×
17.10.2019
219.017.d68d

МАШИНА ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ДЕТАЛЕЙ НА АБРАЗИВНЫЙ ИЗНОС

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к испытательной технике, в частности к устройствам для испытания поверхностей деталей на абразивное изнашивание, и может быть использовано для испытания материалов и заготовок. Машина содержит раму, на которой установлены емкость с абразивной смесью, механизм вращения, который связан с коробкой передач через муфту, и при этом на выходном валу коробки передач установлены счетчик и ротор. На цилиндрической поверхности ротора закреплены испытываемые образцы, погруженные в абразивную смесь. При этом емкость с абразивной средой выполнена с возможностью перемещения в вертикальной плоскости. Также на торцевой части ротора установлены вибровозбудитель, датчики силы и вибрации. Технический результат: высокая степень приближенности условий испытаний образцов к реальным условиям эксплуатации путем создания реальных динамических взаимодействий между испытуемыми образцами и абразивной средой. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к испытательной техники, в частности, к устройствам для испытания поверхностей деталей на трение и износ в условиях абразивного изнашивания, и может быть использовано для испытания материалов в условиях механического изнашивания.

Известно устройство для испытания на абразивное изнашивание рабочих органов почвообрабатывающих, строительных и дорожных машин [Патент RU №2071602, G01N 3/56, опубл. 10.01.1997], которое содержит емкость с абразивной средой - грунтом, закрепленную на станине станка, вал с образцами, закрепленными под определенным углом к направлению движения грунта, с возможностью погружения в грунт на определенную величину.

Недостатком данного устройства является низкая степень приближенности испытания к условиям эксплуатации в виду отсутствия полного спектра восприятия испытываемыми образцами динамических нагрузок.

В качестве прототипа выбрана машина трения для испытания материалов деталей почвообрабатывающих машин на абразивный износ, включающая в себя раму, ротор и емкость с абразивной смесью, испытываемые образцы, закрепленные на цилиндрической поверхности ротора, а ротор погружен в абразивную смесь с углом охвата (200÷210)° и закреплен на выходном валу коробки передач вместе со счетчиком, при этом первичный вал коробки передач связан с валом электродвигателя через муфту. [Патент на полезную модель №66537, G01N, опубл. 10.09.2007].

Недостатком данной машины является низкая степень приближенности испытания к условиям эксплуатации, поскольку условия силового взаимодействия абразивной среды и испытуемого образца находятся на низком уровне.

Технический результат изобретения является повышение адекватности условий испытаний образцов путем создания реальных динамических взаимодействий между испытуемыми образцами и абразивной средой.

Указанный технический результат достигается тем, машина для испытания деталей на абразивный износ, включающая раму, на которой установлены емкость с абразивной смесью и механизм вращения, связанный через муфту с коробкой передач, при этом на выходном валу коробки передач установлены счетчик оборотов и ротор, на цилиндрической поверхности которого закреплены испытываемые образцы, погруженные в абразивную смесь, при этом емкость с абразивной смесью установлена с возможностью перемещения в вертикальной плоскости по заданной программе, а дно емкости с абразивной смесью снабжено подложкой, при этом на торце ротора закреплен вибровозбудитель, датчик вибрации и датчик силы.

Также указанный технический результат достигается тем, что подложка выполнена из твердотельного абразива.

Кроме того, указанный технический результат достигается тем, что дополнительно введены последовательно соединенные пульт ввода данных и блок управления, взаимодействующий с датчиком силы, датчиком вибрации, емкостью с абразивной смесью и вибровозбудителем.

Сущность данного изобретения заключается в том, что емкость с абразивной смесью установлена с возможностью перемещения в вертикальной плоскости по заданной программе, а дно емкости с абразивной смесью снабжено подложкой, при этом на торце ротора закреплен вибровозбудитель, датчик вибрации и датчик силы.

Также сущность изобретения заключается в том, что подложка выполнена из твердотельного абразива, и дополнительно введены последовательно соединенные пульт ввода данных и блок управления, взаимодействующий с датчиком силы, датчиком вибрации, емкостью с абразивной смесью и вибровозбудителем.

