RU203041U1

RU203041U1 - Device for determining the coefficient of friction of lubricants

Info

Publication number: RU203041U1
Application number: RU2020139371U
Authority: RU
Inventors: Владимир Владимирович Скакун; Эрвин Джеватович Умеров; Эмиль Усеинович Куркчи
Original assignee: Владимир Владимирович Скакун; Эрвин Джеватович Умеров; Эмиль Усеинович Куркчи
Priority date: 2020-11-30
Filing date: 2020-11-30
Publication date: 2021-03-19

Abstract

Полезная модель относится к области машиностроения, а именно к методам исследования коэффициента трения различных по составу смазочных материалов.Устройство для определения коэффициента трения смазочных материалов содержит подвижный вал, на котором расположены направляющая втулка, направляющая коническая втулка, контртело в виде конической втулки, направляющая цилиндрическая втулка, индентор, линейные подшипники, направляющие винты, при этом на подвижном валу расположено кольцо подачи смазывающей технологической среды (СТС) с установленным в нем соплом для возможности подачи СТС в распыленном состоянии, при этом в подвижном валу выполнен канал для подачи СТС в контактную зону. Для предотвращения от вращения кольца подачи СТС и гильзы предусмотрена пластина, установленная на торце кольца подачи СТС, кинематически связанная с неподвижным основанием. Измерение значений крутящего момента осуществляется при помощи электронного динамометра, кинематически связанного с направляющей втулкой. С целью снижения сил трения, на подвижном валу установлены линейные подшипники, расположенные в отверстии направляющей цилиндрической и направляющей втулок.Техническим результатом полезной модели является высокая точность определения коэффициента трения смазочных материалов и универсальность замены испытуемых образцов, а также возможность подавать в зону контакта индентора и конической втулки (контртело) СТС животного происхождения в виде аэрозоля и струей под давлением, расширяя тем самым технологические возможности устройства. 1 ил.The utility model relates to the field of mechanical engineering, namely to methods for studying the coefficient of friction of lubricants of different composition. The device for determining the coefficient of friction of lubricants contains a movable shaft on which a guide bushing, a guide tapered bushing, a counterbody in the form of a tapered bushing, and a guide cylindrical bushing are located. , indenter, linear bearings, guide screws, while on the movable shaft there is a lubricating process fluid supply ring (STS) with a nozzle installed in it for the possibility of supplying STS in a sprayed state, while a channel is made in the movable shaft for supplying STS to the contact zone. To prevent the STS feed ring and the sleeve from rotating, a plate is provided, installed at the end of the STS feed ring, kinematically connected to the fixed base. The measurement of the torque values is carried out using an electronic dynamometer, kinematically connected to the guide sleeve. In order to reduce friction forces, linear bearings are installed on the movable shaft, located in the bore of the cylindrical guide and guide bushings. The technical result of the utility model is a high accuracy in determining the coefficient of friction of lubricants and the versatility of replacing test samples, as well as the ability to feed the indenter and conical bushings (counterbody) STS of animal origin in the form of an aerosol and a jet under pressure, thereby expanding the technological capabilities of the device. 1 ill.

Description

Полезная модель относится к области машиностроения, а именно к методам исследования коэффициента трения различных по составу смазочных материалов.The utility model relates to the field of mechanical engineering, namely to methods for studying the coefficient of friction of lubricants of different composition.

Известно устройство для испытания трущихся материалов и масел (А.с. СССР №983522, МПК G01N 19/02. Устройство для испытания трущихся материалов и масел. Бюл. №47, 1982 г. Аналог), содержащее станину, установленные на ней держатели образца и контробразца, узлы измерения момента трения и нагружения образцов и привод вращения образцов, плиту, установленную перпендикулярно к станине с возможностью перемещения вдоль нее, три платформы, из которых средняя закреплена на плите шарнирно, а две другие установлены под углом 45° к средней, которые расположены на платформах и взаимодействующие с держателями контробразцов, направляющие и поджимные ролики, установленные на плите с возможностью поворота в плоскости держателей, передаточные звенья, взаимодействующие через подшипники качения соответственно с держателями контробразцов и узлами нагружения, а последние снабжены штоками, имеющими две степени свободы (механизмы для передачи нагрузки на контробразцы).Known device for testing rubbing materials and oils (AS USSR No. 983522, IPC G01N 19/02. Device for testing rubbing materials and oils. Bull. No. 47, 1982 Analog), containing a frame installed on it sample holders and a counter-sample, units for measuring the moment of friction and loading of samples and a drive for rotation of samples, a plate installed perpendicular to the frame with the ability to move along it, three platforms, of which the middle one is hinged on the plate, and the other two are installed at an angle of 45 ° to the middle one, which located on platforms and interacting with the counter-specimen holders, guide and pressure rollers mounted on the plate with the ability to rotate in the plane of the holders, transmission links interacting through rolling bearings, respectively, with the counter-specimen holders and loading units, and the latter are equipped with rods having two degrees of freedom (mechanisms to transfer the load to the counter-samples).

