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 (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.info/10-14511.html). Одновременное вращение испытуемого образца вокруг собственной оси и вокруг оси редуктора в чаше с абразивом обеспечивает равномерное изнашивание по всему периметру и чередующееся обновление абразива в зоне его взаимодействия с поверхностью изнашивания.
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.
Известна установка для испытаний на абразивное изнашивание (патент РФ на полезную модель №190350), содержащая станину, на которой размещен привод колеса и шестерни шпинделя, в которых крепятся испытуемые образцы, при этом установка содержит дополнительную шестерню, вызывающую вращение испытуемых образцов вокруг собственной оси, но в противоположных направлениях, что обеспечивает равномерное перемешивание и обновление абразивной массы и равномерное изнашивание образцов.
Недостатком данного технического решения сложность конструкции,  отсутствие регулировки глубины погружение образца в абразивную массу, а также снижение достоверности результатов износа образцов за счет прохода их в абразивной среде по одному следу.
Задачей, на решение которой направлено заявляемое техническое решение, является приближение условий проведения 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 вращения образцов и механизм их вращения, отличающийся тем, что центр окружности вращения каждого образца смещен на ½ диаметра образца за счет разности длин рычагов крестовины, что обеспечивает равномерное перемешивание и обновление абразивной массы и равномерное изнашивание образцов.
За счет разности длин рычагов крестовины обеспечивается  равномерное перемешивание и обновление абразивной массы и равномерное изнашивание образцов.
Устройство поясняется фигурами, где на фиг. 1 представлен общий вид, на фиг.2 разрез А-А.
0
Установка содержит механизм вращения 1 , содержащий электродвигатель 1, который через редуктор 2 передает вращение через конические шестерни 3 и 4 на ось 5, на которой жестко закреплена крестовина 6 с рычагами поз.7,8,9, расположенными под углом 120 и длины их отличаются друг от друга соответственно на половину диаметра образца, т.е. L, L- ½ d и L+ ½ d . На концах рычагов крестовины 6 расположены направляющие 10, по которым перемещается электродвигатель 11 с закрепленным на шпинделе образцом 12.  Абразивная масса 13 размещена в корпусе 14, укрепленном на станине 15 и закрыта крышкой 16. Образцы 12 закреплены на рычагах 7,8,9 со смещением, равном ½ диаметра образца 12.
Установка работает следующим образом.  Перед проведением испытаний абразив 13 засыпается в корпус 14, укрепленный на станине 15 и закрывается крышкой 16, что позволяет, в случае проведения испытаний в условиях пониженных температур, осуществлять его охлаждение, например парами жидкого азота из сосуда Дьюара (условно не показан).  Образец 12 закрепленный в шпинделе электродвигателя 11 и вращается в направлении, противоположном вращению крестовины 6, вращение которой осуществляется электродвигателем 1 через редуктор 2 и конические шестерни  2 и 3 и ось 5. Образцы 12 с электродвигателем 11 перемещаются по высоте посредством направляющих 10, обеспечивая заглубление образцов  12 в абразивную массу 13.
Испытуемые образцы 12 размещены на крестовине 6 со смещением на ½ диаметра образца 12, что обеспечивает последовательное взаимодействие всей цилиндрической поверхности испытуемого образца с частицами абразива 13 и его перемещение в абразивной массе с определенной скоростью, равномерное перемешивание абразивной массы и истирание образцов равномерно по всей площади контакта.