Способ определения антифрикционных свойств присадок к смазочным маслам на четырехшариковой машине трения

 

Изобретение относится к методам исследования смазочных масел, а именно их антифрикционных свойств, на четырехшариковой машине трения. Целью изобретения является упрощение способа и снижение трудоемкости определения антифрикционных свойств смазочных масел путем измерения величины установившейся разности температур в объеме испытуемого масла. В чашку 1 с закрепленными шарами 3 заливают до оптимального уровня испытуемое масло 2, избыток которого самотеком сливается через трубку 5. Чашку устанавливают в четырехшариковой машине трения, нагружают и приводят во вращение верхний шар 6. Закрепленную в чашке дифференциальную термопару 7 соединяют с потенциометром 8, а водяную рубашку 4, служащую для охлаждения чашки - с термостатом. Во время испытания сигнал дифференциальной термопары регистрируется автоматическим потенциометром 8. По показаниям потенциометра определяют установившуюся разность температур в объеме масла, по которой судят о его антифрикционной эффективности. 1 з.п.ф-лы, 2 ил, 2 табл.

СОЮЗ СО8ЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (5!)5 G 01 N /6

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ съ аВЗЗВ 1

1

I

ГОСУДАРСТ8ЕННЬ1Й КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4482?09/25-28 (22) 28.07.88 (46) 30.08.90. Бюл. .32 (71) Государственный научно-исследовательский институт по химмотологии (72) В.В.Кулагин и А.В.Кожекин (53) 620.178.16(088.8) (56) ГОСТ 9490-75. Материалы смазочные, жидкие, пластичные. Метод определения смазывающих свойств на четырехшариковой машине.

Norecraft D.W. The Shell low

velocity friction machine for evaluating fuel economy motor oils.

Wear, 1983, v. 89, р. 215-223. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ АНТИфРИКЦИОННЫХ СВОЙСТВ ПРИСАДОК К СМАЗОЧНЫМ MACRAN НА ЧЕТЫРЕХШАРИКОВОЙ МАШИНЕ ТРЕНИЯ

1 (57) Изобретение относится к методам исследования смазочных масел, а именно их антифрикционных свойств, на четырехшариковой машине трения. Целью изобретения является упрощение спо„„Я0„„1589139 А 1

2 соба и снижение трудоемкости определения антифрикционных свойств смазочных масел путем измерения величины установившейся разности температур в объеме испытуемого масла. В чашку

1 с закрепленными шарами 3 заливают до оптимального уровня испытуемое масло 2, избыток которого самотеком сливается через трубку 5. Чашку устанавливают в четырехшариковой маши" не трения, нагружают и приводят во вращение верхний шар б. Закрепленную в чашке дифференциальную термопару

7 соединяют с потенциометром 8 а водяную рубашку 4, служащую для охлаждения чашки — с термостатом. Во

l время испытания сигнал дифференциальной термопары регистрируется автоматическим потенциометром 8. По показаниям потенциометра определяют установившуюся разность температур в объеме масла, по которой судят о его антифрикционной эффективности.1 з.п. ф-лы, 2 ил, 2 табл.

1589130

Изобретение относится к методам исследования смазочных масел, а именно их антифрикционных свойств на четырехшариковой машине трения.

Цель изобретения — упрощение способа и снижение трудоемкости определения антифрикционных свойств смазочных масел путем определения более простого параметра измерения величины установившейся разности температур в объеме испытуемого масла.

На фиг. 1 изображено устройство для осуществления предлагаемого способа; на фиг. 2 - зависимость величи- 15 ны разности температур в объеме мас ла от времени испытания, Устройство для осуществления предлагаемого способа представляет собой узел трения четырехшариковой машины и содержит чашку 1 с испытуемым образцом масла 2, внутри которой на одной плоскости размещены три закрепленных шара 3. Чашка 1 охлаждает-. ся посредством циркуляции жидкости через водяную рубашку 4. Слив излишков испытуемого масла осуществляется через трубку 5. Верхний шар 6 закреплен на оси двигателя (не показан), приводящего шар 6 во вращение относиЗО тельно вертикальной оси. Измерение разности температур, возникающей в

|объеме масла, осуществляется дифференциальной термопарой 7, соединенной с регистрирующим потенциометром

8.

ДиФференциальную термопару 7 размещают вдоль оси вращения верхнего шара 6 для обеспечения симметричного расположения всех элементов трибосистемы относительно нее. Величина зазора Z между верхним спаем дифференциальной термопары 7 и верхним шаром 6 составляет 0,05-0,1 диаметра шара. Это обусловлено тем, что в результате износа шаров 3 во время испытания верхний шар 6 опускается и при меньшем зазоре возможно касание шара 6 и термопары 7 и замыкание измерительной цепи. Увеличение зазора свыше 0,1 диаметра шара приводит к: удалению точки замера от эоны трения и снижению чувствительности способа.

Положение нижнего спая термопары 7 вблизи дна чашки 1, а именно на расстоянии 0.05-0,1 диаметра шара выше 55 дна чашки 1, обусловлено тем, что увеличение расстояния между спаями термопары 7 желательно для повышения ее чувствительности. Возможно расположение спая на дне чашки 1, однако при этом будет эамеряться не температура масла 2, а температура чашки

1.

