Приспособление для трибологических испытаний

(12) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ ПРИСПОСОБЛЕНИЕ ДЛЯ ТРИБОЛОГИЧЕСКИХ ИСПЫТАНИЙ(71) Заявитель Полоцкий государственный университет(73) Патентообладатель Полоцкий государственный университет(57) Приспособление для трибологических испытаний, содержащее опорную плиту с кожухом и крышкой, несущий элемент со стойкой, установленный в опорной плите с обеспечением вращения, а также держатели испытуемых образцов и уплотняющие катки для уплотнения абразивной массы, закрепленные на несущем элементе последовательно, отличающееся тем, что держатели испытуемых образцов выполнены в виде горизонтальной пластины, на которой установлена с возможностью поворота вокруг вертикальной оси Тобразная державка с фиксаторами, обладающими возможностью поворота вокруг горизонтальной оси.(56) 1. Тененбаум М.М. Износостойкость конструкционных материалов и деталей машин при абразивном изнашивании. - М. Машиностроение, 1966. - С. 331. 2. Львов П.Н. Основы абразивной износостойкости деталей строительных машин. - М. Стройиздат, 1970. Фиг. 1 Полезная модель относится к области исследования свойств материалов, в частности к устройствам для трибологических испытаний, и может быть использована для определения абразивной износостойкости материалов, предназначенных для упрочнения рабочих органов почвообрабатывающих орудий. 605 Известны установки, предназначенные для испытания материалов на изнашивание в среде незакрепленных абразивных частиц, например установка вращающаяся чаша ВИСХОМ 1, установка В.Ф. Лоренца 2. Такие установки содержат, как правило, опорную плиту, несущий элемент, держатели образцов и катки для уплотнения абразивной массы. К основным недостаткам конструкций известных установок следует отнести малую адекватность моделирования процесса изнашивания из-за несоответствия условий испытаний образцов реальным условиям эксплуатации почвообрабатывающих деталей. Наиболее близкой к заявляемому приспособлению является установка Института машиноведения 3. Данное приспособление содержит опорную плиту с кожухом и крышкой, несущий элемент со стойкой, установленный в опорной плите с обеспечением вращения, а также держатели испытуемых образцов и уплотняющие катки для уплотнения абразивной массы, закрепленные на несущем элементе последовательно. Недостатком известного устройства является отсутствие возможности испытания образцов под различными углами атаки к абразивной массе, что приводит к недостаточной адекватности моделирования процессов изнашивания и низкой степени достоверности результатов испытаний. Задачей данного приспособления для трибологических испытаний является повышение достоверности проводимых испытаний. Поставленная задача достигается тем, что приспособление содержит опорную плиту с кожухом и крышкой, несущий элемент со стойкой, установленный в опорной плите с обеспечением вращения, а также держатели испытуемых образцов и уплотняющие катки для уплотнения абразивной массы, закрепленные на несущем элементе последовательно, при этом держатели испытуемых образцов выполнены в виде горизонтальной пластины, на которой установлена с возможностью поворота вокруг вертикальной оси Т-образная державка с фиксаторами, обладающими возможностью поворота вокруг горизонтальной оси. Отличительным признаком заявляемого приспособления от прототипа является иная форма исполнения держателя, благодаря чему есть возможность проводить испытания образцов под различными углами наклона к горизонтальной и профильной плоскости. Испытания образцов под различными углами атаки к почве позволяет моделировать реальные условия эксплуатации почвообрабатывающих деталей (лемехов плугов,лап культиваторов и др.) и, как следствие, получать более достоверные результаты испытаний. На фиг. 1 представлено приспособление в разрезе, на фиг. 2 - то же, вид сверху. Приспособление содержит опорную плиту 1 с кожухом 2 и крышкой 3, несущий элемент 4 со стойкой 5,уплотнительные катки 6 и держатель, состоящий из пластины 7, державки 8 и фиксаторов 9, которыми закреплены испытуемые образцы 10. Приспособление работает следующим образом. Образцы 10 устанавливаются в фиксаторы 9 и гайками закрепляются под необходимым углом наклона к горизонтальной плоскости. Необходимый угол наклона образцов к профильной плоскости задается закреплением в необходимом положении державки 8 в отверстии горизонтальной пластины 7. Держатели и уплотнительные катки крепятся на несущем элементе 4, которому через стойку 5 от привода передается вращение. На опорной плите 1 приспособления находится слой абразивного материала заданного состава и фракции. Толщина слоя должна быть такой, чтобы во время испытаний образцы были полностью покрыты абразивной средой. Для удобства смены образцов и абразивной среды, а также для защиты от пыли предусмотрены кожух 2 с крышкой 3. Как пример конкретного исполнения приспособления в Полоцком государственном университете на базе бегункового смесителя было изготовлено приспособление для трибологичеких испытаний. В качестве испытуемых образцов применяли металлические пластины размерами 60403 мм с наплавленным слоем исследуемого материала. Также на установке возможно испытание образцов, вырезанных непосредственно из почвообрабатывающей детали. Испытывались образцы из стали Л 53 ТУ-14-2-760-87 без наплавленного слоя, а также с наплавленным слоем из сормайта 1 ГОСТ 21448-75 и белого износостойкого чугуна ИЧХ 28 Н 2 ТУ 26-06-1484-87. В качестве абразивного материала использовали дерново-подзолистую почву с влажностью 6070 , содержащую до 30 камней размерами до 30 мм. Внешний диаметр опорной плиты - 0,9 м. Частота вращения несущего элемента - 60 мин 1. Скорость движения образца в абразивной массе - 2,78 м/с. Масса уплотняющего катка - 10 кг. Время испытаний на установке - 4 ч. Путь трения образца - 14600 м. Углы наклона образцов при испытаниях соответствуют углам атаки к почве плужных лемехов трапецеидального типа на плуге ПЛН-3-35 и составляют угол наклона образца к горизонтальной плоскости - 30 ,угол наклона образца к профильной плоскости - 40 . Достоверность испытаний определялась сравнением результатов с результатами полевых испытаний плужных лемехов с рабочими частями лезвия из исследуемых материалов. При проведении сопоставительных испытаний были получены результаты, представленные в табл. 1 и 2. 2 605 Таблица 1 Линейный износ (мм) на пути трения 14600 м Способ испытаний прототип заявляемый полевые испытания Материал рабочей поверхности Сормайт 1 14,11,3 10,90,9 10,0 Относительная абразивная износостойкость Способ испытаний прототип заявляемый полевые испытания Материал рабочей поверхности Сормайт 1 1,41 1,09 1,0 Как видно из приведенных результатов, значения износа при испытаниях на заявляемой установке намного ближе к реальным значениям износа почвообрабатывающих деталей по сравнению с прототипом (точность определения абразивной износостойкости возросла в 415 раз). Испытания на заявляемой установке позволяют достоверно определить абразивную износостойкость исследуемых материалов и на основе результатов испытаний прогнозировать ресурс работы почвообрабатывающих деталей. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220072, г. Минск, проспект Ф. Скорины, 66.