Способ определения параметров трения и изнашивания

 

Изобретение относится к испытательной технике, точнее к способам определения характеристик трения и изнашивания при испытании узлов трения различной конструкции и различными материалами контактирующих элементов . Целью изобретения является повышение информативности способа и оценка влияния конструкционных и демпфирующих свойств узла трения на процессы трения и изнашивания путем измерения в процессе испытания узла трения пространственных колебаний сил фрикционного взаимодействия на контакте и реакции держателей контактирующих элементов. По полученным экспериментальным данным определяют коэффициенты вибропередачи и спектральные характеристики колебаний указанных сил, строят тарировочные зависимости параметров трения и изнашивания от спектральных характеристик колебаний этих сил, по которым судят о процессе трения и изнашивания, 8 ил.: С (О (Л

СО!ОЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (5!! 4. G Ol М 3/56 (21) 3626198/25-28 (22) 26,07.83 (46) 15.06.86. Бюл. Ф 22 (7!) Ростовский-на-Дону институт инженеров железнодорожного транспорта (72) Н.В. Дымов и В.В.Шаповалов (53) 620.!78,162(088.8 ) (56) Авторское свидетельство СССР !! - 165564, кл. g Ol Й 3/56, 1964.

Авторское свидетельство СССР

1! - 10435!8, кл. 6 01 N 3/56, 1983. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ

ТРЕНИЯ И ИЗНАШИВАНИЯ (57} Изобретение относится к испытательной технике, точнее к способам определения характеристик трения и изнашивания при испытании узлов трения различной конструкции и различными материалами контактирующих эле. SU 1237949 А "! ментов. Целью изобретения является повышение информативности способа и оценка влияния конструкционных и демпфирующих свойств узла трения на процессы трения и изнашивания путем измерения в процессе испытания узла трения пространственных колебаний сил фрикционного взаимодействия на контакте и реакции держателей контактирующих элементов. По полученным экспериментальным данным определяют коэффициенты вибропередачи и спектральные характеристики колебаний указанных сил, строят тарировочные зависимости параметров трения и изнашивания от спектральных характеристик колебаний этих сил, по которым судят о процессе трения и изнашивания.

8 ил, С:

237949 2 осям координат вход . Посредством датчиков 8, 9, 10, установленных на держателе 3 образца, измеряют колебания держателя 3 образца по трем нзаимно перпендикулярным осям координат

"выход, Сигналы, снимаемые с датчиков, подают на соответствующую аппаратуру, например усилитель 11, аналого-цифровой преобразователь 12 и

ЭВИ 13.

На "входе" узла трения, т.е. на фрикционном контакте, действуют силы фрикционного взаимодействия, на "выходе" — силы реакции основания узла

15 трения (фиг,2 ), Узел трения, обладая определенными передаточными свойствами, трансформирует колебания действующих на него сил. Учитывая трехмерность фрикционного контакта и си20 лового взаимодействия на нем, состанляющие сил "входа" и "выхода" могут быть разложены по трем осям координат.

Определяют интенсивность изнаши25 вания, силу трения, силу нормального давления и коэффициент трения известными методами. Сравнивая спектры пространственных колебаний держателя образца, характеризующий фрикционное

30 «заимодейстние образца и контробразца, и спектры пространственных колебаний держателя образца, характеризующие колебания основания узла трения, которым является держатель 3 образца

I (фиг.3,, 4, 5), оцениваю влияние конструктивных факторов и демпфирующих свойств узлов трения на процессы трения и изнашивания на фрикционном контакте. Строят тарировочные эависи- .