Верхний срез трубки 5, а следовательно, и уровень масла 2 в чашке 1 устанавливают на О,1+О,?5 диаметра шара выше касательной к трем нижним шарам 3 со стороны верхнего шара 6, При меньшем уровне испытуемого масла 2 оно разбрызгивается в процессе опыта, в результате чего величина замеряемой разности температур становится нестабильной. При большем уровне существенно увеличивается поверхность теплоотвода от зоны трения ° В результате тепловой поток вдоль выбранного направления снижается, вызывая необходимость увеличения чувствительности термопары.

Термостатирование чашки 1 необходимо для снижения влияния на термопару 7 тепловых потоков извне, что также предусмотрено для снижения шума, определяющего чувствительность способа.

Испытания проводят при следующих условиях: осевая нагрузка 196 Н.; скорость вращения верхнего шара

1450 мин-"; продолжительность опыта

60 мин; температура охлаждающей воды 25 С.

Способ осуществляют следующим образом, В чашку 1 с закрепленными шарами

3 заливают до оптимального уровня масло 2 без исследуемой присадки.

Избыток масла 2 самотеком сливается через трубку 5. Чашку 1 устанавливают в четырехшариковой машине трения и нагружают осевой нагрузкой 196 Н верхний шар б. Выводы.термопары 7 соединяют с потенциометром 8, а водяную рубашку 4 - с термостатом (не показан). Чашку 1 термостатируют

10 — 15 мин при 25 С, а затем, не прекращая термостатирования, приводят во вращение верхний шар 6 со скоростью вращения,1450 м . Во время испытания сигнал дифференциальной термопары 7 регистрируется автоматическим потенциометром 8 в виде, представленном на фиг. 2. По показаниям потенциометра 8 определяют установившуюся разность температур (д .) в объеме масла 2. Затем чашку 1 разбирают, промывают, заменяют шары 3 и б

1 589130 и аналогичным образом проводят испы-— тание того же масла 2 с испытываемой присадкой. Определяют установившуюся (за 20-30 мин) разность температур (dt ).

Антифрикционную эффективность присадки (характеристику антифрикционных свойств) определяют по форб ветственно масла 2 с присад" кой и без нее.

Пример.

Определялись антифрикционные свойства смазочного масла M-11, содержащего различные концентрации молибденсодержащего модификатора трения (MT) . муле 10 дГ = 100, dt, где Д F — антифрикционная эффективность присадки, В табл. 1 представлена зависимость антифрикционной эффективности (дР) исследуемого смазочного масла с присадкой и чувствительности способа от величины зазора между верхним — установившаяся разность тем- спаем термопары 7 и верхним шаром 6. ператур при испытании соотд ; и "о

Табли ца

Испытуемый образец

ДР, 7. — 0,05 Z

Z 0,1 Z =- 0,2 Z = --0,3

44

18

33

52

74

61

74.

3,2

74

3,2

23.48

3,0

61

3,0.

Для подтверждения высокой точности определения антифрикционныхсвойств присадок к смазочным маслам предлагаемым способом те же образцы масел были испытаны на трибометре, который является общепринятым прибором для оценки антифрикционных свойств.

Релизуемое в этом приборе возвратно-поступательное движение пары трения принципиально отличиается от схемы испытания на четырехшариковой машине трения.

45

Таблица 2

Антифрикционная эффективность смазочных масел, определенная по результатам

Испытуемый образец на трибометре

SRV предлагаемого способа .

52

M-11 + 0,83 ИТ

М-11 + lr, МТ

И-11 + 2б ИТ

46

63

M-11 + 0,8i МТ

М-11 + l 01 ИТ

М-11 + 2,03 MT

И-11 + 3,03 ИТ

Диапазон изменения измеряемой величины (Д)

Абсолютная ошибка (А)

Чувствительность (Д/А) В табл. 2 представлены результаты сравнительных испытаний (сравнение оценки) антифрикционной эффективности смазочных масел .(образцов) предлагаемым способом и на трибометре

SRV фирмы "Optimol" с парой трения

"шар по плоскости". Испытания на приборе SRV проводились при условиях, рекомендованных фирмой для исследования моторных масел: нагрузка 100 Н; температура 50 С; частота 50 Гц; амплитуда мм, продолжительность 2 ч.

1589130 формула и зоб рет ени я

Фу8. 2

Составитель Д.Пичугин

Техред Л.Сврдюкова Корректор Н.Король

Редактор A.ÐåBèí

Заказ 2534 Тираж 499 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, 8-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат Патент, г. Ужгород, ул. Гагарина, 1 )1

1. Способ определения антифрикФ ционных свойств присадок к смазочным маслам на четырехшариковой машине трения, заключающийся в том, что в чашку четырехшариковой машины трения поочередно заливают испытуемое масло с присадкой и без нее, нагружают шары и оценивают антифрикционные свойства масла по изменению характеристик трения, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью упрощения способа и снижения его трудоемкости, в качестве характеристик трения оп-ределяют величину установившейся разности температур в объеме испытуемого масла, причем уровень испытуемого масла в чашке устанавливают на

О, 1-0,25 диаметра шара выше касательной плоскости к трем нижним шарам, а температуру чашки поддерживают постоянной.

2. Способ по и. 1, отличаюшийся тем, что разность температур определяют вдоль оси вращения верхнего шара машины при помощи дифференциальной термопары, один спай которой размещают на 0,05-0,10 диаметра шара ниже поверхности верхнего шара, а другой на 0,05-0,10 диаметра шара выше дна чашки.