УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ НА ИЗНОС РАДИАЛЬНЫХ ПАР ТРЕНИЯ
DEVICE TO TEST RADIAL PAIRS OF FRICTION FOR WEAR

Изобретение относится к области измерительной техники и испытания материалов на износ и может быть использовано для испытания на трение и износ радиальных пар трения.
Известно устройство для испытания на трение и износ радиальных пар трения, содержащее средство для установки на двух опорах испытуемой пары трения, узел нагружения, выполненный в виде штока, свободный конец которого соединен с силовым нагрузочным элементом, а другой конец его связан с внешним элементом радиальной пары трения. При этом устройство снабжено узлом самоустановки испытуемых пар трения, выполненным в виде двухрядного подшипника качения, размещенного между силовым нагрузочным элементом и элементом радиальной пары трения (патент РФ №1698698 по кл. G01N 3/56 от 15.12.1991 г.).
Данное техническое решение по совокупности существенных признаков является ближайшим аналогом по отношению к предложенному и поэтому принято за прототип.
Недостатком данного устройства является то, что самоустановка испытуемых пар трения обеспечивается только в плоскости, проходящей через ось вала и ось промежуточного элемента. В плоскости, перпендикулярной оси вращения вала, за счет неточности изготовления и установки деталей возникает вероятность возникновения тангенциальной силы в точке контакта промежуточного элемента и обоймы, которая складывается или вычитается из измеряемой силы трения, что снижает достоверность и воспроизводимость результатов испытаний.
Задача, на решение которой направлено заявленное изобретение, заключается в повышении достоверности и воспроизводимости результатов испытаний.
Поставленная задача решается за счет того, что в устройстве для испытания на трение и износ радиальных пар трения, содержащем станину для консольного размещения на двух опорах испытуемой пары трения, обойму для закрепления в ней наружного элемента испытуемой пары трения, узел нагружения, выполненный в виде штока с возможностью свободного перемещения его в осевом направлении, а свободный конец штока шарнирно соединен с силовым нагрузочным элементом, а другой конец связан с узлом самоустановки испытуемой пары трения, при этом узел самоустановки испытуемых пар трения выполнен в виде полукруглой скобы, охватывающей обойму, центральная часть скобы жестко соединена со штоком, расположенным над испытуемой радиальной парой трения, на диаметрально противоположных сторонах обоймы выполнены цилиндрические выступы, а на боковых частях скобы выполнены цилиндрические пазы, поверхность которых опирается на цилиндрические выступы обоймы с возможностью свободного вращения скобы относительно цилиндрических выступов.
На фиг.1 представлен общий вид устройства для испытания на трение и износ радиальных пар трения.
На фиг.2 представлен вид сбоку устройства на фиг.1.
На фиг.3 представлена иллюстрация работы устройства при смещении наружного элемента радиальной пары трения.
Устройство содержит станину 1 для размещения на двух опорах испытуемой пары трения (втулка 2 и вал 3), обойму 4, в полости которой размещена втулка 2, узел нагружения в виде штока 5, расположенного над испытуемой парой трения в направляющих втулках 6, при этом свободный конец штока 5 шарнирно соединен с нагрузочным элементом 7. Устройство содержит также узел самоустановки испытуемых пар трения, выполненный в виде полукруглой скобы 8, центральная часть которой жестко соединена со штоком, а на боковых частях скобы выполнены цилиндрические пазы 9, поверхность которых опирается на цилиндрические выступы 10, выполненные на диаметрально противоположных сторонах обоймы, при этом скоба имеет возможность свободно вращаться относительно цилиндрических выступов.
Устройство работает следующим образом.
При вращении внутреннего элемента радиальной пары (вал 3) и при отсутствии перекоса обоймы 4 обеспечивается точное приложение нагрузки на образцы с равномерным распределением ее по длине испытуемой пары трения. В случае смещения обоймы по причине прогиба консольно расположенного вала или неточного изготовления образцов происходит следующее.
Шарнирное соединение штока с нагрузочным элементом позволяет элементам испытуемой пары самоустанавливаться в горизонтальной плоскости, проходящей через ось вращения вала (фиг.1). При изгибе консольно расположенного вала, под действием нагрузки наружный элемент поворачивается в вертикальной плоскости за счет проворачивания обоймы с выступами в цилиндрических пазах скобы (фиг.2). Неточности изготовления или установки штока относительно испытуемой пары в вертикальной плоскости, перпендикулярной оси вращения, устраняются возможностью перемещения скобы вдоль горизонтальной оси выступов влево и вправо (фиг.3).
В конечном итоге это дает возможность повысить достоверность и воспроизводимость результатов испытаний.