Способ испытания структурной прочности магнитных смазочных материалов в контакте тел трения

 

Изобретение относится к способам испытаний материалов, в частности испытания структурной прочности магнитных смазочных материалов в условиях работы подшипников качения и скольжения, зубчатых передач, а также других узлов трения. Целью изобретения является повышение достоверности результатов испытания магнитных смазочных материалов в контакте тел трения путем учета начальной стадии разрушения структуры магнитных смазочных материалов. Тела трения смазывают магнитным смазочным материалом, сообщают им относительное перемещение, накладывают на них магнитное поле, осуществляют ступенчатое нагружение в процессе испытаний. Подают на тела трения импульсное напряжение с частотой, соответствующей или кратной времени прохождения элементом объема смазочного материала ширины зоны контакта тел трения. В процессе испытаний регистрируют число импульсов напряжения, прошедших через слой магнитного смазочного материала. По отношению разности поданных на тела трения числа импульсов напряжения и прошедших через слой магнитного смазочного материала импульсов к поданному на тела трения числу импульсов напряжения судят о структурной прочности магнитного смазочного материала. 5 ил., 3 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ.

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„„В(5„„5ЩЩ (51) 4 (01 N 3/56

3«.ЗЮЗИ

IlkT=HT1:"., ОПИСАНИЕ ИЗОБГ :=-П=НИЯ

К АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕПЬСТРV дят о структурной и рочности магнитГриа.>за. 5 ил. ного смазочного м 11

3 табл. ных материалов

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4342993/25-28 (2;>) 16 !7 87 (4 5) 3О. >11з,89, 1>5>л. 1" 24 (71) I!i ститут мащиноведения им. А.А. ".>IагottðàâîBà (72) В. 1.Данилов, H. K. В(лобуев, В.! . Паззлов и А.А. Кузне11ов

,53) 62О. 178.16 (088.8) (>6) (1лов . 1.В. Подг >рк > I>.8. "«"1

) H : II I ж11дкос TH в ъ"», (зе "ия. I (- 1ие it изн«, ",инск: Наук;1 li I ех1(ик", 985 > . чт It 4, с. >81 — 586. (54) ОНОГО)> ИОП)>1ТА)1ИЯ ОТРУI 1 У IIO,I

ПРОЧПОСТ11 МАГНИТНЫХ ОМАВОЧНЫХ МАТI;I IIАЛОВ В KOHTAKTE TEJI ТРВН11Я (57) II=.обретение отис сится к с;зособым испытаний материаззов 11 частности исг ытани" стр;ктурной прочности магнитш»х с55азочньгх материалов в ус 10 виях раб»ти подшипни1 оlз ка зеHHя и скольжения, зубчатых передач, а таклругих узлов трения. Целью изобретения является пов>шчение, остовернос" и резу.(ьтатов испытания мыгнитИзобретение относится к способам испытания материалов, в частности, исш(тания структурной прочности магнитных смазочных материалов применительно к условиям работы подшипников качения и скольжения, .зубчатых пере— да 1, а также других,.злов трения, Цель и зобретепия — пов>,пчение досчоверности результа(ов испытания лзаг1>итзн Ix смазочных материалов в контакч е тел трения путс.м учета начальной стадии разрущешзя структуры смазочны; сма зочш(х 1 атерисзлозз 11 контакте те 1 трения путем учета начальной сталии разрушения стру -.туры магнитных смазочных матерна.tAB. Тела трения смазы1заY>T магнитнl 1 5 смазочным материа .ом, сооб1>1ают им относительное переМГ>ЧЕ НИЕ, На КЛ аД1111 Ы>1т На НИХ МаГНИтItA(!I(JIG осу(>1естззля> г ступенчатое

111 ружение н про11еccå испытаний. Поды1: 1 > .а тела трез ия 1(мпульспое напря* > 1:t(t Г. ЧаГ T»Ч> О I, Г(>ОтВ(ТСТ1ЗУ5Ш!ЕЙ

l. ill кратной врс 5ени III>(>;;(ждения зле. .е нт;>м объе>5,(Гмызс>чн(;го материала шз<рины зонь. контакта те.l трения.