Основной недостаток известного устройства заключается в сложной и точной установке передаточных звеньев под прямым углом к направляющим, что приводит к большим погрешностям получаемых результатов, при испытаниях.The main disadvantage of the known device lies in the complex and accurate installation of the transmission links at right angles to the guides, which leads to large errors in the results obtained during testing.

Известно устройство для испытания материалов на трение и износ в условиях космоса, содержащий узел трения «диск-индентор», который представляет собой диск с двумя поверхностями трения и по которым скользят два полусферических индентора (см. Журнал «Трение и износ», т. 24, №6, 2003 г., с. 626-635. Аналог). При этом диск жестко закреплен на приводном валу, а инденторы - на специальных рычагах. Нагрузка на инденторы осуществляется с помощью тарированной пружины.Known device for testing materials for friction and wear in space, containing a friction unit "disc-indenter", which is a disc with two friction surfaces and on which slide two hemispherical indenters (see Journal "Friction and Wear", vol. 24 , No. 6, 2003, pp. 626-635. Analog). In this case, the disk is rigidly fixed to the drive shaft, and the indenters are fixed to special levers. The indenters are loaded with a calibrated spring.

Все узлы трения приводятся во вращение с помощью выходного вала привода через зубчатые колеса. Момент трения в паре «диск-индентор» измеряется упругой тензометрической балкой. Электрические сигналы поступают на два тензометрических преобразователя, с которых они передаются на регистрирующий прибор.All friction units are driven by the drive output shaft through gears. The frictional moment in the “disc-indenter” pair is measured by an elastic tensometric beam. Electrical signals are fed to two strain gauge transducers, from which they are transmitted to a recording device.

Недостатками известного устройства являются сложность конструкции, обусловленная использованием большого количества элементов, сложностью его использования из-за постоянной тарировки нагружающих пружин, влияющие на погрешность измерения, а также невысокие скорости скольжения и удельные давления в контакте индентора и диска.The disadvantages of the known device are the complexity of the design due to the use of a large number of elements, the complexity of its use due to the constant calibration of the loading springs, affecting the measurement error, as well as low sliding speeds and specific pressures at the contact of the indenter and the disk.

Наиболее близким по технической сущности является устройство для определения коэффициента трения смазочных материалов (патент на полезную модель РФ №200036 МПК G01N 19/02, опубл. 01.10.2020. Бюл. №28. Прототип), содержащее подвижный вал, на котором расположены направляющая втулка, направляющая коническая втулка, контртело в виде конической втулки, направляющая цилиндрическая втулка, индентор, линейные подшипники, направляющие винты, при этом на подвижном валу расположено кольцо подачи смазывающей технологической среды (СТС) с установленным в нем соплом для возможности подачи СТС в распыленном состоянии, при этом в подвижном валу выполнен канал для подачи СТС в контактную зону. Для предотвращения от вращения кольца подачи СТС и гильзы предусмотрена пластина, установленная на торце кольца подачи СТС, кинематически связанная с неподвижным основанием. Измерение значений крутящего момента осуществляется при помощи электронного динамометра, кинематически связанного с направляющей втулкой. С целью снижения сил трения на подвижном валу установлены линейные подшипники между направляющей цилиндрической и направляющей втулками.The closest in technical essence is a device for determining the coefficient of friction of lubricants (patent for a useful model of the Russian Federation No. 200036 IPC G01N 19/02, publ. 01.10.2020. Bul. No. 28. Prototype), containing a movable shaft on which the guide sleeve is located , a tapered guide bushing, a counterbody in the form of a tapered bushing, a cylindrical bushing, an indenter, linear bearings, guide screws, while a lubricating process fluid supply ring (CTC) with a nozzle installed in it is located on the movable shaft for the possibility of supplying CTC in an atomized state, in this case, a channel is made in the movable shaft for supplying the STS to the contact zone. To prevent the STS feed ring and the sleeve from rotating, a plate is provided installed on the end face of the STS feed ring, kinematically connected to the fixed base. The measurement of the torque values is carried out using an electronic dynamometer, kinematically connected to the guide sleeve. In order to reduce friction forces on the movable shaft, linear bearings are installed between the cylindrical guide and guide bushings.

