УСТАНОВКА ДЛЯ ИСПЫТАНИЙ НА АБРАЗИВНОЕ ИЗНАШИВАНИЕ

Полезная модель относится к испытательной технике, в частности к устройствам для испытания металлов и сплавов, а также композиционных материалов и покрытий на стойкость к абразивному изнашиванию при низких, нормальных и повышенных температурах.
Известно устройство для испытаний на абразивное изнашивание рабочих органов почвообрабатывающих, строительных и дорожных машин (патент РФ №2410668), которое содержит емкость с абразивной средой - грунтом, закрепленную на станине станка с возможностью перемещения в продольном и поперечном направлениях, вал с образцами, закрепленными под определенным углом к направлению движения грунта, с возможностью погружения в грунт на величину, подвергнутую упрочняющим воздействиям. Станок и вал выполнены соответственно с возможностью установки продольной подачи суппорта станка и с возможностью задания частоты вращения вала, соответствующей линейной скорости движения рабочего органа при обработке почвы.
Недостатком данного устройства является ограниченность испытания материалов на абразивное изнашивание, сложность регулирования параметров испытаний (энергии удара, давления в контакте, температуры испытаний).
Известна установка для испытания материалов на абразивное изнашивание (патент РФ №2020460), которая содержит корпус, бункер для абразива, ротор с радиальными каналами, привод вращения ротора, диск, держатель образцов и механизм их перемещения. Она снабжена тягами, шарнирно соединенными одними концами с соответствующим держателями образцов, а другими - с гайкой винтового механизма, который установлен соосно ротору. Связь держателей образцов с диском выполнена в виде кронштейнов, устанавливаемых на диске под острым углом к нему, равным углу атаки. Держатели образцов установлены с возможностью перемещения вдоль поверхностей кронштейнов параллельно плоскости изнашиваемой поверхности образцов.
Недостатком данного устройства является ограниченность испытания материалов на абразивное изнашивание, сложность регулирования параметров испытаний (энергии удара, давления в контакте, температуры испытаний).
Из существующего уровня техники известна установка для испытания на изнашивание при движении образца в абразивной массе, которая содержит привод колеса и шестерни шпинделя, в котором крепятся испытуемые образцы. (Гвоздев А.А. Конструкции установок и методические особенности исследования изнашивания материалов в абразивной среде [Электронный ресурс] / Гвоздев А.А // Исследование износостойкости материалов в условиях абразивного изнашивания.: Иваново: ИГСХА, 2006. - 34 с. URL: https://studopedia.infb/10-14511.html)
Недостатком данного технического решения является однонаправленное движение образцов вокруг своей оси, вследствие чего происходит уплотнение абразивной массы с одной стороны от вращения образцов, что, в свою очередь, влияет на условия проведения эксперимента и отдаляет его от реальных условий работы.
Задачей, на решение которой направлено заявляемое техническое решение, является приближение условий проведение эксперимента к эксплуатационным, при котором обеспечивается равномерное уплотнение абразивной массы, вследствие чего истирание образцов происходит равномерно по всей площади контакта.
Данная задача решается за счет того, что заявленная установка для испытания материалов на абразивное изнашивание содержит станину, на которой размещен привод колеса и шестерни шпинделя, в которых крепятся испытуемые образцы, отличающийся тем, установка содержит дополнительную шестерню, которая вызывает вращение испытуемых образцов вокруг собственной оси, но в противоположных направлениях.
Установка поясняется фигурой, где представлен общий вид установки.
Установка для испытаний на абразивное изнашивание содержит электродвигатель 1, который через муфту сцепления 2 и редуктор вращения 3 передает вращение на закрепленное на оси колесо 4 и шестерню шпинделя 5, в котором крепится испытуемый образец 6, а также через дополнительную шестерню 7 на шестерню шпинделя 8, в котором крепится испытуемый образец 6. Дополнительная шестерня 7 обеспечивает вращение образцов 6 в противоположных направлениях относительно друг друга. Абразивная масса 9 размещена в корпусе 10, укрепленном на станине 11 и закрыта крышкой 12.
Установка работает следующим образом. Перед проведением испытаний абразив 9 засыпается в корпус 10, укрепленный на станине 11, и закрывается крышкой 12, которая свободно входит в корпус 10.
Образцы 6 закрепляется в шпинделях шестерен 5 и 8, вращение которых осуществляется от оси колеса 4, закрепленного на редукторе 3, связанного муфтой сцепления 2 с электродвигателем 1. Вращение шестерни 5 вызывает вращение испытуемого образца 6 вокруг собственной оси, а вращение шестерни 8 вызывает вращение испытуемого образца 6 в противоположном направлении и дополнительно испытуемые образцы 6 вращаются вокруг вертикальной оси редуктора 3. Такое одновременное движение испытуемых образцов 6 в абразивной массе 9, размещенной в корпусе 10, укрепленном на станине 11, обеспечивает последовательное взаимодействие всей цилиндрической поверхности испытуемых образцов 6 с частицами абразива и его перемещение в абразивной массе 9 с определенной скоростью, что обеспечивает равномерное перемешивание и обновление абразивной массы и изнашивание образцов равномерно по всем площади контакта.