В Г! роl:е с се ис пытLI HHit ре 1 ис тр15рун>т число 155>и >>1ьсо11 i>апряжени 1, прошедших чс-.ре з слой м,(гни-,н(>го сма зочного материала. По отношениt(> разности подынн11х из теззы трения ч>зсла и55пульс в напряжения и прошедших через с:1ой магнитногс смазочного материа-!

iы импульсов к поданному на тела трен,(я числу и (пучь«»в напряжения суНа фиг.l изображена блок-схема устройства для осуществления способа; на фиг. 2 — 5 — графики результатов испытаний структурной прочности образцов магнитных смазочных материалов с различной основой и стабилизатором.

Устройство для осушествления способа содержит генератор 1 импульсного напряжения, на вход которого подключеш» тела 2 трения с магнитнл1м смазочным материалов 3 в контакте, усилитель 4 импульсов напряжения и счетчик 5 импульсов напряжения.

1490594

Способ осуществляют следующим образом.

Тела 2 трения, выполненные, например, н виде цилиндрических роликов, электрически изолируют от валов машины трения, смазывают их магнитным смазочным материалом 3, приводят во вращение с окружными скоростями V и V, обеспечивая заданное проскальзывание в контакте

Vg- Vz накладывают на тела 2 трения регули- 15 руемое магнитное поле и осуществлятРения, одноРодность магнитного сма-зочного материалл нарушается, что приводит к непосредственн му контлктированию тел 2 трения. В такие моменты контлктиронания тел 2 трения шунтируются соответствующие импульсы 40 напряжения, которые не проходят на вход усищи геля 4 и далее иа счетчик

5 импульсoi;. » тношение разности поданных на тела 2 трения числа импульсов напряжения Nz и зарегист- 45 рированных счетчиком 5 пмпульсон напряжения 11 к поданному на тела 2 трения числу импульсов N характеризует интенсивность разрушения структурных связей магнитного смазочного

50 материала. Использование отношения

К = -------.1007 в качестве параметNq- Ng

Nï ра контактного взаимодействия позволяе r оценить структурную прочность магнитного смазочного материала.

Пример. Испытания структурной прочности магнитного смазочного млют нагружение, которое меняется ступенчато в ходе испытаний. Ila разделенные слоем магнитного смазочного материала 3 тела 2 трения подают от гене- 20 ратора 1 импульсное напряжение, a:. в к| 6 и р аю т отсутствия ионизации и разогрева слоя смазочного материала 3 в контакте тел 2 трения. Частоту испульсного 25 напряжения выбирают соответствующей или кратной времени прохождения элементом объема смазочного материала ширины зоны контакта тел 2 трения.

В ходе испытаний изменяют индукцию 30 магнитного поля с требуемым цлпрлнлением относительно скоростей V< и V<.

При ступенчатом нагружении тел 2 териала проводят на машине трения

СМТ-I, В качестве тел трения используют цилиндрические ролики ф 56 мм.

Сумма скоростей качения = 1/„ + Ч, изменяется н диапазоне 1,9-4,1 м/с.

Удельное скольжение, характеризующее относительное перемещение поверхностей трения, составляет = 137..

Температура поверхностей трения изменяется н диапазоне от 22 до 32 С.

Нагрузку изменяют ступенчато, что обеспечивает изменение конгактного напряжения G„ IJT 154 350 MIIa. Для наиболее опасного, с точки зрения разрушения слоя магнитного смазочного материала, значения Q полуширина зоны контакта определяется из формулы — -", д- = О, 15 (и. ), 2р (з» где », — нагрузка на тела трения;

3,14; контактное напряжение.

11рп сумме скоростей 1l = 4,1 м/с время прохождения элементом объема смазки полной ширины эоны контакта состав яст

2b

-4 т = --- = 0,74 х 10 (с)

1У 1 и часз отл импульсного напряжения состаг:.. яет 13,5 кГц. Для контактного напряжения 5 — †1 Yila эти значения

» составляют соответственно 0,34 х х 10 с и 29 кГц. Аналогично эти дан-Ф цые определяют при сумме скоростей — 1,9 м/с. В ходе испытаний регистрируют момент трения 11, N u находят отношение з, 100/

1 1 и

При К = 30-403 на поверхностях трения появляются единичные участки вырыва частиц металла и риски.

Испытывают структурную прочность магнитных смазочных материалов, у которых размер, содержание частиц феррофазы и стабилизатор одинаковые, но различна основа (жидкость-носитель).