Принцип работы устройства заключается в следующем. Подвижный вал одним концом устанавливается в кулачках токарного патрона, а противоположным концом поджимается вращающимся центром. Индентор, расположенный перпендикулярно оси подвижного вала, контактирует с контртелом в виде конической втулки, установленной в отверстии направляющей конической втулки, зафиксированной при помощи направляющей втулки и направляющих винтов. Направляющие винты в свою очередь установлены в направляющей цилиндрической втулке, линейное перемещение которой предотвращает упорное кольцо, расположенное на подвижном валу и закрепленное при помощи установочных винтов. Для снижения сил трения при вращении подвижного вала, в отверстиях направляющей втулки и направляющей цилиндрической втулки установлены линейные подшипники, зафиксированные при помощи стопорных колец, при этом между торцовой поверхностью направляющей цилиндрической втулки и упорным кольцом установлен упорный подшипник, служащий также для снижения сил трения. Подача СТС осуществляется через каналы, расположенные в подвижном валу и сопла, герметично установленного при помощи резиновых прокладок в отверстии кольца подачи СТС, где последнее герметично установлено на подвижном валу, при помощи уплотнительных кольцевых прокладок, обеспечивающих бесперебойную подачу СТС в контактную зону при вращении подвижного вала. Для предотвращения попадания СТС в шпиндель токарного станка (на чертеже не указан), предусмотрен винт с потайной головкой и внутренним шестигранником, установленный в отверстии подвижного вала. Для экономичного использования СТС и предотвращения от загрязнения оборудования, конструкцией предусмотрено использование специальной гильзы, герметично установленной на направляющей конической втулке и направляющей цилиндрической втулке при помощи уплотнительных прокладок, с установленной трубкой для отбора смазочного материала. Конструкцией также предусмотрена специальная пластина, установленная на торцевой поверхности кольца подачи СТС при помощи фиксирующих винтов и специальная лапка (на чертеже позиция отсутствует), расположенная на направляющей втулке, к которым прикреплена штанга при помощи установочных колец, с установленными фторопластовыми вставками, контактирующими с упором, зафиксированным в неподвижном основании, что предотвращает вращение кольца подачи СТС и гильзы при вращении подвижного вала. При вращении подвижного вала в контактной паре, образованной индентором и контртелом в виде конической втулки, возникает крутящий момент, который передается на электрический динамометр, которым производится регистрация показаний, через направляющую втулку посредством кинематической связи.The principle of operation of the device is as follows. One end of the movable shaft is installed in the jaws of the lathe chuck, and the opposite end is pressed by the rotating center. The indenter, located perpendicular to the axis of the movable shaft, contacts the counterbody in the form of a tapered bushing installed in the bore of the tapered bushing, fixed with a guide bushing and guide screws. The guide screws, in turn, are installed in a cylindrical guide sleeve, the linear movement of which is prevented by a thrust ring located on the movable shaft and fixed with set screws. To reduce the friction forces during the rotation of the movable shaft, linear bearings are installed in the holes of the guide bush and the guide cylindrical bush, fixed with retaining rings, while a thrust bearing is installed between the end surface of the guide cylindrical bush and the thrust ring, which also serves to reduce friction forces. The STS is fed through channels located in the movable shaft and a nozzle hermetically installed with rubber gaskets in the hole of the STS feed ring, where the latter is hermetically installed on the movable shaft, using O-ring seals that ensure uninterrupted supply of STS to the contact area when the movable shaft rotates ... To prevent the STS from getting into the spindle of the lathe (not indicated in the drawing), a countersunk head screw with an internal hexagon is provided, installed in the hole of the movable shaft. For economical use of STS and prevention of equipment contamination, the design provides for the use of a special sleeve, hermetically installed on the guide tapered bushing and the guide cylindrical bushing by means of gaskets, with an installed pipe for taking the lubricant. The design also provides for a special plate installed on the end surface of the STS feed ring with the help of fixing screws and a special foot (there is no position in the drawing), located on the guide bushing, to which the rod is attached using adjusting rings, with installed fluoroplastic inserts in contact with the stop. fixed in a fixed base, which prevents rotation of the STS feed ring and the sleeve when the movable shaft rotates. When the movable shaft rotates in the contact pair formed by the indenter and the counterbody in the form of a tapered sleeve, a torque arises, which is transmitted to the electric dynamometer, which records the readings, through the guide sleeve by means of a kinematic connection.

Недостатками известного устройства является отсутствие возможности подавать жиры животного происхождения в контактную зону индентора и конической втулки (контртело), для чего необходимо перевести животный жир в жидкое состояние посредством вытопки в специальном тигле, с последующей подачей в контактную зону в виде аэрозоли или струей под давлением.The disadvantages of the known device are the impossibility of feeding animal fats into the contact zone of the indenter and the conical sleeve (counterbody), for which it is necessary to transfer the animal fat into a liquid state by means of melting in a special crucible, followed by feeding into the contact zone in the form of an aerosol or a jet under pressure.

