Расчет и разработка детали «вал», изучение его свойств, страница 17

Разделенные поршнями 2 полости цилиндра 1 соединены трубопроводом, к которому присоединена трубка Бурдона 4 (рис. 34). На ее поверхности наклеены тензодатчики 5. Их количество определяется необходимой величиной чувствительности в соответствии с диапазоном измеряемых усилий. Гидравлическое звено монтируется в кинематической схеме любой .установки для испытаний на трение.

Сила трения, передаваемая на это звено, изменяясь, вызывает падение или возрастание гидравлического давления в звене, что приводит к деформации трубки Бурдона. Эта деформация, регистрируемая тензодатчиками, пропорциональна силе трения. Датчики соединены по обычной мостовой схеме с использованием усилителя и записывающего осциллографа.

Рисунок 35. Схема определения силы трения в приборе В. А. Бобровского: 1 - подвижная траверса; 2 обойма; 3 - образец; 4 - упругие элементы; 5 - несущая траверса.

В разработанном В. А. Бобровским приборе, который предназначен для испытания на износ цилиндрических образцов диаметром до 4 мм, обеспечивается повышенная точность измерения силы и коэффициента трения. Обойма 2 с образцом 3 (рис. 35) смон­тирована на двух шарикоподшипниках в подвижной траверсе 1, которая связана с несущей траверсой 5 двумя упругими элементами 4. Размеры траверс одинаковы, поэтому под действием силы трения они будут деформироваться тоже одинаково. На обеих сторонах упругих элементов наклеены тензодатчики, которым передаются деформации от растяжения и сжатия поверхностных слоев этих элементов.

Датчики, наклеенные на одноименные стороны, соединяются последовательно и включаются в качестве двух плеч измерительного моста. Такое соединение тензодатчиков позволяет регистрировать деформацию упругих элементов независимо от направления приложения силы трения при возвратно-поступательном движении.

В качестве резисторов R двух других плеч, измерительного моста могут служить такие же тензодатчики, только наклеенные на нижнюю поверхность несущей траверсы Регистрация силы трения может производиться как стрелочным, так и записывающим прибором. Описанный прибор позволяет производить измерение силы и коэффициента трения при трении образца о цилиндрические и плоские поверхности как при поступательном, так и при возвратно-поступательном движениях.

Рисунок 36. Схема измерения силы трения в шлицевой (а) и в цилиндропоршневой паре (б): 1 -шлнцевой валик; 2 - шлицевая втулка; корпус; 4 - упругий элемент; 5 - тензодатчики; 6 – головка поршня; образцы.

Испытания по определению коэффициентов трения в шлицевых и цилиндропоршневых парах проводились на машине трения ИМШВ. Сила трения уравновешивается реакцией упругого элемента, являющегося одновременно и несущим элементом. Шлицевой валик 1 (рис. 36, а) совершает возвратно-поступательное движение в шлицевой втулке 2, которая закреплена в корпусе 3, подвешенном на упругих элементах

4.  Возникающие при этом силы трения увлекают за собой шлицевую втулку, что вызывает деформацию других элементов и соответственно изменение сопротивления тензодатчиков 5,        наклеенных на их поверхностях. Изменение силы тока в диагонали собранного из тензодатчиков моста записывается на пленке осциллографа.  Упругиеэлементы с наклеенными тензодатчиками тарируются до и после испытания. Подобная схема замера силы трения применена авторами и при исследовании цилиндропоршневой пары (рис.36, б).

Для измерения силы и момента трения в процессе исследования применяются и индуктивные датчики. Перемещение ведомого образца передается металлическому сердечнику датчика. Это перемещение преобразуется в электрический сигнал с последующей непрерывной записью на ленту регистрирующего устройства.

Применение тензометрических датчиков сопротивления и индуктивных датчиков для измерения и регистрации силы и момента трения позволяет упростить конструкции испытательных машин и стендов, проводить дистанционную регистрацию и измерение определяемых величин.