Устройство для испытания материалов на износ

НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ МАТЕРИАЛОВ НА ИЗНОС(57) Устройство для испытания материалов на износ, содержащее станину с размещенными по окружности держателями с гнездами для образцов, истирающий элемент в виде кольца с торцевой рабочей поверхностью с приводом вращения вокруг оси, проходящей через центр окружности размещения гнезд держателей, отличающееся тем, что содержит подъемную платформу, подъемный механизм, связанный с подъемной платформой посредством штока и пружины, а держатели образцов смонтированы в подъемной платформе с возможностью автономного перемещения в вертикальном направлении, снабжены индивидуальными нагружателями в виде наборов грузов и связаны со станиной посредством отдельных пружин, причем сила пружины платформы при максимальной деформации по крайней мере в 1,5 раза больше силы пружин держателей образцов при максимальной деформации. Изобретение относится к области испытания материалов и может быть использовано для испытаний на ударно-абразивное изнашивание, применяемых для оценки стойкости материалов, деталей и элементов сельскохозяйственной техники, горнодобывающего и строительного оборудования, работающих в условиях многоциклового, знакопеременного ударного нагружения в присутствии абразива. Известно устройство для испытания материалов на износ (А.с. СССР 1188580,01 3/56, 1985, бюл.40), содержащее держатель с размещенными по окружности гнездами для образцов, и истирающий элемент в виде кольца с торцевой рабочей поверхностью. Недостаток известного устройства - невозможность осуществления ударных нагрузок и индивидуального нагружения испытуемых образцов. Технической задачей изобретения является расширение функциональных возможностей устройства испытание материалов на ударно-абразивное изнашивание с одновременным испытанием различных образцов в различных условиях удара. Технический результат достигается тем, что устройство для испытания материалов на износ, содержащее станину с размещенными по окружности держателями с гнездами для образцов, истирающий элемент в виде кольца с торцевой рабочей поверхностью с приводом вращения вокруг оси, проходящей через центр окружности размещения гнезд держателей, содержит подъемную платформу, подъемный механизм, связанный с подъемной платформой посредством штока и пружины, а держатели образцов смонтированы в подъемной платформе с возможностью автономного перемещения в вертикальном направлении, снабжены индивидуальными нагружателями в виде наборов грузов и связаны со станиной посредством отдельных пружин, причем сила пружины платформы при максимальной деформации, по крайней мере, в 1,5 раза больше силы пружин держателей образцов при максимальной деформации. На фигуре схематично показано устройство для испытания материалов на износ. Устройство содержит станину 1 с расположенными по окружности держателями 2 испытуемых образцов 3, смонтированными с возможностью автономного перемещения в вертикальном направлении в гнездах 4 станины 1 и подъемной платформы 5. Держатели 2 снабжены индивидуальными нагружателями в виде наборов грузов 6 и связаны со станиной 1 посредством отдельных пружин 7. Платформа 5 снабжена подъемным механизмом 8 (выполненным, например, в виде пневмоцилиндра),связанным с платформой посредством штока 9 и пружины 10. Истирающий элемент 11 выполнен в виде кольца с торцевой рабочей поверхностью и смонтирован на вращающемся диске 12 с приводом вращения электродвигателем 16 через редуктор 14. Количество держателей образцов может быть различным в различных вариантах исполнения устройства. Истирающий элемент может быть изготовлен с рабочей поверхностью из абразивного материала либо порошкообразный абразив может размещаться в устанавливаемом на вращающемся диске 12 кольцевом желобе 15. Устройство работает следующим образом. Испытуемые образцы 3 закрепляют в держателях 2, на которые сверху закрепляют грузы 6 (величину грузов устанавливают в зависимости от требований испытаний). При этом торцы образцов 3 прижимаются к рабочей поверхности истирающего элемента 11 под воздействием грузов 6 (в случае использования свободного абразива истирающий абразивный материал засыпают в кольцевой желоб 15). Включают привод вращения, состоящий из электродвигателя 13 (скорость которого регулируют в зависимости от требований испытания) и редуктора 14, приводящий во вращение диск 12. При вращении диска 12 происходит взаимодействие (трение) каждого из образцов 3 с рабочей поверхностью истирающего элемента 11. Если условия исследования предполагают наличие ударных нагрузок, включают подъемный механизм 8, шток 9 которого поднимает вверх платформу 5 вместе с держателями 2 и нагружателями 6. Пружины 7 и 10 при этом растягиваются. По достижению подъемной платформой 5 крайнего верхнего положения подъемный механизм 8 отключают, и платформа под воздействием пружины 10 устремляется вниз в исходное положение. 2 4385 1 Благодаря тому, что сила пружины 10 больше, чем сила пружин 7 держателей 2, платформа 5 достигает крайнего нижнего положения раньше, чем торцы образцов 3 приходят в соприкосновение с рабочей поверхностью истирающего элемента 11. Вследствие этого сила удара образца об истирающий элемент зависит только от величины груза нагружателя и силы пружины держателя, а усилие прижима образца к рабочей поверхности истирающего элемента - от величины груза нагружателя. Подбором величины грузов обеспечивают необходимое для испытания усилие прижима, а подбором пружин держателей - силу удара для каждого из испытуемых образцов независимо от величины прижимного усилия. Частота нанесения ударов может регулироваться путем управления подъемным механизмом. В случае, если сила пружины платформы не превосходит силу пружин держателей в 1,5 раза, платформа не успевает достигнуть крайнего нижнего положения раньше, чем торцы образцов придут в соприкосновение с поверхностью истирающего элемента, затормозив тем самым движение держателей с образцами. Вследствие этого в таком варианте сила удара образцов становится неопределенной величиной. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220072, г. Минск, проспект Ф. Скорины, 66. 3