Техническим результатом полезной модели является высокая точность определения коэффициента трения смазочных материалов и универсальность замены испытуемых образцов, а также возможность подавать в зону контакта индентора и конической втулки (контртело) СТС животного происхождения в виде аэрозоля и струей под давлением, расширяя тем самым технологические возможности устройства.The technical result of the utility model is a high accuracy in determining the coefficient of friction of lubricants and the versatility of replacing test samples, as well as the ability to supply an animal-based CTS to the contact zone of the indenter and the tapered sleeve (counterbody) in the form of an aerosol and a jet under pressure, thereby expanding the technological capabilities of the device.

Это достигается тем, что заявляемое устройство, содержащее подвижный вал, на котором расположены направляющая втулка, направляющая коническая втулка, контртело в виде конической втулки, направляющая цилиндрическая втулка, индентор, линейные подшипники, направляющие винты, при этом на подвижном валу расположено кольцо подачи СТС с установленным в нем соплом для возможности подачи СТС в распыленном состоянии, при этом в подвижном валу выполнен канал для подачи СТС в контактную зону, также с целью предотвращения от проворачивания кольца подачи СТС и гильзы, предусмотрена пластина, установленная на торце кольца подачи СТС, кинематически связанная с неподвижным основанием, в свою очередь, измерение значений крутящего момента осуществляется при помощи электронного динамометра, кинематически связанного с направляющей втулкой, также с целью снижения сил трения, на подвижном валу установлены линейные подшипники в направляющей цилиндрической и направляющей втулке.This is achieved by the fact that the inventive device contains a movable shaft on which a guide bushing, a guide tapered bushing, a counterbody in the form of a tapered bushing, a guide cylindrical bushing, an indenter, linear bearings, guide screws are located, while on the movable shaft there is a STS feed ring with a nozzle installed in it for the possibility of supplying the STS in a sprayed state, while a channel is made in the movable shaft for supplying the STS to the contact zone, also in order to prevent the STS feed ring and the sleeve from turning, a plate is provided installed on the end of the STS feed ring, kinematically connected with a fixed base, in turn, the measurement of the torque values is carried out using an electronic dynamometer, kinematically connected to the guide bush, also in order to reduce friction forces, linear bearings are installed on the movable shaft in the cylindrical guide and guide bush.

Отличием данного технического решения от прототипа является тот факт, что устройство содержит сопло для подачи СТС в контактную зону конической втулки и индентора, и канал для подачи СТС в сопло, при этом канал оснащен установленными вдоль него теплоэлектронагревателями, при этом устройство снабжено соединенным с каналом для подачи СТС и расположенным в корпусе с огнеупорным теплоизолирующим материалом тиглем для размещения СТС, закрытым крышкой с прокладкой и фиксирующими винтами, на внешней стороне которого установлены теплоэлектронагреватели, каналом для подачи сжатого газа, соединенным с соплом, выполненным с возможностью смешивания сжатого газа с нагретой СТС с образованием аэрозоли, при этом в тигле установлена термопара, связанная с терморегулятором, включенным через выключатель в цепь питания теплоэлектронагревателей, а в каналах для подачи сжатого газа и СТС установлены винты для регулировки соответственно подачи сжатого газа и подачи СТС.The difference between this technical solution and the prototype is the fact that the device contains a nozzle for supplying the STS to the contact area of the tapered bushing and an indenter, and a channel for supplying the STS to the nozzle, while the channel is equipped with heat and electric heaters installed along it, while the device is equipped with a connected to the channel for supply of the STS and a crucible located in a body with a refractory heat-insulating material for placing the STS, closed by a lid with a gasket and fixing screws, on the outside of which heat and electric heaters are installed, a channel for supplying compressed gas connected to a nozzle made with the possibility of mixing compressed gas with a heated STS with aerosol formation, while a thermocouple is installed in the crucible, connected to a thermostat connected through a switch to the power supply circuit of heat electric heaters, and screws are installed in the channels for supplying compressed gas and STS to adjust the supply of compressed gas and supply of STS, respectively.

На фиг. 1 представлена конструктивная схема устройства для определения коэффициента трения смазочных материалов в осевом сечении.FIG. 1 shows a structural diagram of a device for determining the coefficient of friction of lubricants in an axial section.

