Nothing Special   »   [go: up one dir, main page]

RU2744848C1 - Установка для испытаний материалов на абразивное изнашивание - Google Patents

Установка для испытаний материалов на абразивное изнашивание Download PDF

Info

Publication number
RU2744848C1
RU2744848C1 RU2020126871A RU2020126871A RU2744848C1 RU 2744848 C1 RU2744848 C1 RU 2744848C1 RU 2020126871 A RU2020126871 A RU 2020126871A RU 2020126871 A RU2020126871 A RU 2020126871A RU 2744848 C1 RU2744848 C1 RU 2744848C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
abrasive
impact
sample
friction
belt
Prior art date
Application number
RU2020126871A
Other languages
English (en)
Inventor
Владимир Викторович Сиваков
Сергей Семенович Грядунов
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Брянский государственный инженерно-технологический университет»
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Брянский государственный инженерно-технологический университет» filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Брянский государственный инженерно-технологический университет»
Priority to RU2020126871A priority Critical patent/RU2744848C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2744848C1 publication Critical patent/RU2744848C1/ru

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N3/00Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
    • G01N3/56Investigating resistance to wear or abrasion

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)

Abstract

Изобретение 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 в условиях трения, удара и трения с ударом по абразивной поверхности. Установка содержит станину, на которой размещены ударный механизм, система управления ударным механизмом, механизм перемещения абразивной ленты, механизм поворота образца вокруг собственной оси на 90° относительно абразивной ленты, систему отключения электроснабжения установки в случае окончания или обрыва ленты, систему поддержания температуры испытаний образца и теплоизолированную камеру, в которой установлен испытываемый образец. Технический результат: обеспечение равномерности изнашивания поверхности трения образца и повышение достоверности испытания при трении с ударом по абразивной поверхности. 1 ил.

