CS234716B1

CS234716B1 - Equipment for testing material, especially bearing

Info

Publication number: CS234716B1
Application number: CS991383A
Authority: CS
Inventors: Jindriska Nohelova; Kvetoslav Stupka; Ivo Vrba; Vilem Machacek
Original assignee: Jindriska Nohelova; Kvetoslav Stupka; Ivo Vrba; Vilem Machacek
Priority date: 1983-12-27
Filing date: 1983-12-27
Publication date: 1985-04-16

Abstract

Zařízeni podle vynálezu je určeno ke zkoušení jakosti a zvláště odolnosti ložiskových ocelí. Sestává z mechanické a z elektrické části. Ha vrchní desce nosného tělesa je otočně uchycena jednoramenná páka spojená koncem se zatěžovacím ústrojím. Zátěžná síla je přenášena přee soustavu kuliček a zatěžovacího tělesa na objímku se vzorkem materiálu. Tento vzorek spočívá ne řadě kuliček uspořádaných v upínacím pouzdře vloženém do trnu uchyceného ve vřeteně otočně uloženém v náboji spodní desky nosného tělesa a připojeného k náhonnému elektromotoru. Zatěžovací tělesa a upínací pouzdro jsou vedena v nosném tělese ^uvně a neotočně.The device according to the invention is intended for testing the quality and especially the durability of bearing steels. It consists of a mechanical and an electrical part. A single-arm lever is rotatably mounted on the upper plate of the supporting body, connected at its end to the loading device. The loading force is transmitted via a system of balls and the loading body to a sleeve with a sample of the material. This sample consists of a series of balls arranged in a clamping sleeve inserted into a mandrel mounted in a spindle rotatably mounted in the hub of the lower plate of the supporting body and connected to a drive electric motor. The loading bodies and the clamping sleeve are guided in the supporting body in a rigid and non-rotatable manner.

Description

Vynález se týká zařízení pro zkoušení jakosti oceli určené zejména pro výrobu ložisek a odolnosti této oceli vůči kontaktní únavě.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a device for testing steel quality, in particular for the production of bearings and for contact fatigue resistance.

Doposud používaná zařízení dávají ne zcela spolehlivé výsledky. Proto se zkoušky odolnosti materiálu vůči kontaktní únavě provádí v důležitých případech prostřednictvím ložisek, zhotovených ze sledovaného materiálu. Tento postup je časově, energeticky a materiálově vysoce náročný. Dále u doposud používaných zařízení vzorek zkoušeného materiálu rotuje, což prakticky znemožňuje použití diagnostických zařízení při výxúmu procesu kontaktní únavy.The devices used so far give not quite reliable results. Therefore, the fatigue resistance tests of the material are carried out in important cases by means of bearings made of the material of interest. This process is very time, energy and material intensive. Furthermore, in the devices used so far, the sample of the test material rotates, which makes it virtually impossible to use diagnostic devices in the extraction process of contact fatigue.

