УСТАНОВКА ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ОБРАЗЦОВ НА ТРЕНИЕ ПРИ ПЛОСКОМ НАПРЯЖЕННОМ СОСТОЯНИИ
PLANT FOR FRICTION TEST OF SPECIMENS AT TWO-DIMENSIONAL STRESSED STATE

Изобретение относится к испытательной технике, к испытаниям образцов материалов на трение.
Известна установка для испытания образцов на трение при плоском напряженном состоянии (патент РФ №1601560, кл. G01N 3/56, 1989), содержащая основание, установленные на нем захваты образца и контробразца, механизм нагружения, связанный с захватом образца, и механизм относительного перемещения захватов.
Недостаток установки состоит в отсутствие возможности регулировать угол между направлениями прижимающего и сдвигающего усилий, а также синхронно изменять направления прижимающего и сдвигающего усилий относительно плоскости сдвига.
Известна установка для испытания образцов на трение при плоском напряженном состоянии (патент РФ №1448239, кл. G01N 3/10, 1987), содержащая основание, установленные на нем захваты образца и контробразца, направляющую с размещенной на ней платформой, привод перемещения платформы по направляющей, механизм нагружения, установленный на направляющей и выполненный в виде гидроцилиндра, шток которого связан с захватом образца, механизм относительного перемещения захватов, установленный на платформе и выполненный в виде гидроцилиндра, шток которого связан с захватом образца, и источник давления, сообщенный с полостями гидроцилиндров.
Недостаток установки также состоит в отсутствие возможности регулировать угол между направлениями прижимающего и сдвигающего усилий, а также синхронно изменять направления прижимающего и сдвигающего усилий относительно плоскости сдвига.
Известна установка для испытания образцов на трение при плоском напряженном состоянии (патент РФ №2015504, кл. G01N 3/56, 1993), принимаемая за прототип. Установка содержит основание, установленные на нем захваты образца и контробразца, дугообразную направляющую с размещенной на ней платформой, привод перемещения платформы по направляющей, механизм нагружения, установленный на направляющей и выполненный в виде гидроцилиндра, шток которого связан с захватом образца, механизм относительного перемещения захватов, установленный на платформе и выполненный в виде гидроцилиндра, шток которого связан с захватом образца, и источник давления, сообщенный с полостями гидроцилиндров. Установка позволяет регулировать угол между направлениями прижимающего и сдвигающего усилий.
Недостаток установки состоит в отсутствие возможности проводить испытания как при регулировании угла между направлениями прижимающего и сдвигающего усилий, так и при синхронном изменении направления прижимающего и сдвигающего усилий относительно плоскости сдвига. Это ограничивает объем информации при исследовании вопросов трения и энергообмена при подвижках.
Техническим результатом изобретения является увеличение объема информации путем обеспечения испытаний при синхронном изменении направления прижимающего и сдвигающего усилий относительно плоскости сдвига.
Технический результат достигается тем, что установка для испытания образцов на трение при плоском напряженном состоянии, содержащая основание, установленные на нем захваты образца и контробразца, дугообразную направляющую с размещенной на ней платформой, привод перемещения платформы по направляющей, механизм нагружения, установленный на направляющей и выполненный в виде гидроцилиндра, шток которого связан с захватом образца, механизм относительного перемещения захватов, установленный на платформе и выполненный в виде гидроцилиндра, шток которого связан с захватом образца, и источник давления, сообщенный с полостями гидроцилиндров, согласно изобретению дугообразная направляющая выполнена с возможностью углового поворота и имеет привод для реализации указанного поворота.
Возможность углового поворота дугообразной направляющей и привод для этого поворота позволяют синхронно поворачивать оба механизма нагружения относительно плоскости скольжения, что на прототипе неосуществимо и позволяет достичь технического результата.
На чертеже представлена схема установки.
Установка для испытания образцов на трение при плоском напряженном состоянии содержит основание 1, установленные на нем захваты 2, 3 образца 4 и контробразца 5, дугообразную направляющую 6 с размещенной на ней платформой 7, привод 8 перемещения платформы 7 по направляющей 6, механизм нагружения, установленный на направляющей и выполненный в виде гидроцилиндра 9, шток 10 которого связан с захватом 2 образца, механизм относительного перемещения захватов, установленный на платформе 7 и выполненный в виде гидроцилиндра 11, шток 12 которого связан с захватом 2 образца, и источник давления 13, сообщенный с полостями гидроцилиндров 9, 11.
Дугообразная направляющая 6 выполнена с возможностью углового поворота и имеет привод 14 для реализации указанного поворота.
Для реализации поворота дугообразной направляющей 6 используется дополнительная направляющая 15. Приводы 8 и 14 выполнены, например, в виде лебедок.
Установка работает следующим образом.
Источником 13 создают заданное давление в полости гидроцилиндра 9 и нагружают тем самым образец 4 и контробразец 5 прижимающим усилием. При создании источником 13 давления в гидроцилиндре 11 нагружают образцы заданным сдвигающим усилием. Для изменения направления сдвигающего усилия относительно плоскости контакта образцов (плоскости сдвига) приводом 8 перемещают платформу 7 с гидроцилиндром 11 в нужном направлении вдоль направляющей 6. Для синхронного изменения направления действия прижимающего и сдвигающего усилий относительно плоскости сдвига приводом 14 поворачивают направляющую 6 в заданном направлении на заданный угол. Испытания проводятся до реализации подвижек при разных величинах прижимающего и сдвигающего усилий и при разных направлениях этих усилий относительно плоскости сдвига.
Предлагаемая установка обеспечивает исследование трения в новых условиях - при синхронном изменении направления прижимающего и сдвигающего усилий относительно плоскости сдвига.