Description

Изобретение 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 в условиях трения, удара и трения с ударом по абразивной поверхности.
Известно большое количество схем, способов и устройств, позволяющих проводить испытания материалов на износостойкость.
Так, известен способ испытания материалов на абразивное изнашивание (ГОСТ 17367-71), заключающийся в том, что осуществляют трение скольжения сравниваемых образцов при заданных нагрузке и скорости об абразивную шкурку, определяют их линейные износы и рассчитывают относительную износостойкость.
Недостатком является малая производительность при исследовании материалов с высокой твердостью, значительное время проведения испытаний. При этом увеличение нагрузки может привести к разрушению (соскабливанию) абразивного слоя, либо разрыву основы абразивной шкурки (бумага, полотно и т.п.), что затрудняет проведение испытания материалов с высокой твердостью.
Известен способ испытания материала на абразивное изнашивание (патент RU 2601502), в котором для исключения явления «натягивания или наплыва», характерного для испытаний по ГОСТ 17367-71 (наиболее заметной для испытаний пластичных материалов), предлагается, одновременно с поступательным движением образца, обеспечивать его вращение вокруг собственной оси с эмпирически вычисляемой частотой вращения.
К недостаткам данного способа относится необходимость использования кинематического фактора К, который должен подбираться опытным путем, а также снижение достоверности результатов испытаний, т.к. кроме линейного перемещения образца последний вращается вокруг собственной оси.
Известна установка для испытаний на изнашивание при трении с ударом по абразивной поверхности (патент RU 2691639), реализующая ударно-абразивное изнашивание при периодическом ударе по движущейся абразивной ленте.
Недостатком данной установки является то, что при проведении испытаний при трении с ударом материалов, твердость которых по отношению к твердости применяемого абразива находится в диапазоне 0,5-0,6 [Тененбаум М.М. Сопротивление абразивному изнашиванию], процессы микрорезания поверхности, характерные для начального периода фрикционного контакта абразива и металла, в процессе истирания из-за изменения геометрии контактного выступа частиц вследствие его разрушения, заменяются на полидеформационные, обеспечивая по направлению частиц снижение количества глубоких бороздок от среза микростружки наряду с возрастанием числа рисок, характерных для пластического деформирования микрообъемов металла, что приводит к неравномерному изнашиванию поверхности образца и, как следствие, к снижению достоверности результатов испытания.
Целью изобретения является обеспечение равномерности изнашивания поверхности трения образца за счет исключения влияния на этот процесс предыдущей поверхности трения, что повышает достоверность испытания при трении с ударом по абразивной поверхности.
Указанная цель достигается тем, что установка содержит станину, на которой размещены ударный механизм, система управления ударным механизмом, механизм перемещения абразивной ленты, систему отключения электроснабжением установки в случае окончания или обрыва ленты, систему поддержания температуры испытаний образца и теплоизолированную камеру, в которой установлен испытываемый образец и механизм поворота образца вокруг собственной оси на 90° относительно абразивной ленты 5.
Устройство поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлен общий вид.
Ударный механизм содержит ударник 1, в котором закреплен контробразец 2 и сменные грузы 3, с помощью которых регулируют энергию удара контробразца 2 по образцу 4 через абразивную ленту 5. Ударник 1 соединен с сердечником соленоида 6, при включении и выключении которого в соответствии с программой испытаний ударник 1 поднимается и падает, обеспечивая удар по испытываемому образцу 4. Энергия удара зависит как от веса падающего груза, так и от высоты подъема ударника.
Система управления ударным механизмом 7 включает программное устройство, включающее и выключающее в соответствие с программой испытаний соленоид 6, который закреплен на вертикальной плите 8, перемещаемой по направляющим 9 вверх или вниз при помощи реечной передачи 10-11, управляемой шаговым электродвигателем 12 через передаточный механизм 13.
Механизм перемещения абразивной ленты 5 содержит привод подающего ролика 14, состоящий из электродвигателя постоянного тока 15, редуктора 16, клиноременной передачи, состоящей из ведущего 17 и ведомого 18 шкивов, устройства для обеспечения прижима ленты обрезиненным роликом 19, подающую 20 и принимающую 21 кассеты, направляющие ролики 22.
Абразивная лента 5 находится в термоизолирующей камере 23, где имеются нагревательный элемент 24 и подвод паров жидкого азота через патрубок 25, связанный с сосудом Дьюара 26.
Механизм поворота образца 4 вокруг собственной оси содержит ось 27, на котором закреплена шестерня 28, взаимодействующей с зубчатой рейкой 29, привод которой осуществляется от источника движения, например, двустороннего пневмоцилиндра (условно не показан).
Установка позволяет проводить испытания как в условиях климатически низких температур, так и в условиях повышенных температур. При испытаниях в условиях климатически низких температур во внутреннюю полость теплоизолирующей камеры 23 подают пары жидкого азота из сосуда Дьюара 26, интенсивность и объем которых регулируют в соответствии с заданной температурой испытаний блоком автоматического поддержания температуры (условно не показан). При испытаниях в условиях повышенных температур в термоизолированной камере размещают нагревательные элементы 24, которые обеспечивают требуемую температуру образца в процессе испытаний. Данные о температуре испытаний поступают от термопары, закрепленной на расстоянии 1,5 мм от торцевой поверхности испытываемого образца 1.
Установка работает следующим образом. Перед проведением испытаний устанавливают такие режимы испытаний, как энергия удара, давление в контакте, скорость трения образца об абразивную поверхность, частота ударов по абразивной поверхности, температура испытаний. Установка позволяет в процессе испытаний программированно изменять указанные режимы за исключением давления в контакте с абразивом.
В качестве абразивной ленты 5 используют тканевую шлифовальную шкурку. Заранее подготовленную ленту шлифовальной шкурки 5 устанавливают в подающей кассете 20, конец ленты пропускают по направляющим роликам 22 через теплоизолированную камеру 23 и далее между подающим 14 и прижимным 19 роликами и закрепляют в принимающей кассете 21. Если температура испытаний отличается от 293 К, то ее обеспечивают при помощи системы поддержания требуемой температуры, подавая пары жидкого азота из сосуда Дьюара 26 через патрубок 25.
Величина энергии удара по абразивной поверхности зависит от высоты падения ударника 1, которая, в свою очередь, регулируется перемещением плиты 8 с закрепленным на ней соленоидом 6. Управляя работой шагового электродвигателя 12, можно изменять энергию удара в процессе испытаний.
После проверки соответствия требуемых и установленных режимов испытаний включают механизм перемещения 15 шлифовальной ленты 5 и программное устройство управления работой соленоида 7. Ударник 1 прижимает движущуюся шлифовальную ленту 5 к образцу 4 с заданным давлением, обеспечивая его истирание при трении по абразивной поверхности и в соответствие с заданной частотой и энергией удара поднимается и ударяет по образцу 1 через движущуюся шлифовальную ленту 5.
После каждого удара контробразца 2 по образцу 5 осуществляется поворот образца вокруг собственной оси на 90° относительно абразивной ленты 5 за счет вращения шестерни 28, приводимой во вращение за счет перемещения зубчатой рейки 29, соединенной с двусторонним пневмоцилиндром (условно не показан).
Шаг линейного перемещения зубчатой рейки выбирается таким образом, чтобы угол поворота образца соответствовал 90°. После перемещения рейки в крайнее левое положение она начинает перемещаться в обратном направлении до крайнего правого положения.