Как известно, детали любого оборудования или устройства в процессе эксплуатации подвергаются воздействию внешних факторов, в том числе -динамическим нагрузкам, такими как удары различной природы и уровня воздействия [Трощенко В.Т. Механическое поведение материалов при различных видах нагружения / В.Т. Трощенко, А.А. Лебедев, В.А. Стрижало и др. // К.: Логос, 2000. - 571 с.], и вибрационные колебания, которые негативно влияют на эксплуатационные свойства поверхности детали, что приводит к усталостному разрушению изделий и, следовательно, снижению ресурса работы конструкций [Блехман И.И., Блехман Л.И., Васильков В.Б., Иванов К.С., Якимова К.С. Об износе оборудования в условиях вибрации и ударных нагрузок // Вестник научно-технического развития. 2012. №11 (63). С. 3-14].

Необходимость в динамическом воздействии на поверхность испытываемых образцов при проведении испытаний на абразивный износ, описана в ГОСТ 28213 и ГОСТ 28215, а также в работе [Ганапольский С.Г., Шипин А.И. Исследование влияния вибрации на интенсивность абразивного износа // Научный журнал «Advanced science». 2017. №3. С. 200-207], где обуславливается, что целью испытаний является определение механических дефектов испытываемых образцов, а также использование этой информации для определения конструктивной прочности или как средство контроля их качества.

В аналогах машины для испытания деталей на абразивный износ адекватность условий при проведении испытаний находится на низком уровне, поскольку на испытываемые образцы не оказывают влияние реальные эксплуатационные динамические нагрузки, так как в их конструкциях отсутствуют механизмы, предназначенные для создания реальных эксплуатационных вибраций и ударных нагрузок, таких как, например, циклические и одиночные удары.

В изобретении реальное динамическое взаимодействие на поверхность испытуемых образцов при проведении испытаний на абразивный износ осуществляются путем перемещения в вертикальной плоскости по заданной программе емкости с абразивной средой, на дне которой установлена подложка.

За счет перемещения в вертикальной плоскости по заданной программе емкости с абразивной средой осуществляется соударение абразивной подложки, установленной на дне емкости с абразивной смесью, с испытываемыми образцами. При этом непосредственный контакт поверхностей испытываемых образцов и твердотельного абразива, из которого состоит абразивная подложка, обеспечит высокую степень микрорезания и царапания поверхностей [Чичинадзе А.В., Берлинер Э.М., Браун Э.Д. и др. Трение, износ и смазка (трибология и триботехника) // М: Машиностроение, 2003. - С. 107-139], что в свою очередь приближает условия испытания к условиям эксплуатации в виду расширения спектра восприятия испытываемыми образцами динамических нагрузок.

Перемещения в вертикальной плоскости емкости с абразивной средой может быть реализована, например, с помощью, по меньшей мере, одного пневмоцилиндра, который закреплен на раме под емкостью с абразивной смесью.

При этом вертикальное перемещение емкости с абразивной смесью также обеспечивается за счет выполнения торцевой стенки емкости с абразивной смесью в виде кожуха [https://eu-technologies.ru/zapchasti/gofry Дата обращения: 08.08.2018 г.] с отверстием под выходной вал коробки передач, на котором установлен подшипник, на внешнем кольце которого закреплен кожух. Причем площадь кожуха больше площади торцевой стенки емкости с абразивной средой, что обусловлено обеспечением вертикального перемещения емкости с абразивной смесью.

Кроме того, за счет создания вибрационных колебаний, создаваемых в горизонтальной и вертикальной плоскостях относительно оси вращения ротора, осуществляется приближение условий испытаний к условиям эксплуатации путем создания реальных динамических взаимодействий между испытываемыми образцами и абразивной средой [Чичинадзе А.В., Берлинер Э.М., Браун Э.Д. и др. Трение, износ и смазка (трибология и триботехника) // М.: Машиностроение, 2003. - С. 112-114].

Создание вибрационных колебаний, воздействующих на испытываемые образцы в горизонтальной и вертикальной плоскостях относительно оси вращения ротора, может быть реализована, например, с помощью вибровозбудителя [Галицков С.Я., Галицков К.С, Маслов С.Н. Электромеханический вибровозбудитель с автоматически управляемыми амплитудой, частотой и направление колебаний, с. 10-11], который установлен на торцевой части ротора.

Тем самым достигается повышение адекватности условий испытаний образцов путем создания реальных динамических взаимодействий между испытуемыми образцами и абразивной средой.

