СТЕНД ДЛЯ ИСПЫТАНИЙ МАТЕРИАЛОВ НА КОНТАКТНУЮ ПРОЧНОСТЬ ПРИ ВОЗВРАТНО-ПОСТУПАТЕЛЬНОМ ДВИЖЕНИИ ОБРАЗЦА

Стенд относится к области машиностроения и предназначено для проведения испытаний материалов на контактную прочность при возвратно-поступательном движении образца.
Известен стенд, предназначенный для определения тангенциальной прочности адгезионной связи (И.В.Крагельский, М.Н.Добытчин, В.С.Комбалов Основы расчета на трение и износ. М., «Машиностроение», 1977. стр.446). Он состоит из основания, средней плиты, на которой установлены измерительная система и привод, и верхней плиты, на которой крепится нагрузочное устройство. Верхняя плита соединена с нижней и средней плитами с помощью трех стоек. Шаровой индектор закреплен в дисковой обойме, которая с помощью четырех пружин устанавливается в чаше. Чаша установлена в стакане, возможно ее вертикальное перемещение; стакан соединен с зубчатым колесом и введен в зацепление с шестерней, установленной на оси двигателя. Нормальную нагрузку задают с помощью рычага с соотношением плеч 1:20, установленного на верхней плите. Нижний держатель образца жестко прикреплен к средней плите, а верхний установлен в направляющей втулке, которая закреплена в верхней плите.
Недостатком данного стенда является отсутствие возможности исследовать образец в условиях качания под нагрузкой.
Технической задачей является усовершенствование испытаний материалов в широком диапазоне нагрузок, скоростей и при широком диапазоне угла качания образцов под нагрузкой.
Технический результат достигается тем, что стенд, содержит двигатель, роликовый подшипник с толкателем, нагрузочное устройство, индектор, притом нагрузочное устройство выполнено в виде направляющего цилиндра с нагрузочной пружиной в центрирующих стаканах, а возвратная пружина расположена в направляющей втулке и соединена с толкателем возврата.
На чертеже (фиг.) приведен общий вид стенда для испытаний материалов в условиях качания под нагрузкой.
Стенд для испытаний материалов на контактную прочность при возвратно-поступательном движении образца смонтирован на плите 12, установленном на лабораторном столе (фиг.). В своей основе стенд имеет двигатель 8, передающий движение через кулачок 11 на роликовый подшипник 17, соединенный с толкателем 22. Толкатель 22 помещен в направляющей опоре 14, а для снижения трения скольжения и задира при движении толкателя в направляющей опоре 14 устанавливается медная втулка 5. Толкатель 22 соединен с держателем 6 образца 15 через втулку 4 для придания образцу 15 возвратно-поступательного движения. Для возврата образца 15 в первоначальное положение установлена возвратная пружина 19, расположенная в направляющей втулке 3, и соединенная с толкателем возврата 2. Нагрузочное устройство выполнено в виде направляющего цилиндра 13, внутри которого расположена нагрузочная пружина 18. Нагрузочная пружина 18, во избежания осевого изгиба, установлена в центрирующие стаканы 20 и 21. Нагрузка через держатель 7 индектора и сам индектор 9 передается на образец 15 с помощью вентиля 1. Для выравнивания образца 15 относительно опорной плиты 16
применяется компенсирующая прокладка 10. Для контроля величины нагрузки, создаваемой на индекторе, используется мерная линейка.
Стенд работает следующим образом: электродвигатель 8 вращает кулачок 11, который воздействует на роликовый подшипник 17. Роликовый подшипник 17 связан с толкателем 22, который совершает возвратно-поступательное движение в опоре 14 и через втулку 4 воздействует на держатель 6 образца 15. Для возврата держателя 6 образца 15 служит возвратное устройство. При прямом движении сжимается возвратная пружина 19 и при обратном движении образца 15 возвратная пружина 19, воздействуя на толкатель возврата 2 по направляющей втулке 3 возвращает держатель 6 образца 15 в исходное положение. Нагружение образца 15 осуществляется с помощью нагрузочной пружины 18, установленной в направляющих стаканах 20 и 21. При вращении вентиля 1 усилие через нагрузочную пружину 18 передается на держатель 7 индектора 9 и далее на индектор 9, который воздействует на образец 15.
Таким образом, предлагаемое техническое решение позволяет исследовать материалы в условиях качательного движения в широком диапазоне угла качания, нагрузок и скоростей движения при различных видах индектора, как сферических так и цилиндрических.
Стенд легко может быть реализован и использован для научно-технических исследований, а также в учебном процессе в ВУЗАХ при подготовке соответствующих специалистов.