У образца i магнитного смазочного материала основой служит турбинное масло Т„-22, а у образца 2 — масло вазелиноное 38. Намагниченность насыщения у этих образцов составляет

35 кА/М.

Результаты испытания структурной прочности образцон 1 и 2 представле1490594

Таблица1

I 9 и/с

V = 4,1 м/с

Q,êãñ/ñì Г!, кгсм К, 7 11, кгсм К, 7 г

Образец магнитного смазочного материала 1

74-69

83-78

85-83

89-87

0,3

1,6

2,9

5,4

63

89

95,6

96,7

1,8

1,95

4,8

8,3

3500

Образец магнитного смазочного материала 2

5,6

19,5

3l

41,4

54,5

8l,8

84,1

88,6

0,1

1,35

3,25

6,35

3500

0,65

2,35

5,5

Hbl в табл.! (магнитное поле с индукцией В = 0,15 Тл) и табл. 2 (магнитное поле с индукцией В = 0,30 Тл).

Также испытывают образцы 3 и 4 магнитных смазочных материалов, имеющих одинаковую основу, Аеррофазу, но различные стабилизаторы (у образца 4 стабилизатор имеет более прочную структуру). 10

Результаты испытаний при магнитном поле с индукцией В = 0,15 Тл представлены в табл.3.

Анализ полученных данных показывает, что структурная прочность 15 магнитных смазочных материалов достоверно оценивается по параметру контактного взаимодействия тел трения

К, Изменение основы-носителя магнитного смазочного материала (фиг.2 и 3) 20 стабилизатора (Аиг.4 и 5), величины

G и Ч, а также магнитного поля (табл.l и 2), определенным образом сказывается на изменении параметра

К, что характеризует изменение струк- 25 турной прочности магнитных смазочных материалов в контакте тел трения.

Ф о р м у и а и з о 6 р е т е н и я

Способ испытания структурной прочности магнитных смазочных материалов,З0 в контакте тел трения, заключающийся в том, что наносят на тела трения магнитный смазочный материал, перемев1ают тела друг относительно другз, накладывают на них магнитное поле, нагружают и регистрируют параметр контактного взаимодействия тел трения, по которому судят о структурной прочности, отличающийся тем, что, с целью повышения достоверности, определяют ширину эоны контакта тел трения и время прохождения смазочным материалом укаэанной эоны контакта, подают на тела трения импульсное напряжение с частотой, соответствующей указанному времени или кратной ему величине, в процессе взаимодействия тел трения регистрируют количество импульсов нзпряжения, прошедших через слой магнитного смазочного материала в зоне контакта, а в качестве параметра контактного взаимодействия тел трения определяют отношение разности чисел поданных на тела трения импульсов напряжения и прошедших через слой магнитного смазочного материала импульсов, к числу поданных на тел» тренин импульсов напряжения.

1490594

Та 6.!!и па 2

Ч = 1,9 м/с

4,1 м/с

Q,,кгс/см И, кгсм К, 7. М, кгсм К, Е г

Ооразец магнитного смазочного материала 1

2,0 86,5

4,7 92

8,2 93,4

ll,l5 93,4

95,6

95,6

95,6

95,6

06разе!! магнитного сл!азочного материала 2

55,5-51 0,1

55,5 в 1,3

53,3

65-62

22-20

1,4

3,0

2470

45-42

3,6

7,0

6,6

11,4

3500

Т а б л и ц а 3

1,9 и/с

V = 4,1

2 кгс/см, кгсм К, Г

М, кгсм К, 7! !61)а.! ei! ма Ги!!Тt!оr материала 3

0,5

0,6

0,7

0,7 о смазочного

Обра зe! ма ните!о Г

«катер!!ала 4

0,45

0,6

0,6

0,6 о смазочного

3500! 540

3500

3500

2,1

7,1

l0, l

13,4

5S

84

18

26

29

0,4

0,8

0,9

1,0

0,8

1,0

1,1

1,1

18

34

42

11

13

20

60

Фид. f

О

2000

1490594

Фие. 5

Фиг. 2

149!) 594

3000

Юоо, кгс/см оО

6, кзс(сн oc тавитель !1.11ичугин

Редакто! С,, lисина Т(кред Л.Сердюкова

Корректор М,l !àðîèè

Заказ 3748/51 Тираж 789 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, iK-35, Рауиская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 к

К

2000 фиг. Ч

Фиг. х