Задание параметров динамического взаимодействия, таких как: сила ударных нагрузок, приходящихся на поверхность испытываемых образцов; время испытаний; интенсивность и время работы вибровозбудителя; время нахождения в контакте испытуемых образцов с абразивной подложкой; реализуется за счет последовательно соединенных пульта ввода данных и блока управления, взаимодействующего с установленными на роторе датчиками силы и вибрации. Введенные элементы обеспечивают автоматизированное управление работы исполнительных механизмов машины для испытания деталей на абразивный износ.

В ходе проведения испытаний датчик силы передает показания ударных нагрузок, а датчик вибрации передает показания вибрационных и динамических колебаний, приходящиеся на испытываемые образцы, на блок управления, который в зависимости от заданных параметров динамического взаимодействия корректирует работу пневмоцилиндра и вибровозбудителя.

Тем самым достигается указанный в изобретении технический результат.

Структурная схема машины для испытания деталей на абразивный износ в варианте исполнения с пневмоцилиндром и вибровозбудителем приведена на фигуре 1. На фигуре 2 изображена функциональная схема управления пневмоцилиндром и вибровозбудителем.

На фигурах 1, 2 обозначены: 1 - рама, 2 - емкость с абразивной смесью, 3 - механизм вращения, 4 - коробка передач, 5 - муфта, 6 - счетчик оборотов, 7 - ротор, 8 - испытываемые образцы, 9 - датчик силы, 10 - подшипник; 11 - кожух; 12 - пневмоцилиндр, 13 - вибровозбудитель, 14 - блок управления, 15 - пульт ввода данных; 16 - абразивная подложка, 17 - датчик вибрации.

Назначения введенных элементов ясны из их названия.

Машина для испытания деталей на абразивный износ работает следующим образом.

Испытываемые образцы 8 крепятся на роторе 7. В зависимости от эксплуатационных параметров рабочей среды испытываемых образцов 8 подбирается абразивная подложка 16, которая предварительно крепится на дне емкости с абразивной смесью 2. Абразивная смесь так же, как и абразивная подложка 16, подбирается в зависимости от заявленной рабочей среды и факторов, влияющих на износ при их эксплуатации испытываемых образцов 8.

После этого на пульте ввода данных 15 вводят все необходимые данные: сила ударных нагрузок, приходящихся на поверхность испытываемых образцов 8; время испытаний; интенсивность и время работы вибровозбудителя 13; время нахождения в контакте испытуемых образцов 8 с абразивной подложкой 16 (фиг. 2).

Далее механизма вращения 3 создает крутящий момент и передает вращение через муфту 5 на коробку передач 4. Коробка передач 4 обеспечивает требуемую частоту вращения ротора 7, который в свою очередь задает скорость перемещения испытываемых образцов 8 в емкости с абразивной смесью 2 (фиг. 1).

Согласно введенным данных на пульт ввода данных 15 через блок управления 14 осуществляется управление работой пневмоцилиндра 12, который осуществляет подъем емкости с абразивной смесью 2 с заданной частотой и ускорением до соударения абразивной подложки 16 с испытываемыми образцами 8. При этом вибровозбудитель 13 создает необходимые вибрационные колебания.

В свою очередь датчик силы 9 и датчик вибрации 17 передают показания об ударных и вибрационных нагрузках, приходящихся на испытываемые образцы 8 и передают данную информацию на блок управления 14, который в зависимости от заданных параметров динамического взаимодействия корректирует работу пневмоцилиндра 12 и вибровозбудителя 13 (фиг. 2).

Степень износа поверхности испытываемых образцов 8 после проведения испытаний определяют, например, взвешиванием или изменением линейных размеров до испытания и после. Также для более точного и подробного анализа износа поверхностей возможно применение, например, любых металлографических установок.