40 мости характеристик трения и изнашивания от спектральных характеристик колебаниИ на "входе" и "выходе" узла трения для различных сравниваемых между собой конструкций узлов трения, 45 например опор скольжения (фиг,6,7,8), В качестве характерных параметров для оценки трения и изнашивания узла трения используют, например, коэффициенты вибропередачи узла трения

50 нашивания при испытании узлов трения, Целью изобретения является повышение информативности способа и оценки влияния конструкции и демпфирующих свойств узла трения на процессы трения и изнашивания контактирующих элементов, На фиг.l представлена схема реализации способа; на фиг.2 — схема действия сил на "входе" и "выходе" узла трения; на фиг,3, 4, 5 — спектральные характеристики колебания сил на "входе" и "выходе" узла трения по оси Х; на фиг,6,7,8 — примеры получения тарировочных зависимостей параметров трения и изнашивания (коэффициента трения, интенсивности изнашивания и силы трения) от спектральных характеристик колебаний сил контактного взаимодействия для трех различных вариантов (точки 1,.11

111) конструкции узла трения.

Схема реализации способа (фиг.l) содержит образец 1, исследуемую конструкцию узла трения, например опоры скольжения, контробразец 2, держатель 3 образца, держатель 4 контробраэца, датчики 5, 6, 7 измерения сил по трем взаимно перпендикулярным осям координат "на входе" узла трения, расположенные на держателе контробразца, датчики 8, 9, 10 измерения сил "на выходе" узла трения, расположенные на держателе образца, усилитель 11, аналого-цифровой преобразователь .12, ЭВМ 13, на которой рассчитывают спектральные характерис. тики 14 колебаний сил "на входе" и

"выходе" узла трения, Способ реализуют следующим образом.

В держателе 3 образца помещают образец 1, имеющий конструкцию исследуемого узла трения, например опоры скольжения. Образец 1 может состоять иэ одного или нескольких элементов в зависимости от исследуемой конструкции узла трения. Задают движение контробразцу 2, жестко закрепленному на держателе 4 контробразца. Посредством датчиков 5, 6, 7, установленных на держателе контробразца, измеряют колебания. сил фрикционного взаимодействия образца и контробразца по трем взаимно перпендикулярным

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к способам определения параметров трения и из1у

1» с >г1g к > Fи р гр » тр у н

55 где, „— составляющая силы трения по оси Х;

F составляющая силъг трения по оси Y!

237949

P„ 0> R7 составляющие реакции опоры; нормальная нагрузка на контакте, а также площади амплитудно-частотных характеристик (передаточных функций) узла трения

10 по трем осям координат и отношения типа

,D, К

В 0

Аналогичным образом получают отношения К, и К

Предлагаемый способ позволяет оценивать влияние конструкции и демпфирующих свойств узла трения на процессы трения и изнашивания по спектральным характеристикам колебаний и коэф30 фициенту вибропередачи узла трения, производить оптимизацию конструкций где Р, — площади спектральных плотностей "входа" и "выхода";

6,, — ширина спектральных плот- 20 ностей. узлов трения с учетом влияния колебательных процессов на параметры трения и изнашивания, исследовать взаимосвязь трения, изнашивания, колебаний, передаточных свойств и конструкции узла трения.

Формула изобретения

Способ определения параметров трения и изнашивания, заключающийся в том, что нагружают элементы пары трения осевой силой, придают им относительное перемещение и измеряют силу трения, износ и величину нормального давления, отличающийся тем, что, с целью повышения информативности и оценки влияния конструкции и демпфирующих свойств узла трения на процессы трения и изнашивания, измеряют пространственные колебания сил фрикционного взаимодействия элементов пары трения на поверхности трения и реакции держателей элементов пары трения, определяют коэффициенты вибропередачи узла трения и спектральные характеристики колебаний указанных сил, строят тарировочные зависимости параметров трения и изнашивания от полученных спектральных характеристик колебаний сил, по которым судят о процессе трения и изнашивания в узле трения, I 237949 м ъ. г

° °

9 (У

Ар(©

И!

gl Г=Х/И)м (g У2 Р1

3» и

+uR 7

Составитель 3„ Игнатьева

Техред В.Кадар Корректор Г.Решетник

Редактор Н. Швыдкая

Закаэ 3281/43 Тираж 778

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

Il3О35, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д.4/5

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород„ ул. Проектная, 4