Устройство для определения коэффициента трения смазочных материалов содержит вращающийся центр 1, подвижный вал 2, линейные подшипники 3, 26, стопорные кольца 4, 18, 31, 55, направляющие винты 5, направляющую втулку 6, подшипники качения 7, шпильку 8, фиксирующие кольца 9, динамометр 10, державку 11, индентор 12, гильзу 13, установочные винты 14, упорное кольцо 15, трубку для отбора смазочного материала 16, упорный подшипник 17, уплотнительные прокладки 19, основание 20, упор 21, фторопластовые вставки 22, штангу 23, установочные кольца 24, направляющую цилиндрическую втулку 25, пластину 27, кольцо подачи СТС 28, уплотнительные кольцевые прокладки 29, кулачки токарного патрона 30, винт с потайной головкой и внутренним шестигранником 32, фиксирующие винты 33, 45, сопло 34, направляющую гильзу 35, резиновые прокладки 36, винт для регулировки подачи сжатого газа 37, каналы для подачи сжатого газа 38, 43, теплоэлектронагреватели 39, 43, канал для подачи СТС 40, винт для регулировки подачи СТС 41, крышку 44, прокладку 46, корпус 47, тигель 48, термопару терморегулятора 49, огнеупорный теплоизолирующий материал 50, терморегулятор 51, выключатель 52, направляющую коническую втулку 53, коническую втулку (контртело) 54.The device for determining the coefficient of friction of lubricants contains a rotating center 1, a movable shaft 2, linear bearings 3, 26, retaining rings 4, 18, 31, 55, guide screws 5, a guide sleeve 6, rolling bearings 7, a stud 8, retaining rings 9 , dynamometer 10, holder 11, indenter 12, sleeve 13, set screws 14, thrust ring 15, lubricant tube 16, thrust bearing 17, gaskets 19, base 20, stop 21, PTFE inserts 22, rod 23, setting rings 24, guide cylindrical bushing 25, plate 27, feed ring CTC 28, O-rings 29, chuck jaws 30, countersunk head screw 32, fixing screws 33, 45, nozzle 34, guide sleeve 35, rubber gaskets 36, screw for adjusting the compressed gas supply 37, channels for supplying compressed gas 38, 43, heat and electric heaters 39, 43, channel for supplying CTC 40, screw for adjusting the supply STS 41, cover 44, gasket 46, body 47, crucible 48, thermocouple of thermostat 49, refractory heat-insulating material 50, thermostat 51, switch 52, guide tapered bushing 53, tapered bushing (counterbody) 54.

Принцип работы устройства заключается в следующем. Индентор 12, установленный перпендикулярно оси подвижного вала 2, контактирует с конической втулкой (контртелом) 54, которая установлена в отверстии направляющей конической втулки 53 и зафиксирована при помощи направляющей втулки 6 и направляющих винтов 5, которыми создается нагрузка на контактную пару, образованную индентором 12 и конической втулкой (контртелом) 54. В свою очередь, направляющие винты 5 установлены в направляющей цилиндрической втулке 25, от линейного перемещения которой предотвращает упорный подшипник 17 и упорное кольцо 15, зафиксированное при помощи установочных винтов 14. Для снижения сил трения, на подвижном валу 2 расположены линейные подшипники 3, 26, установленные в отверстии направляющей втулки 6 и направляющей цилиндрической втулки 25, зафиксированные стопорными кольцами 4, 18, 31, 55. Подача СТС осуществляется через каналы, расположенные в подвижном валу 2, в которые среда поступает через кольцо подачи СТС 28 и сопла 34, герметично установленного в отверстии кольца подачи СТС 28 при помощи направляющей гильзы 35 и резиновых прокладок 36. В свою очередь, кольцо подачи СТС 28 герметично закреплено на подвижном валу 2 при помощи уплотнительных кольцевых прокладок 29, обеспечивающие подачу СТС в контактную зону при вращении подвижного вала 2, в котором также установлен винт с потайной головкой и внутренним шестигранником 32 для предотвращения от попадания СТС в шпиндель токарного станка.The principle of operation of the device is as follows. The indenter 12, mounted perpendicular to the axis of the movable shaft 2, contacts the tapered bushing (counterbody) 54, which is installed in the bore of the guide tapered bushing 53 and is fixed by the guide bushing 6 and guide screws 5, which create a load on the contact pair formed by the indenter 12 and with a tapered bushing (counterbody) 54. In turn, the guide screws 5 are installed in the guide cylindrical bushing 25, which is prevented from linear movement by the thrust bearing 17 and the thrust ring 15, fixed with set screws 14. To reduce frictional forces, on the movable shaft 2 linear bearings 3, 26 are located, installed in the hole of the guide sleeve 6 and the guide cylindrical sleeve 25, fixed by locking rings 4, 18, 31, 55. The CTC feed is carried out through channels located in the movable shaft 2, into which the medium enters through the CTC feed ring 28 and nozzle 34 sealed in the hole feed ring CTC 28 using a guide sleeve 35 and rubber gaskets 36. In turn, the feed ring CTC 28 is sealed on the movable shaft 2 by means of O-ring gaskets 29, which provide the supply of CTC to the contact zone when the movable shaft 2 rotates, in which a screw with a countersunk head and an internal hexagon 32 is installed to prevent the STS from getting into the spindle of the lathe.

