устройстве формирования электрического сигнала. Впервые получена возможность моделировать условия изнашивания механизмов машин с круговыми звеньями, а именно моделировать различные циклы изменения нормального давления и эксцентриситета вращающегося кругового звена.