Бюллетень ЕАПВ "Изобретения (евразийские заявки и евразийские патенты)"
Бюллетень 07´2016

  

(11) 

023900 (13) B1       Разделы: A B C D E F G H    

(21) 

201300885

(22) 

2013.06.24

(51) 

G01N 3/56 (2006.01)
G01N 19/02
(2006.01)

(43) 

2014.12.30

(96) 

2013/EA/0039 (BY) 2013.06.24

(71) 

(73) ГОСУДАРСТВЕННОЕ НАУЧНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ "ОБЪЕДИНЕННЫЙ ИНСТИТУТ МАШИНОСТРОЕНИЯ НАЦИОНАЛЬНОЙ АКАДЕМИИ НАУК БЕЛАРУСИ" (BY)

(72) 

Басинюк Владимир Леонидович, Мардосевич Елена Ивановна, Папина Сергей Степанович, Ломако Василий Геннадьевич, Лобкова Майя Петровна (BY)

(54) 

СПОСОБ ИСПЫТАНИЯ МАТЕРИАЛА НА ТРЕНИЕ И ИЗНОС И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

(57) 1. Способ испытания материала на трение и износ, в котором образец-индентор со сферической поверхностью прижимают по нормали к противолежащей рабочей поверхности контробразца и возвратно-поступательно перемещают их друг относительно друга с определением при этом износа и коэффициента трения, отличающийся тем, что испытание на трение и износ проводят в вакуумной камере, в которой предварительно контробразец, выполненный с двумя параллельными противолежащими рабочими поверхностями, жестко соединяют с постоянным магнитом, и со стороны каждой из них симметрично друг другу устанавливают по нормали к рабочей поверхности по меньшей мере по три образца-индентора, фиксируя при этом положение контробразца, и образцы-инденторы, размещенные со стороны одной рабочей поверхности контробразца, жестко фиксируют по отношению к вакуумной камере, а образцы-инденторы, размещенные со стороны другой рабочей поверхности контробразца, устанавливают с возможностью перемещения в направлении по нормали к рабочей поверхности контробразца при фиксации их положения в параллельной рабочей поверхности контробразца плоскости и взаимодействия с упругоподатливым элементом, деформированием которого их прижимают к этой рабочей поверхности контробразца с усилием прижатия, соответствующим его статической составляющей, причем упругоподатливый элемент связывают с программно-управляемым модулем для создания переменной составляющей усилия прижатия образцов-инденторов по нормали к ответной поверхности контробразца, например пьезоактюатором, и постоянный магнит размещают с радиальным зазором в отверстии магнитоэлектрического модуля, который жестко фиксируют в вакуумной камере, и создают в ней контролируемую атмосферу или вакуум, а последующие возвратно-поступательные перемещения контробразца обеспечивают путем воздействия магнитного поля, создаваемого магнитоэлектрическим модулем, на постоянный магнит, и одновременно с этим программно-управляемым модулем создают переменное усилие прижатия образцов-инденторов по нормали к ответной поверхности контробразца, при этом коэффициент трения, характеризующий антифрикционные свойства испытываемой пары трения, рассчитывают как отношение силы трения к усилию прижатия образцов-инденденторов к ответной поверхности контробразца, а силу трения определяют по параметрам электропитания магнитоэлектрического модуля с учетом того, что при стабилизированном напряжении сила трения прямо пропорциональна потребляемому магнитоэлектрическим модулем току, при этом износ определяют по тренду параметров электропитания программно-управляемого нагружателя в процессе испытаний, регистрируемому при одинаковых по амплитуде и частоте параметрах прижатия образцов-инденторов к соответствующим рабочим поверхностям контробразца, для чего перед проведением испытаний регистрируют параметры электропитания программно-управляемого нагружателя при создании требуемой силы прижатия образцов-инденторов к рабочим поверхностям контробразца и при ее уменьшении, пропорциональном величине интегрального износа образцов-инденторов при проведении испытаний, осуществляют компенсацию величины этого уменьшения изменением параметров электропитания магнитоэлектрического модуля, обеспечивающим соответствующее перемещение штока магнитоэлектрического модуля при деформировании упругоподатливого элемента до исходного напряженно-деформированного состояния, а системой обратной связи магнитоэлектрического модуля регистрируют величину перемещения его штока, соответствующую интегральной величине износа пары трения.

2. Устройство для реализации способа по п.1, содержащее привод, включающий установленные с радиальным зазором статор и ротор, последний выполнен с возможностью жесткого закрепления на нем контробразца, выполненного в виде призмы с параллельными гранями и устанавливаемого на роторе с возможностью взаимодействия с группами образцов-инденторов, устанавливаемых в жестком креплении на соответствующие две плоскости симметрично друг другу со стороны каждой из двух противолежащих параллельных граней контробразца, средство для измерения силы трения, упругоподатливый элемент, установленный с возможностью регулируемого нагружения образцов-инденторов по нормали к ответной поверхности контробразца, и вакуумную камеру, в которой размещены статор, ротор, упругоподатливый элемент, средство для определения силы трения и средство для нагружения образцов-инденторов по нормали к ответной поверхности контробразца, отличающееся тем, что ротор выполнен в виде постоянного магнита, статор выполнен в виде магнитоэлектрического модуля, установленного в жесткой связи с вакуумной камерой с возможностью регулирования положения относительно ротора, и создания переменного по амплитуде и скорости скольжения возвратно-поступательного перемещения контробразца вдоль оси постоянного магнита, при этом устройство снабжено дополнительными модулем для создания переменного усилия прижатия образцов-инденторов по нормали к ответной поверхности контробразца, например пьезоактюатором, двумя модулями контроля электрических параметров и программируемым модулем, при этом первый выход программируемого модуля связан с входом магнитоэлектрического модуля, второй выход программируемого модуля связан с входом модуля для создания переменного усилия прижатия образцов-инденторов по нормали к ответным поверхностям контробразца, выход магнитоэлектрического модуля связан с входом первого модуля контроля электрических параметров, выход которого связан с первым входом программируемого модуля, выход модуля для создания переменного усилия прижатия образцов-инденторов по нормали к ответной поверхности контробразца связан с входом второго модуля контроля электрических параметров, выход которого связан со вторым входом программируемого модуля, причем одна группа образцов-инденторов является устанавливаемой в жесткой связи с вакуумной камерой, а упругоподатливый элемент размещен с возможностью взаимодействия в направлении по нормали к поверхности контробразца между другой группой образцов-инденторов и дополнительным модулем для создания переменного усилия прижатия образцов-инденторов по нормали к ответной поверхности контробразца.

3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что снабжено вакуумным насосом, связанным с вакуумной камерой, и модулем управления вакуумным насосом, вход которого связан с третьим выходом программно-управляемого модуля, а выход связан с вакуумным насосом.


наверх