Для вторичного использования отработанной СТС, конструкцией предусмотрено наличие специальной гильзы 13, герметично установленной в направляющей конической втулке 53 и направляющей цилиндрической втулке 25 при помощи уплотнительных прокладок 19, через которую отработанная СТС поступает в трубку для отбора смазочного материала 16 для повторного использования.For the secondary use of the spent STS, the design provides for the presence of a special sleeve 13, hermetically installed in the guide tapered bushing 53 and the guide cylindrical bushing 25 using gaskets 19, through which the spent STS enters the pipe for taking out the lubricant 16 for reuse.

Вращение подвижного вала 2 осуществляется при помощи токарного станка (на чертеже не указан), имеющего в наличии частотный преобразователь (на чертеже не указан), обеспечивающий регулировку частоты вращения шпинделя (на чертеже не указан) в необходимом диапазоне. Фиксация подвижного вала 2 осуществляется при помощи кулачков токарного патрона 30 и вращающегося центра 1. Для предотвращения от проворачивания кольца подачи СТС 28 и гильзы 13, предусмотрена пластина 27, установленная на торце кольца подачи СТС 28 при помощи фиксирующих винтов 33 и лапка (на чертеже позиция отсутствует), расположенная на гильзе 13, на которые, при помощи установочных колец 24 закреплена штанга 23 с фторопластовыми вставками 22, контактирующая с упором 21, установленным в неподвижном основании 20.The rotation of the movable shaft 2 is carried out using a lathe (not indicated in the drawing), which has a frequency converter (not indicated in the drawing), which provides adjustment of the spindle speed (not indicated in the drawing) in the required range. The movable shaft 2 is fixed using the cams of the lathe chuck 30 and the rotating center 1. To prevent the CTC 28 feed ring and sleeve 13 from turning, a plate 27 is provided, installed at the end of the CTC 28 feed ring using fixing screws 33 and a tab (in the drawing, position absent), located on the sleeve 13, on which, with the help of the adjusting rings 24, the rod 23 with fluoroplastic inserts 22 is fixed, in contact with the stop 21 installed in the fixed base 20.

При вращении подвижного вала 2, индентор 12 контактирует с конической втулкой (контртелом) 54, в результате чего на направляющей втулке 6 возникает крутящий момент, передаваемый через расположенную на направляющей втулке 6 лапку (на чертеже позиция отсутствует), с установленной, при помощи фиксирующих колец 9, шпилькой 8 и расположенными в ней подшипниками качения 7, контактирующие с державкой 11, установленной в динамометре 10, при помощи которого производится регистрация значений крутящего момента. В свою очередь, для подачи СТС животного происхождения устройство снабжено тиглем 48 с СТС, который при помощи крышки 44, прокладки 46 и фиксирующих винтов 45, герметично закрывается, затем подается питание на теплоэлектронагреватели 39, 43 при помощи выключателя 52 и производится нагрев канала для подачи СТС 40 и тигля 48 с СТС. Температура нагрева СТС контролируется при помощи терморегулятора 51, термопара 49 которого установлена на крышке 44, и погружена в объем нагретой СТС. На шкале терморегулятора 51 выставляется необходимая температура нагрева СТС. Расплавленная СТС поступает через канал для подачи СТС 40 в сопло 34, далее через канал для подачи сжатого газа 38 подается сжатый газ, в результате чего происходит смешивание СТС и сжатого газа в сопле 34 устройства, образуя аэрозоль.When the movable shaft 2 rotates, the indenter 12 contacts the tapered bushing (counterbody) 54, as a result of which a torque occurs on the guide bushing 6, transmitted through the tab located on the guide bushing 6 (there is no position in the drawing), with the installed, using the locking rings 9, a pin 8 and rolling bearings 7 located in it, in contact with the holder 11 installed in the dynamometer 10, with which the values of the torque are recorded. In turn, for feeding STS of animal origin, the device is equipped with a crucible 48 with STS, which, with the help of a cover 44, a gasket 46 and fixing screws 45, is hermetically sealed, then power is supplied to the heat electric heaters 39, 43 using a switch 52 and the channel for STS 40 and crucible 48 with STS. The heating temperature of the STS is controlled by a thermostat 51, the thermocouple 49 of which is installed on the cover 44, and immersed in the volume of the heated STS. On the scale of the thermostat 51, the required heating temperature of the CTC is set. The molten CTC enters through the channel for supplying the CTC 40 to the nozzle 34, then compressed gas is supplied through the channel for supplying the compressed gas 38, as a result of which the CTC and the compressed gas are mixed in the nozzle 34 of the device, forming an aerosol.

При помощи винта для регулировки подачи сжатого газа 37 и винта для регулировки подачи СТС 41, обеспечиваются необходимые параметры аэрозоли. Для подачи СТС свободно падающей струей блокируется подача сжатого газа при помощи винта для регулировки подачи сжатого газа 37.With the help of the screw for adjusting the supply of compressed gas 37 and the screw for adjusting the supply of CTC 41, the necessary parameters of the aerosol are provided. To supply the STS with a freely falling jet, the supply of compressed gas is blocked by means of a screw for adjusting the supply of compressed gas 37.