МАШИНА ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ДЕТАЛЕЙ НА АБРАЗИВНЫЙ ИЗНОС
МАШИНА ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ДЕТАЛЕЙ НА АБРАЗИВНЫЙ ИЗНОС
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-10 из 244.
25.08.2017
№217.015.9bc8

Способ определения координат наземного источника радиоизлучения при радиопеленговании с борта летательного аппарата

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано для определения координат наземных источников радиоизлучения (ИРИ) при радиопеленговании с борта летательного аппарата (ЛА). Достигаемый технический результат - повышение точности определения координат наземных ИРИ и снижение...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002610150
Дата охранного документа: 08.02.2017
25.08.2017
№217.015.bb52

Способ управления приемниками воздушного давления

Изобретение относится к способу управления приемниками воздушных давлений (ПВД). Для управления ПВД выявляют неисправный ПВД путем измерения полного и статического давлений основного и резервного ПВД, определяют модули разности полного и статического давлений соответственно для основного и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002615813
Дата охранного документа: 11.04.2017
25.08.2017
№217.015.bf3b

Способ определения расстояния до неподвижного источника излучения движущимся пеленгатором

Изобретение относится к методам определения расстояния с использованием пеленгатора, размещенного на носителе, выполняющего движение в направлении источника радиоизлучения, в интересах снижения погрешности определения координат. Достигаемый технический результат – снижение погрешности...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002617210
Дата охранного документа: 24.04.2017
25.08.2017
№217.015.bf46

Способ формирования маршрута носителя пеленгатора

Изобретение относится к авиационной технике и может быть использовано в бортовой пассивной РЛС и автоматической системе управления самолета. Достигаемый технический результат - формирование маршрута носителя пеленгатора, определяющего местоположение излучателя, при котором достигается...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002617127
Дата охранного документа: 21.04.2017
25.08.2017
№217.015.bfc3

Устройство адаптивной маскировки объектов

Изобретение предназначено для маскировки стационарных или движущихся объектов с помощью адаптивных маскировочных устройств, работающих в оптическом диапазоне длин волн. Устройство адаптивной маскировки объектов содержит последовательно соединенные цифровую камеру с выносным объективом, ЭВМ,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002617157
Дата охранного документа: 21.04.2017
25.08.2017
№217.015.c160

Способ определения дальности до неподвижного источника излучения движущимся пеленгатором

Изобретение относится к методам определения дальности с использованием пеленгатора, размещенного на носителе, выполняющего движение в направлении источника радиоизлучения, в интересах снижения погрешности определения координат. Достигаемый технический результат – снижение погрешности...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002617447
Дата охранного документа: 25.04.2017
25.08.2017
№217.015.c5b9

Фазовый пеленгатор

Изобретение относится к области радиотехники и может использоваться в радиомониторинге при поиске источников радиоизлучения на ограниченной территории и в помещениях, например, специальных электронных устройств перехвата информации. Достигаемый технический результат изобретения - обеспечение...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002618522
Дата охранного документа: 04.05.2017
25.08.2017
№217.015.c61d

Способ буксировки самолетов с использованием малогабаритного буксировщика с дистанционным управлением

Изобретение относится к наземному обеспечению воздушных судов, в частности к их буксированию. Способ буксировки реализуется использованием малогабаритного буксировщика с дистанционным управлением, включающего рампу (8) механизма подъема и фиксации колес передней стойки воздушного судна и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002618611
Дата охранного документа: 04.05.2017
25.08.2017
№217.015.cb3f

Способ измерения задержки радиосигналов

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в системах радиолокации, навигации, связи для определения местоположения излучателей и синхронизации. Достигаемый технический результат - расширение области применения способа на класс непрерывных радиосигналов. Указанный...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002620131
Дата охранного документа: 23.05.2017
25.08.2017
№217.015.cb48

Способ амплитудного двухмерного пеленгования

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в наземных и авиационных радиотехнических системах для всеракурсного определения направления на источники радиоизлучений. Достигаемый технический результат – обеспечение двухмерного всеракурсного пеленгования одновременно в двух...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002620130
Дата охранного документа: 23.05.2017
Показаны записи 1-2 из 2.
20.04.2016
№216.015.3713

Устройство для формирования трубчатых изделий из композиционных материалов

Изобретение относится к области изготовления трубчатых изделий малого диаметра из композиционных материалов. Техническим результатом изобретения является повышение равномерности деформации формуемого материала, повышение производительности и надежности устройства. Технический результат...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002581412
Дата охранного документа: 20.04.2016
29.05.2018
№218.016.55c9

Шарнир равных угловых скоростей

Изобретение относится к области машиностроения, авиастроения и станкостроения и может быть использовано в приводах машин и механизмов для передачи вращающих моментов в условиях, когда оси соединяемых валов расположены со значительным угловым смещением, а круговые частоты ведущего и ведомого...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002654239
Дата охранного документа: 17.05.2018
+ добавить свой РИД