Устройство для определения истираемости композиционных материалов

Полезная модель относится к области физики, а именно определению истираемости различных композиционных материалов в лабораторных условиях.
Различные композиционные материалы, работающие в условиях механических нагрузок, должны обладать высокой прочностью к истиранию. У лакокрасочных покрытий, нанесенных на металлические поверхности, прочность к истиранию влияет также и на противокоррозионную защиту. В связи с этим разработка и совершенствование устройств и методов определения истираемости композиционных материалов играет важную роль при подборе материалов для условий эксплуатации, характеризующихся высокими истирающими воздействиями.
Основным недостатком известных устройств является то, что они не универсальны и в большинстве случаев не позволяют испытывать разные композиционные материалы с разнообразным истирающим материалом.
Известно устройство для определения прочности покрытий к истиранию падающим материалом (патент РФ на полезную модель №201360). На данном устройстве возможно проводить испытания различных лакокрасочных покрытий. В качестве падающего материала возможно использовать абразивный песок, стебли различных растений и другие технологические материалы. Устройство содержит поворотный механизм, за счет поворота которого возможно изменять угол между направлением падающего материала и поверхностью испытательной пластины от 15° до 90°. Подающее устройство состоит из четырех секций, а в нижней его части установлена задвижка.
Основным недостатком данного устройства является невозможность использования в качестве истирающего материала ленты шлифовальной шкурки, что приводит к более длительному проведению испытаний для большинства композиционных материалов.
Известно устройство для определения прочности покрытий к истиранию (патент №2573670), принятое за прототип. Истирание происходит за счет прямолинейного передвижения испытательных пластин по шлифовальной шкурке. На данном устройстве можно проводить испытания различных покрытий, используемых для промышленной, автомобильной и сельскохозяйственной техники. Для проведения одновременно нескольких испытаний, к нагружающему устройству прикрепляется несколько испытательных панелей.
Недостатками данного устройства является невозможность изменять угол между истирающим материалом и поверхностью испытательной пластины, что не позволяет моделировать процесс истирания приближенный к эксплуатационным условиям.
ТЕХНИЧЕСКАЯ ЗАДАЧА - повысить эффективность проведения испытаний на истирание композиционных материалов.
Для достижения технической задачи заявленное устройство для определения истираемости композиционных материалов содержит поворотную площадку с зафиксированным транспортиром, на которой установлена площадка для закрепления образцов, соединенная штоком с электродвигателем.
Изображено устройство: фиг. 1 - вид спереди; фиг. 2 - вид сбоку.
Предлагаемое устройство состоит из основания 1, на котором установлена станина 2 и с одного края закреплен электродвигатель 3. По центру основания 1 установлена стойка 4, состоящая из закрепленной в верхней части штанги 5, с одного края которой установлен груз 6, а с другой нагружной механизм 7. На станине 2 закреплена поворотная площадка 8, на которой установлена площадка для закрепления образцов 9, соединенная с электродвигателем 2 штоком 10. На поворотной площадке 8 зафиксирован транспортир 11, поворот которого осуществляют винтом 12, установленным под транспортиром 11.
Заявленное устройство работает следующим образом. Испытательную пластину фиксируют на площадке для закрепления образцов 9, поворотную площадку 8, за счет изменения угла транспортира 11 винтом 12 устанавливают на необходимый угол. На стойку 4 закрепляют груз 6 и нагружной механизм 7, с закрепленным на ней истирающим материалом, подводят к испытательному образцу. Включают электродвигатель 2, который за счет штока 10 обеспечивает возвратно-поступательное движение истирающего материала по поверхности испытательного образца. Результаты испытаний выражаются в измерении разницы массы образца до и после проведения испытания.
В эксплуатационных условиях защитные покрытия различных поверхностей машин и механизмов могут подвергаться воздействию истирающего усилия материалов под разным углом. В связи с этим для приближения результатов к эксплуатационным показателям предлагается изменять угол между направлением абразивного материала и поверхностью испытательной пластины от 0° до 45°.
Представленное устройство для определения истираемости композиционных материалов в сравнении с приведенными аналогами отличается своей универсальностью. Устройство предоставляет возможность проводить испытания различных композиционных материалов, используемых в различных отраслях промышленности, за счет изменения угла атаки истирающего материала и за счет возможности применения различных истирающих материалов. С помощью разработанного устройства возможно испытывать различные композиционные материалы с высокой эффективностью и моделировать процесс истирания приближенный к эксплуатационным условиям.