Для подачи СТС струей под давлением, через канал для подачи сжатого газа 42 в тигель 48 подается сжатый газ, который вытесняет СТС. Расход СТС регулируется при помощи винта для регулировки подачи СТС 41.To supply the STS with a jet under pressure, compressed gas is fed into the crucible 48 through the compressed gas supply channel 42, which displaces the STS. The CTC flow is regulated by means of the screw for adjusting the CTC flow 41.

Для снижения тепловых потерь нагретой СТС на внешней части тигля 48 расположен огнеупорный теплоизолирующий материал 50, защищенный от внешнего механического воздействия корпусом 47.To reduce the heat losses of the heated STS, a refractory heat-insulating material 50 is located on the outer part of the crucible 48, protected from external mechanical stress by a housing 47.

Устройство работает следующим образом. Подвижный вал одним концом устанавливается в кулачках токарного патрона, а противоположным концом поджимается вращающимся центром.The device works as follows. One end of the movable shaft is installed in the jaws of the lathe chuck, and the opposite end is pressed by the rotating center.

Индентор, расположенный перпендикулярно оси подвижного вала, контактирует с конической втулкой (контртелом), установленной в отверстии направляющей конической втулки и зафиксированной при помощи направляющей втулки, а также направляющих винтов. Направляющие винты в свою очередь установлены в направляющей цилиндрической втулке, линейное перемещение которой предотвращает упорное кольцо, расположенное на подвижном валу при помощи установочных винтов. Для снижения сил трения при вращении подвижного вала в отверстиях направляющей втулки и направляющей цилиндрической втулки установлены линейные подшипники, зафиксированные при помощи стопорных колец, при этом между торцовой поверхностью направляющей цилиндрической втулки и упорным кольцом установлен упорный подшипник, служащий также для снижения сил трения.The indenter, located perpendicular to the axis of the movable shaft, contacts with a tapered bushing (counterbody) installed in the bore of the guide bushing and fixed with a guide bushing and guide screws. The guide screws, in turn, are installed in a cylindrical guide bush, the linear movement of which is prevented by a thrust ring located on the movable shaft by means of set screws. To reduce the friction forces during the rotation of the movable shaft, linear bearings are installed in the holes of the guide bush and the guide cylindrical bush, fixed with retaining rings, while a thrust bearing is installed between the end surface of the guide cylindrical bush and the thrust ring, which also serves to reduce friction forces.

Подача СТС осуществляется через каналы, расположенные в подвижном валу и сопла, герметично установленного при помощи направляющей гильзы и резиновых прокладок в отверстии кольца подачи СТС, где последнее герметично установлено на подвижном валу, при помощи уплотнительных кольцевых прокладок, обеспечивающих бесперебойную подачу СТС в контактную зону при вращении подвижного вала.The STS is fed through the channels located in the movable shaft and the nozzle, hermetically installed with a guide sleeve and rubber gaskets in the hole of the STS feed ring, where the latter is hermetically installed on the movable shaft, using O-rings that ensure uninterrupted supply of the STS to the contact zone when rotation of the movable shaft.

Для предотвращения попадания СТС в шпиндель токарного станка (на чертеже не указан), предусмотрен винт с потайной головкой и внутренним шестигранником, установленный в отверстии подвижного вала. Для экономного использования СТС и предотвращения от загрязнения оборудования, конструкцией предусмотрено использование специальной гильзы, герметично установленной на направляющей конической втулке и направляющей цилиндрической втулке при помощи уплотнительных прокладок, и установленной трубкой для отбора смазочного материала.To prevent the STS from getting into the spindle of the lathe (not indicated in the drawing), a countersunk head screw with an internal hexagon is provided, installed in the hole of the movable shaft. For economical use of the STS and prevention of equipment contamination, the design provides for the use of a special sleeve, hermetically installed on the guide tapered bushing and the guide cylindrical bushing using gaskets, and an installed tube for taking the lubricant.

