УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ МАТЕРИАЛОВ НА ТРЕНИЕ

Полезная модель относиться к области исследования прочностных свойств твердых материалов путем приложения к ним механических усилий, а именно к исследованию сопротивления износу или истиранию, и может найти применение для измерения статических и динамических коэффициентов трения скольжения.
Известна машина трение (А.с. СССР №627382 Опубл. БИ №37 1978 г.). Машина содержит станину, держатели контробразца, контробразец, привод вращения держателя контробразца, нагружающий шток, механизм нагружения и силоизмерительное устройство.
Недостатком машины по А.с. №627382 заключается в низкой точности определения сил трения из-за влияния осевых нагрузок.
Известно устройство для испытания твердых материалов и жидкостей на трение. (А.с. СССР №1305574. Опубл. БИ №15 1987 г.). Это устройство содержит узел трения, состоящий из образца и контробразца, держатель контробразца, насос, нагружающий механизм. В данном устройстве интересна сама идея нагружения образцов в радиальном направлении, что устраняет влияние осевой нагрузки на точность измерения.
Недостатком данного устройства является то, что при помощи его нельзя измерить статические и динамические коэффициенты трения скольжения.
Наиболее близким по технической сущности предлагаемому устройству является устройство для исследования трения твердых тел (А.с. СССР №1116354. Опубл. БИ №36 1981 г.). Это устройство содержит корпус, контробразец, нагружающий механизм в виде эластичной оболочки, размещенной в корпусе, источник давления газа, привод вращения контробразца. В корпусе выполнены радиальные пазы, в которых установлены держатели образцов, причем внешняя поверхность эластичной оболочки взаимодействует с ними.
Недостаток данного устройства состоит в том, что не позволяет осуществлять измерение статических и динамических коэффициентов трения скольжения.
Поставлена задача - осуществить измерение статических и динамических коэффициентов трения скольжения, тем самым, расширив функциональные возможности устройства для испытания материалов на трение.
Указанная задача в предлагаемом устройстве решена следующим образом. В соответствии с прототипом устройство для испытания
материалов на трение, содержит корпус, контробразец, нагружающий механизм, источник давления газа, привод вращения котробразца. В корпусе выполнены радиальные пазы, в которых установлены держатели образцов. Корпус с основанием соединен упругим элементом и неподвижно соединен с валом, имеющим возможность вращения относительно основания. Между корпусом и основанием установлен измеритель угла поворота, а привод держателей образцов содержит тахометр.
Далее сущность полезной модели поясняется чертежами, на которых изображено:
Фиг.1 - общий вид устройства в разрезе. Фиг.2 - упругий элемент и измеритель угла поворота.
Устройство для испытания материалов на трение содержит корпус 1, образцы 2, контробразец 3, нагружающий механизм в виде эластичной оболочки 4, размещенной в корпусе, источник давления газа 5, привод вращения 6 контробразца. В корпусе выполнены радиальные пазы 7, в которых установлены держатели образцов 8, взаимодействующие с внешней поверхностью эластичной оболочки 4, корпус с основанием 9 соединен упругим элементом 10 (фиг.2) и неподвижно соединен с валом 11, имеющим возможность вращения относительно основания, между корпусом и основанием установлен измеритель угла поворота 12 (фиг.2), а привод держателей образцов содержит тахометр 13.
Устройство работает следующим образом. Приводятся во вращение контробразец 3. От источника 5 подают под давлением газ в эластичную оболочку 4, внешняя поверхность которой контактирует с держателями 8 образцов 2. Расширение оболочки на участке контакта приводит к созданию силы нормального давления между образцами 2 и контробразцом 3. Возникают силы трения, которые поворачивают корпус 1 упруго связанный с основанием 9. Угол поворота корпуса пропорционален силам трения и соответственно коэффициентам трения. Изменяя скорость вращения образца, и замеряя угол поворота корпуса, определяют зависимость между коэффициентами трения скольжения и скоростью движения образцов относительно контробразца.
Технический результат полезной модели - расширение функциональных возможностей устройства.