Zařízení podle vynálezu odstraňuje uvedený nedostatek a doplňuje výrazně doposud používaná zařízení na zkoušení jakosti materiálů. Zařízení pozůstává jednak z mechanické části, jednak z elektrické ovládací, měřicí a vyhodnocovací části. Podstata vynálezu je v tom, že na horní desce nosného tělesa zařízení je uchycena otočně kol čepu jednoramenná páka, připojená svým koncem k zatěžovacímu ústrojí. Na této páce je v ose nosného tělesa umístěn přestavitelně tlačný člen dosedající na první kuličku spočívající na horní ploše zátěžného válce, jehož spodní plocha přiléhá ke druhé kuličce spočívající na držáku. K tomuto držáku je připojen snímač elektrické části zařízení. Spodní část držáku je upravena pro uchycení zkoušeného vzorku materiálu. Zátěžný válec jakož i držák jsou suvně a neotočně vedeny v nosném tělese. Pod držákem je řada kuliček umístěných v kruhové oběžné dráze vytvořené v podložce upevněné v upínacím pouzdře. Upínací pouzdro je uchyceno v trnu vloženém do dutiny vřetena připojeného k hřídeli náhonného elektromotoru. Vřeteno je uloženo točně prostřednictvím ložisek v náboji spod- 2 234 716 ní desky nosného tělesa přichycené k pracovnímu stolu zařízení.The device according to the invention overcomes this drawback and complements the material quality testing devices used hitherto. The device consists of both the mechanical part and the electrical control, measuring and evaluation part. The principle of the invention is that on the upper plate of the support body of the device a single-arm lever is rotatably attached to the pin wheels, connected by its end to the load device. On this lever, an adjustable pressure member abutting on the first ball resting on the upper surface of the load roller, the lower surface of which is adjacent to the second ball resting on the holder, is disposed in the axis of the support body. The electrical part of the device is connected to this holder. The lower part of the holder is adapted to hold the test material sample. The load roller as well as the holder are guided in a sliding and non-rotatable manner in the support body. Beneath the holder is a row of balls located in a circular raceway formed in a washer mounted in a chuck. The clamping sleeve is mounted in a mandrel inserted into the spindle cavity connected to the drive motor shaft. The spindle is supported by a turntable through bearings in the hub of the lower body plate 2 234 716 attached to the machine workbench.

Zkušební zařízení podle vynálezu lze uplatnit pro kontrolu materiálu při jeho přejímce přímo ve výrobě a ve zkušebnách výzkumů. Umožňuje hodnocení mazání odvalujících se těles, dále experimentální ověřování teoretických kontaktních úloh, problematiky tření a opotřebování přicházející v úvahu u valivých systémů. Celá konstrukce zařízení spolu s mezními výrobními odchylkami jsou zvoleny s ohledem na vyloučení vznikursi působících na zatěžovaný zkušební vzorek materiálu při maximálním omezení axiálního házení, což výrazně ovlivňuje spolehlivost a věrohodnost dosažených výsledků. Zařízení je ovládáno ručně a je vybaveno automatickým vypínáním v případech poškození zkoušeného vzorku.The test device according to the invention can be used for material inspection at the acceptance of the material directly in the production and research laboratories. It allows evaluation of rolling body lubrication, experimental verification of theoretical contact problems, friction and wear problems in rolling systems. The entire design of the equipment together with the manufacturing tolerances are chosen with a view to eliminating the occurrence of stresses on the loaded material test specimen while maximizing axial runout, which significantly affects the reliability and credibility of the results achieved. The device is operated manually and is equipped with an automatic shutdown in case of damage to the test sample.

Zařízení podle vynálezu je znázorněno na výkrese, na němž je schematický nárysný průřez celkovým provedením.The device according to the invention is shown in the drawing, in which a schematic front cross-section is an overall embodiment.