Claims (1)

  1. Установка для испытания материалов на абразивное изнашивание содержит станину, на которой размещены ударный механизм, система управления ударным механизмом, механизм перемещения абразивной ленты, систему отключения электроснабжения установки в случае окончания или обрыва ленты, систему поддержания температуры испытаний образца и теплоизолированную камеру, в которой установлен испытываемый образец, отличающаяся тем, что дополнительно содержит механизм поворота образца вокруг собственной оси на 90° относительно абразивной ленты.
RU2020126871A 2020-08-11 2020-08-11 Установка для испытаний материалов на абразивное изнашивание RU2744848C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020126871A RU2744848C1 (ru) 2020-08-11 2020-08-11 Установка для испытаний материалов на абразивное изнашивание

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020126871A RU2744848C1 (ru) 2020-08-11 2020-08-11 Установка для испытаний материалов на абразивное изнашивание

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2744848C1 true RU2744848C1 (ru) 2021-03-16

Family

ID=74874395

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020126871A RU2744848C1 (ru) 2020-08-11 2020-08-11 Установка для испытаний материалов на абразивное изнашивание

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2744848C1 (ru)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114235616A (zh) * 2022-02-24 2022-03-25 艾瑞森表面技术(苏州)股份有限公司 一种涂层测试设备及涂层测试方法
RU2806193C1 (ru) * 2023-04-06 2023-10-27 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Брянский государственный инженерно-технологический университет" Установка для испытания материалов на ударно-абразивное изнашивание
CN117405541A (zh) * 2023-10-10 2024-01-16 泰安东升服装有限公司 一种服装面料冲击磨损性能检测方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU313133A1 (ru) * В. Виноградов, Г. К. Шрейбер, Г. М. Сорокин, В. М. Рубарх, Ю. Панкратова , М. Г. Саркись Машина для испытаний материалов на ударноабразнвный износ
US20050081599A1 (en) * 2002-02-08 2005-04-21 Andreas Wortmann Method and device for determination of the wear resistance of a surface
RU2691639C1 (ru) * 2018-04-24 2019-06-17 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Брянский государственный инженерно-технологический университет" Установка для испытания материалов на абразивное изнашивание

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU313133A1 (ru) * В. Виноградов, Г. К. Шрейбер, Г. М. Сорокин, В. М. Рубарх, Ю. Панкратова , М. Г. Саркись Машина для испытаний материалов на ударноабразнвный износ
SU241074A1 (ru) * В. Н. Виноградов, Г. К. Шрейбер, Г. М. Сорокин , Е. Н. Бородина Машина для испытания материалов на износ по
US20050081599A1 (en) * 2002-02-08 2005-04-21 Andreas Wortmann Method and device for determination of the wear resistance of a surface
RU2691639C1 (ru) * 2018-04-24 2019-06-17 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Брянский государственный инженерно-технологический университет" Установка для испытания материалов на абразивное изнашивание

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114235616A (zh) * 2022-02-24 2022-03-25 艾瑞森表面技术(苏州)股份有限公司 一种涂层测试设备及涂层测试方法
RU2806193C1 (ru) * 2023-04-06 2023-10-27 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Брянский государственный инженерно-технологический университет" Установка для испытания материалов на ударно-абразивное изнашивание
CN117405541A (zh) * 2023-10-10 2024-01-16 泰安东升服装有限公司 一种服装面料冲击磨损性能检测方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2744848C1 (ru) Установка для испытаний материалов на абразивное изнашивание
CN108225938B (zh) 一种弯折测试装置及弯折测试方法
RU2691639C1 (ru) Установка для испытания материалов на абразивное изнашивание
US7082839B2 (en) Apparatus and method for testing moisture susceptibility, rutting and fatigue of material
EP1995583B1 (en) Material piece scooping device
US7997151B2 (en) Automated apparatus and method for determining physical properties of materials
CN110039113B (zh) 一种金刚石线锯在役管道切割装置
KR102098806B1 (ko) 냉연강판 도금품질 테스트장치
CN107505493B (zh) 一种张力可控的超导带材临界电流测量装置
RU2771866C1 (ru) Установка для испытания материалов на абразивное изнашивание
CN108593473A (zh) 一种恒温恒湿环境耐磨试验箱
US20040023601A1 (en) Method and device for obtaining shaped test-pieces of steel as required in tensile under corrosion fatigue tests
JPH04215039A (ja) 摩擦試験機
KR20100016826A (ko) 플렉서블 기판에 형성된 코팅 박막의 벤딩 시험 장치
RU2773111C1 (ru) Стенд для сравнительной оценки полимерных материалов на гидроабразивный износ
RU2806193C1 (ru) Установка для испытания материалов на ударно-абразивное изнашивание
RU2826198C1 (ru) Установка для испытания материалов на изнашивание абразивной массой в условиях удара с трением
CN117929157B (zh) 岩芯高温熔融性能热熔实验装置
RU2766943C1 (ru) Способ определения коэффициента трения смазочных материалов
CN118341704B (zh) 一种不锈钢钢管尺寸检测装置
JP4502247B2 (ja) 熱処理装置
CN117233025B (zh) 一种电缆的耐磨性能测试装置
SU938098A1 (ru) Прибор дл определени термостойкости образцов материалов
SU1442873A1 (ru) Устройство дл испытани материалов на трение и износ при высоких температурах
CN217688668U (zh) 一种测量金属相变材料弹热性能的实验装置