Способ определения износа металлов

 

Изобретение относится к области измерения износа металлов и может быть использовано в машиностроении и приборостроении. Целью изобретения является повышение точности определения износа при длительном фрикционном нагреве. На поверхности трения образца и поверхности, противоположной истираемой, а также по высоте образца на различных расстояниях от поверхности трения, у поверхности, подвергаемой износу, и у поверхности, противоположной истираемой, устанавливают термопары. Для каждого цикла фрикционного переноса строят кривые распределения температуры по длине образца и по времени определяют площади под этими кривыми. После этого определяют износ образца за время испытаний по формуле, в которой учитываются интенсивность фрикционного нагрева, поглощенная образцом теплота за счет теплопроводности, теплоотдача в окружающую среду путем конвекции и радиации. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5)) 5 С. ") М 3/56.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOIVIY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (61) ) 093948 (2) ) 4358 ) 55/25-28 (22) 04,0).88 (46) 30.06.90. Бюл. № 24 (7)) Гомельский государственный университет (72) В.А,Балакин и Н,А,Балакина (53) 620.)78.16(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1093948, кл. G О) N 3/56, 1983. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ИЗНОСА МЕТАЛЛОВ (57) Изобретение относится к измерению износа металлов и может быть использовано в машиностроении и приборостроении. Целью изобретения является повышение точности определения износа при длительном фрикционном

Изобретение относится к измерению износа металлов и может быть использовано в машиностроении и приборо— строении.

Целью изобретения является повыmение точности определения износа в условиях длительного фрикционного нагрева с учетом теплоотдачи коннекцией и радиацией.

На фиг,1 представлены результаты измерения температур в различные промежутки времени; на фиг.? — кривые изменения температуры по длине образца.

Способ реализуется следующим образом, SU,„, 1575099 A 2

2 нагреве. На поверхности трения образ-. ца и поверхности, противоположной истираемой, а также по высоте образца на различных расстояниях от поверхности трения, у поверхности, подвергаемой износу, и у поверхности, противоположной истираемой, устанавливают термопары, Для каждого цикла фрикционного переноса строят кривые распределения температуры по длине образца и по времени определяют площади под этими кривыми, После этого определяют износ образца эа время испытаний по формуле„ в которой учитывают— ся интенсивность фрикционного нагре— ва, поглощенная образцом теплота за счет теплопроводности, теплоотдача в окружающую среду путем конвекции и радиации, 2 ил„

На поверхности трения образца и поверхности, противоположной истираемой, а также по высоте образца на различных расстояниях от поверхности трения и у поверхности, подвергае мой иэносу, и у поверхности, противоположной истираемой, устанавливают термопары„ При истирании образца осуществляется регистрация температурных полей по времени, по результатам измерений определяют интервалы времени, на которых наблюдаются резкие уменьшения разности темп .ратур на поверхности трения и в приповерхностном слое. Зти участки соответствуют циклам фрикционного переноса

1 57 5099 (I

d v(..p, a(t;) g(t ) 1--1

-»Лчеь (ср vc)

+ (v, -v,)

Ph1

l((с (v v,) + ср с

ЕВ «4 «»4P h 1 — — (v +v — )

10 Г "P Б

t l -С1

»

С "р гдето; С; ) соответственно коэффициент теплопроводности, удельная теплоемкость ЗР и плотность образца; средняя разность температур в приповерхностных слоях истираемой поВерхНосТН и поверхности, противоположной истираемой, за период

I (C времени от t; до количество циклов; соответственно средняя 4р температура поверхности трения; средняя температура поверхности, противоположной истираемой; 45 средняя температура боковой поверхности об ср ° гср

k су

»с(г

7 ср разца; Ч вЂ” температура окружающей среди за период времени 5Р ((( от, дог:, k

1 1

6 = б - Qdh ° - глубина измерения тем-! 1 пературы в приповерхностном (истираемом)

55 слое; — расстояние от понерхнос1 ти трения до точки регистрации температуры материала образца на контртело. Одно-. временно измеряют температуру окружаю1дей среды. Для фиксированных моментов времени с экстремальными значе5 ниями разностей температур,(максимальной и минимальной) в припонерхностном слое со стороны истираемого торца для каждого цикла строят кривые распределения температуры по длине образца, определяют площади под этими, кривыми. По результатам измерения тем ператур находят средние разности reM ператур истираемой поверхности и поверхности, протиноположной истираемой и боковой поверхностям. Затем определяют износ образца за время испытаний по формуле в припонерхностном слое до испытаний;

h,h — износ поверхности за ! циклов глубина измерения температуры н приповерхностном слое у поверхности, противоположной истираемой; площади под кривыми измерения температуры по длине образца н мо(ll менты времени 1, и С,; соответственно периметр, длина и площадь поперечного сечения образца; коэффициент излучения;

9(t ) и

U (t ) Р; h S

Вт

В =5 Ь7 --- — постоянная, е

Пример. Расчеты проводили для

3 цикла фрикционного переноса н про((1 межуток времени от t =8,15 с до

=9,00 при истирании образца из матеВТ риала — титана (ф = 1б,1 ---; С

Йж

58? кгк кг

1- 4500 з; ;= 08) 6(3«

О 415 мм; S = — — =?,82 10 м

Р = 1 88 10 м, 6 = 0 5, Используя экспериментальные данные (фиг.1 и 2 ), определяли значения всех остальных параметрон формулы.

Общий износ образца, определенный по предлагаемому способу, равен

d h = 0,113 мм.

Общий износ, определенный по способу-прототипу равен ЬЬ=0,138 мм, Из этих данных видно, что с течением времени погрепность определения износа по способу-прототипу возрастает, Это связано с увеличением теплоотдачи конвекцией, которая не учитывается в способе-прототипе.

Формула изобретения

Способ определения износа металлов по авт,св, Р 1093948, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью псвыщения точности определения износа в условиях длительного фрикционного нагрева, дополнительно регистрируют температуру образца у поверхности, противоположной истираемой, и температуру окружающей среды, с помощью кото-l575099 с

29>

t, st", у t С ® -4(<

f80

И ) 52g) 65 0 «мм

0 Ь, Фиг. 2 рых определяют количество тепла, отданное конвекцией и количество тепла, отданное радиацией в., г< « «» > рь .p(v +v ) г р и учитывают их при определении износа, где P, h, S - соответственно периметр, длина и площадь поперечного сечения об% раз ца; 6 V(— средняя разность температур поверхности, противоположной исти6 раемой, эа период времеI (l ниот, до средняя температура по" верхности, противоположной истираемой; средняя температура боковой поверхности образца; температура окружающей среды за период времени

1 (( до глубина измерения температуры в приповерхностном слое у поверхности, г ротивоположной истираемой; коэффициент излучения;

Вт

5, 67 -«- — постоянная. м К