Zařízení sestává z nosného tělesa X, na jehož horní desce 2_ je otočně kol čepu X uchycena jednoramenná páka 4 připojená svým koncem k zatěžovaeímu ústrojí X, v popisovaném případě k řadě výměnných závaží. V ose 0 nosného tělesa X je umístěn přestavitelné pomocí šroubu 6 tlačný člen 2 dosedající na první kuličku 8, která spočívá na horní ploše zátěžného válce 2t který přiléhá svojí spodní plochou k druhé kuličce χθ. Tato druhá kulička 10 přiléhá k držáku 11. k němuž je připojen snímač 12 nezakreslené známé elektrické části zařízení. Zátěžný válec 2 jakož i držák 11 jsou suvně a neotočně uloženy v nosném tělese χ. V držáku XX je vespod uchycen zkoušený vzorek 13 materiálu spočívající na řadě kuliček 14 umístěné v kruhové oběžné dráze 15 vytvořené na podložce 16. Tato podložka 16 je upevněna v upínacím pouzdře 17 uchyceném v trnu 18. který je vložen do dutiny vřetena 19 připojeného k hřídeli 20 náhodného elektromotoru E upevněného přírubami 21 k spodní desce 22 nosného tělesa χ. Vřeteno 19 je uloženo točně prostřednictvím tří ložisek 23,. nejvhodněji s kosoúhlým stykem, v náboji 24 spodní desky 22 přichycené k pracovnímu stolu 25. Axiální předpětí ložisek 23 je vymezeno pružinami 28.The device consists of a support body X, on whose upper plate 2 a single-arm lever 4 is attached rotatably to the pivot wheels X, connected by its end to a load device X, in the present case to a series of interchangeable weights. In the axle 0 of the support body X, a pressure member 2 abutting on the first ball 8, which rests on the upper surface of the load roller 2t, which bears with its lower surface to the second ball χθ, is displaceable by a screw 6. This second ball 10 abuts the holder 11, to which is attached a sensor 12 of the known electrical part of the device. The load roller 2 as well as the holder 11 are slidably and non-rotatably mounted in the support body χ. In the holder XX, a test sample 13 of material resting on a row of balls 14 located in a circular orbit 15 formed on a washer 16 is mounted underneath. This washer 16 is mounted in a chuck 17 mounted in a mandrel 18 which is inserted into a cavity 20 of a random electric motor E fixed by flanges 21 to the lower plate 22 of the support body χ. The spindle 19 is rotatably supported by three bearings 23, 23. most preferably angularly, in the hub 24 of the lower plate 22 attached to the work table 25. The axial bias of the bearings 23 is defined by springs 28.

- 3 234 716- 3,234,716

Na horní desce 2. nosného tělesa £ je otočně umístěna pomocná páka 26 s vačkou 27 k spouštění a zvedání jednoramenné páky 4.Auxiliary lever 26 with a cam 27 for lowering and lifting the single-arm lever 4 is rotatably mounted on the upper plate 2 of the support body.

Při zkoušení vzorku 13 materiálu je na něj přenášena zátěžná síla prostřednictvím jednoramenné páky A, která se ustaví posuvným tlačným členem 2 do vodorovné polohy. Zátěžná síla je přenášena přes první kuličku 8, zátěžný válec g a přes druhou kuličku 10 na držák li a tím také na zkoušený vzorek 13 materiálu. Prostřednictvím řady kuliček 14 v rotujícím upínacím pouzdře 17 se na vzorku 13 materiálu projevuje postupně únavový jev, sledovaný snímačem 12 a vyhodnocovaný v elektrické části zařízení.When testing the material sample 13, a load force is transmitted to it by means of a single-arm lever A, which is set to the horizontal position by the sliding pressure member 2. The load force is transmitted through the first ball 8, the load roller g and through the second ball 10 to the holder 11 and thus also to the sample material tested 13. Through a series of balls 14 in the rotating chuck 17, the material sample 13 gradually shows a fatigue phenomenon, monitored by the sensor 12 and evaluated in the electrical part of the device.

Claims

Material testing device, in particular bearing, consisting of a mechanical part and an electrical control, measuring and evaluation part, characterized in that a single-arm lever (4) is rotatably mounted on the upper plate (2) of the device support body (1) connected by its end to a loading device (5) on which an adjusting member (7) abutting on the first ball (8) resting on the upper surface of the load roller (9) adjacent its bottom is located in the axis (0) of the support body (1) a surface to a second ball (10) resting on a holder (11) to which a sensor (12) of the electrical part of the apparatus is attached and whose lower part is adapted to receive the test material sample (13), the loading roller (9) as the holder (11) is slidably and non-rotatably guided in the support body (1) and below the holder (11) there is a row of balls (14) located in a circular raceway (15) formed on a washer (16) mounted in a clamping sleeve (17) mounted in a mandrel (18) inserted in a cavity of the spindle (19) connected to the shaft (20) of the electric motor (E), which spindle (19) ) in the hub (24) of the lower plate (22) of the support body (1) attached to the workbench (25) of the device.