Также конструкцией предусмотрено наличие специальной пластины, установленной на торцевой поверхности кольца подачи СТС при помощи фиксирующих винтов и специальной лапки (на чертеже позиция отсутствует), расположенной на направляющей втулке, к которым прикреплена штанга при помощи установочных колец, с установленными фторопластовыми вставками, контактирующими с упором, зафиксированным в неподвижном основании, что предотвращает проворачивание кольца подачи СТС и гильзы при вращении подвижного вала. Для подачи в контактную зону СТС животного происхождения в тигель погружается СТС, затем герметично закрывается крышкой. Герметичность установки крышки обеспечивается при помощи прокладки и фиксирующих винтов. При помощи выключателя подается питание на теплоэлектронагреватели и производится нагрев тигля с СТС и канала для подачи СТС. Температура нагрева контролируется при помощи терморегулятора, термопара которого погружена в объем нагретой СТС. В момент достижения необходимой температуры нагрева СТС производится подача расплавленной среды в сопло, при помощи винта для регулировки подачи СТС, также по каналу для подачи сжатого газа подается сжатый газ, который смешивается с СТС в сопле устройства, образуя аэрозоль.Also, the design provides for the presence of a special plate installed on the end surface of the STS feed ring using fixing screws and a special foot (no position in the drawing) located on the guide sleeve, to which the rod is attached using adjusting rings, with installed fluoroplastic inserts in contact with the stop , fixed in a fixed base, which prevents rotation of the CTC feed ring and the sleeve when the movable shaft rotates. To supply the CTS of animal origin to the contact area, the CTC is immersed in the crucible, then hermetically closed with a lid. The tightness of the cover is ensured by a gasket and fixing screws. With the help of the switch, power is supplied to the heat and electric heaters and the crucible is heated from the STS and the channel for supplying the STS. The heating temperature is controlled by a thermostat, the thermocouple of which is immersed in the volume of the heated STS. At the moment when the required heating temperature of the STS is reached, the molten medium is supplied to the nozzle using a screw to adjust the supply of the STS, and compressed gas is supplied through the channel for supplying compressed gas, which mixes with the STS in the nozzle of the device, forming an aerosol.

Параметры аэрозоли регулируется при помощи винта для подачи сжатого газа и винта для регулировки подачи СТС. Для подачи СТС свободно падающей струей блокируется подача сжатого газа при помощи винта для регулировки подачи сжатого газа. Для подачи СТС струей под давлением, через канал для подачи сжатого газа в тигель подается сжатый газ, который вытесняет СТС. Расход СТС контролируется при помощи винта для регулировки подачи СТС. Для снижения тепловых потерь нагретой СТС, на внешней части тигля расположен огнеупорный теплоизолирующий материал, защищенный от внешнего механического воздействия при помощи корпуса.Aerosol parameters are regulated by means of a screw for supplying compressed gas and a screw for adjusting the supply of CTC. To supply the CTC with a freely falling jet, the supply of compressed gas is blocked by means of a screw for adjusting the supply of compressed gas. To supply the STS with a jet under pressure, compressed gas is fed into the crucible through the channel for supplying compressed gas, which displaces the STS. The flow rate of the CTC is controlled by a screw for adjusting the flow of the CTC. To reduce the heat losses of the heated STS, a refractory heat-insulating material is located on the outer part of the crucible, protected from external mechanical stress by means of a body.

При вращении подвижного вала в контактной паре, образованной индентором и конической втулкой (контртелом), возникает крутящий момент, который передается на электронный динамометр, при помощи которого производится регистрация показаний, через направляющую втулку посредством кинематической связи.When the movable shaft rotates in the contact pair formed by the indenter and the tapered sleeve (counterbody), a torque arises, which is transmitted to the electronic dynamometer, with which the readings are recorded, through the guide sleeve by means of a kinematic connection.

Claims

A device for determining the coefficient of friction of lubricants, containing a movable shaft on which a guide bushing, a guide tapered bushing, a counterbody in the form of a tapered bushing, a guide cylindrical bushing, an indenter, linear bearings, guide screws are located, while a lubricating technological feed ring is located on the movable shaft. medium (STS) with a nozzle installed in it for the possibility of supplying the STS in a sprayed state, while a channel is made in the movable shaft for supplying the STS to the contact zone of the indenter and the counterbody, also in order to prevent the STS feed ring and sleeve from turning, a plate is provided, installed at the end of the STS feed ring, kinematically connected to the fixed base, in turn, the measurement of the torque values is carried out using an electronic dynamometer kinematically connected to the guide sleeve, also in order to reduce friction forces on the movable shaft, linear bearings are installed between at the guide cylindrical and guide bushings, characterized in that the device contains a nozzle for feeding the STS into the contact zone of the indenter and the counterbody, as well as a channel for feeding the STS into the nozzle, while the channel is equipped with heat-electric heaters installed along it, while the device is equipped with a connected to the channel for supply of the STS and a crucible located in a body with a refractory heat-insulating material for placing the STS, closed by a lid with a gasket and fixing screws, on the outside of which heat and electric heaters are installed, a channel for supplying compressed gas connected to a nozzle made with the possibility of mixing compressed gas with a heated STS with aerosol formation, while a thermocouple is installed in the crucible, connected to a thermostat connected through a switch to the power supply circuit of heat electric heaters, and screws are installed in the channels for supplying compressed gas and STS to adjust the supply of compressed gas and supply of STS, respectively.