Устройство для ускоренных испытаний образцов на износостойкость

Полезная модель относится к области машиностроения и может быть использована для проведения испытаний образцов на износостойкость.
С целью получения результатов ускоренных испытаний при отработке технологических процессов по увеличению износостойкости поверхностей деталей машин.
Предлагаемое   устройство, содержит ротор с осью и лепестковым кругом, держатель образцов,  выполненный в виде подпружиненной пластины с радиальной подачей до контакта с лепестковым кругом.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является принятое в качестве прототипа «Устройство для испытания образцов на абразивную износостойкость» (Авторское свидетельство СССР SU 1204998A, МПК G 01 N 3/56, 1968), содержащее ротор с осью и лепестковым кругом и держатель образцов.
Устройство содержит дозатор  абразива, держатель для размещения образца, боек, выполненный, например, в виде сегмента с отверстиями. Из дозатора в зону контакта бойка с образцом подается абразив. При вращении ротора на боек действует центробежная сила, перемещая его к периферии от оси ротора. Боек наносит по образцу удар, прижимает к изнашиваемой поверхности образца попавшие частицы абразивного материала и перемещает их, вызывая износ материала образца.
Известное устройство имеет ряд недостатков. В частности, использование сыпучего абразивного материала создает практические сложности в обеспечении равномерного его распределения по поверхности зоны контакта и обеспечение стабильности подачи абразивного материала в течение времени проводимого эксперимента, что существенно влияет на стабильность результатов при повторении эксперимента. Конструктивные особенности не позволяют существенно увеличить нагрузки для обеспечения ускоренного износа из-за возникновения наклепа в зоне контакта, что значительно увеличивает время проведения эксперимента (обычно более 30 мин.).
Технической задачей предлагаемой полезной модели является упрощение конструкции и обеспечение стабильности испытаний за счет исключения неравномерности подачи абразива в зону контакта.
Поставленная задача достигается тем, что в устройстве для ускоренных испытаний образцов на износостойкость, содержащем ротор с осью и лепестковым кругом и держатель образцов, согласно полезной модели, держатель выполнен в виде корпуса, в котором размещена подпружиненная пластина с радиальной подачей до контакта с лепестковым кругом.
Полезная модель поясняется чертежами.
На фиг. 1 представлено устройство для ускоренных испытаний образцов на износостойкость, а) - вид сбоку; б) - вид сверху; на фиг. 2 – фото устройства.
Устройство  для ускоренных испытаний образцов на износостойкость содержит    ротор с осью 1, лепестковый радиальный круг 2, держатель 3, пластину 4 с прикрепленным образцом, трёхкулачковый патрон 5 (часть станка), пружину  6  и суппорт 7 (часть станка).
На корпусе  держателя 3   установлена   пластина 4 с прикрепленным образцом и пружиной 6. Пружина 6  давит на  пластину 4 с регулируемой нагрузкой. Корпус 3 установлен на суппорте 7 для обеспечения   радиальной подачи  и контакта с лепестковым кругом 2. Ротор с осью 1 предназначен для крепления и передачи вращательного движения на лепестковый радиальный круг 2. Пластина 4  предназначена для  закрепления образца и для передачи на него усилия за счет тарированных пружин. Измерение силы прижатия образца к абразивному кругу 2 производится по величине  деформации пружины 6.   Пятно контакта лепесткового круга 2 и пластины 4 с закрепленным образцом должно быть расположено по центру образца на пластине 4. Образец плоский или любой формы с нанесённым покрытием предназначен для испытаний на износостойкость. Крепление образца к пластине 4 может быть механическим или магнитным.  Лепестковый радиальный круг 2 диаметра 150-220 мм, является абразивным инструментом, изнашивающим образец 4.
Устройство работает следующим образом.
Включают станок на выбранных оборотах, суппорт 7 с образцом 4 подводят к вращающемуся лепестковому кругу 2 на оси 1 до соприкосновения с образцом 4, с усилием, контролируемым по деформации пружин 6. Через промежуток времени, достаточный для получения определенного износа пластины 4 (обычно 1-5 минут) выключают станок. Пластину 4 (образец) демонтируют, и проводят исследования по определению характеристик износа для сравнения с эталоном. Процесс повторяют для следующего образца.
Устройство позволяет обеспечить укоренные сравнительные испытания образцов и улучшить стабильность получения характеристик износа за сравнительно короткое время (при практическом применении устройства затраты времени на испытание одного образца составили около 5 минут). Применение лепестковых кругов 2 обеспечивает стабильность характеристик процесса изнашивания образца за счет неизменной структуры и величины зерна рабочего тела, постоянства нагрузки в зоне контакта и  скорости взаимодействия образца и инструмента. Применение лепестковых кругов 2 различной зернистости обеспечивает, разнообразие применения устройства для широкого спектра задач определения сравнительной износостойкости материалов.