МАШИНА ТРЕНИЯ

Полезная модель относится к машиностроению, а именно к оборудованию для исследования трибомеханических характеристик смазочных материалов.
Известна четырехшариковая машина трения (авторское свидетельство СССР №1133500, МПК G01N 3/56, публ. 06.05.1983), содержащая соединенный с приводом вращения держатель с верхним шаром, держатель с нижними шарами, выполненный в виде чаши, конической втулки и гайки для фиксации нижних шаров относительно чаши.
К недостаткам данной конструкции можно отнести то, что при испытании идет контакт испытуемых шаров как по дну чаши, так и по ее боковым стенкам, то есть шары работают в объеме. В случае испытания высоковязких смазочных материалов имеет место гидродинамический и переходный режимы трения.
Известна конструкция трехшариковой машины трения скольжения (патент РФ №2386945, МПК G01N 3/56, публ. 20.04.2010), содержащая электродвигатель, ременную передачу, приводной вал, муфту приводного вала, узел трения, включающий исследуемые шары, установленные на опорной поверхности, опорный подшипник, устройство для измерения момента трения, опору, скользящую втулку, на которую воздействует система нагружения в виде рычага, груза и опорного конуса.
Недостатком такой машины трения является малая площадь контакта тел трения с опорной поверхностью, а также сложность контроля геометрии сферических тел трения.
Задачей полезной модели является увеличение площади контакта тел трения с опорной поверхностью, а, следовательно, повышение точности испытания.
Технический результат достигается путем применения конических роликов в качестве тел трения при испытании смазочных материалов.
Сущность полезной модели поясняется следующими чертежами: фиг.1 - кинематическая схема машины трения; фиг.2 - узел крепления тензобалки машины трения; фиг.3 - узел трения трехроликовой машины трения.
Машина трения состоит из электродвигателя 1, тиристорной системы 2, источника питания 3, ременной передачи 4, скользящей втулки 5, опоры 6, рычага 7, опорного конуса 8, груза 9 (фиг.1), приводного вала 10, муфты 11, фланца 12, шара 13, пальца 14, стопорного винта 15, стальной шлифованной прокладки 16, прижимной крышки 17, болта 18, сепаратора 19, опорного кольца 20, конического ролика 21, цилиндрического пальца 22 (фиг.2), вертикального паза 23, поворотной втулки 24, упора 25, вертикальной стойки 26, тензобалки 27, опорного подшипника 28, вертикального паза 29, направляющего штифта 30, опоры 31 (фиг.3).
Узел трения, включает в себя конические ролики 21, установленные на опорной поверхности, опорный подшипник 28, опору 6, скользящую втулку 5, на которую воздействует система нагружения в виде двуплечного рычага 7, груза 9 и опорного конуса 8, при этом машина трения снабжена тиристорной системой 2, соединенной с источником питания 3 и с электродвигателем 1, поворотной втулкой 24, в которой выполнен вертикальный паз 23, напротив которого жестко закреплен упор 25, при этом в опоре 6 выполнен вертикальный паз 29, в котором размещен направляющий штифт 30, закрепленный на скользящей втулке 5, причем в верхней части скользящей втулки 5 жестко закреплена вертикальная стойка 26, в верхней части которой закреплена тензобалка 27, проходящая через вертикальный паз 23 поворотной втулки 24 и контактирующая с упором 25 поворотной втулки 24, при этом узел трения включает три конических ролика 21, установленных в сепараторе 19 и закрепленных прижимной крышкой 17 посредством болтового соединения 18, а между коническими роликами 21 и прижимной крышкой 17 установлены стальные шлифованные прокладки 16, причем муфта 11 снабжена фланцем 12, на котором закреплены пальцы 14, нижние концы которых размещены в отверстиях, выполненных в прижимной крышке 17 узла трения с возможностью вертикального перемещения, а опорная поверхность конических роликов 21 выполнена в виде кольца, с проточенной в нем канавкой 20, зафиксированного на поворотной втулке посредством стопорного винта 15, причем в центре сепаратора 19 установлен штифт 22, обеспечивающий центрирование прижимной крышки 17 относительно сепаратора 19, а между муфтой 11 приводного вала 10 и прижимной крышкой 17 узла трения установлен шар 13 для обеспечения самоустановки узла трения с коническими роликами 21 относительно поверхности кольца 20.
Устройство работает следующим образом. Узел трения расстыковывается, для чего снимается груз 9, при этом узел трения с кольцом 20, поворотной втулкой 24, опорным подшипником 28 и скользящей втулкой 8 опускается вниз и пальцы 14 муфты 11 выходят из отверстий, выполненных в прижимной крышке 17. Таким образом узел трения отсоединяется от привода. Затем в канавку кольца 20 наливают испытуемый смазочный материал, узел трения с коническими роликами 21 устанавливается в канавку кольца 20. После установки узла трения устанавливается груз 9 в соответствии с режимом проведения испытаний, при этом скользящая втулка 5, опорный подшипник 28, поворотная втулка 24 с кольцом 20 и узлом трения перемещаются вверх, при этом пальцы 14 муфты 11 входят в отверстия, выполненные в прижимной крышке 17, а узел трения самоустанавливается посредством шара 13 с коническими роликами 21 относительно поверхности трения кольца 20. Затем включается электродвигатель 1, число оборотов которого в соответствии с заданным режимом проведения испытаний регулируется посредством тиристорной системы 12.
Положительный эффект достигается тем, что в качестве тела трения используются конические ролики, пятно контакта которых существенно больше чем у сферических тел трения. Кроме того, контроль конических поверхностей не требует специальных измерительных машин.