Способ триботехнических испытаний

 

Изобретение относится к способам триботехнических испытаний. Цель изобретения - повышение достоверности при проведении сравнительных испытаний, для чего осуществляют первое сопряжение и относительное перемещение элементов пары трения , определяют номинальное значение трибоЭДС при фиксированных значениях внешнего воздействия, соответствующее линейному участку зависимости трибоЭДС от внешнего воздействия. При втором сопряжении пары исключают трение по следу и измеряют трибоЭДС в течение времени, превышающем время приработки пары, а изменение внешнего воздействия осуществляют до достижения номинального значения трибоЭДС. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (si)s G 01 N 3/56

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4898405/28 (22) 02,01.91 (46) 07.12.92. Бюл. ¹ 45 (71) Экспериментальный научно-исследовательский институт металлорежущих станков (72) С.В.Васильев (56) Крагельский И.В. Трение и износ. М.:

Машиностроение, 1968, с. 233.

Гаркунов Д.Н. Триботехника. М.: Машиностроение, 1985, с. 108 и 394.

Авторское свидетельство СССР

¹ 890096, кл. G 01 M 13/00, 1979. (54) СПОСОБ ТРИБОТЕХНИЧЕСКИХ ИСПЫТАНИЙ (57) Изобретение относится к способам триботехнических испытан. й. Цель изобретеИзобретение относится к области испытаний пар трения, антифрикционных смазок.

Известны способы триботехнических испытаний, при которых взаимодействие пэры характеризуется коэффициентом трения. На последний почти в равной степени влияют три группы факторов: сочетание материалов пары, конструкция узла (пары), режим ее работы.

Однако даже для данной пары и нормированных (фиксированных) режимах работы стабильное по износным характеристикам пары трение создается только по истечении определенного времени. При этом исследование электрических явлений при трении рассматривают как один из достоверных и эффективных путей изучения природы тре- ния, Поэтому триботехнические испытания. Ы1, 1779979 А1 ния — повышение достоверности при проведении сравнительных испытаний, для чего осуществляют первое сопряжение и относительное перемещение элементов пары трения, определяют номинальное значение трибоЭДС при фиксированных значениях внешнего воздействия, соответствующее линейному участку зависимости трибоЭДС от внешнего воздействия. При втором сопряжении пары исключают трение по следу и измеряют трибоЭДС в течение времени, превышающем время приработки пары, а изменение внешнего воздействия осуществляют до достижения номинального значения трибоЭДС. 2 ил. при нормированных внешних воздействиях и контролируемом электрическом параметре являются теоретически априори самыми достоверными.

Наиболее близким изобретению по техническому существу (прототипом) является способ триботехнических испытаний. в частности электромагнитной фрикционной муфты, заключающийся в том, что сопрягают элементы пары трения, нагружают.их, создают относительное перемещение, изменяют внешнее воздействие (частоту вращения) и определяют электрический параметр пары трения (напряжение, возникающее во фрикционных элементах) и зависимость этого параметра от внешнего воздействия. Однако определяющей составляющей в измеряемом напряжении является так называемая ЭДС униполярной 3

0

О 4

0 !

) ъ

1779979

45

50 индукции, опосредованно связанная с трением, что снижает достоверность результатов испытаний.

Цель изобретения — устранение отмеченного недостатка, т.е. повышение достоверности при проведении сравнительных испытаний.

Для этого при осуществлении способа триботехнических испытаний, заключающегося в том, что сопрягают элементы пары трения, нагружают их, создают относительное перемещение, изменяют внешнее воздействие и определяют электрический параметр пары трения и.зависимость этого параметра от внешнего воздействия, согласно изобретению в качестве параметра определяют трибоЭДС, сопряжение и относительное перемещение элементов пары трения осуществляют по крайней мере два раза, при первом сопряжении определяют номинальное значение трибоЭДС при фиксированных значениях внешнего воздействия, соответствующее линейному участку полученной зависимости, при втором. сопряжении пары исключают трение по следу и осуществляют измерение трибоЭДС в течение времени, превышающего время приработки пары, а изменение внешнего воздействия осуществляют до достижения номинального значения трибоЭДС.

Таким образом теоретической основой предлагаемого способа является положение о тесной связи электрических параметров взаимодействия с природой трения, а методической основой — стремление всемерно ограничить влияние непредсказуемых изменений на процесс испытания.

На фиг.1 приведена зависимость трибоЭДС Е от параметра внешнего воздействия

f. Таким параметром может быть номинальное давление, нагрузка, скорость скольжения и т.п. Известно,что контактное взаимодействие наиболее стабильно при линейной зависимости измеряемой трибоЭДС от параметра, характеризующего внешнее воздействие, Поэтому нормированное (заданное) значение параметра f, т.е, fH рассматривают на линейном участке кривой E(f). Значению fH соответствует номинал трибоЭДС Е и поле ее допуска А

На фиг.2 показаны экспериментальные кривые E(f), где f — номинальное давление, для случая скольжения без смазки твердосплавного индентора по стали при различных скоростях скольжения V: 12, 25, 50, 100 м!мин. Допустим, при первоначальном сопряжении пары получили зависимость E(f), соответствующую V = 100 м/мин. Если нормируемое значение параметра f равно 200

Н/мм ("А" на фиг.2 ), то, поскольку это зна5

35 чение параметра не достигает линейного участка кривой E(f), то стабильность испытания при fH = 200 Нlмм и V =- 100 м/мин обеспечить нельзя. В данном случае при V =100 мlмин минимальным приемлемым изменением условий испытания должно быть двухкратное (по сравнению со случаем "А") увеличение fH с 200 до примерно 400 Н/мм .

В случае fH = 1200 Н/мм ("6" на фиг,2), т.е. при изменении условий испытания, последнее возможно не только при V = 100 м/мин, но при всех меньших скоростях, на которых

f< соответствует линейным участкам кривой

E(f). В качестве нового значения нормированного параметра f может быть выбрано значение 1200 Н/мм . В случае "Б" для f> =

1200 Н/мм в качестве номинальных значений трибоЭДС могут выбираться при V = 12 м/мин — Е г, при V = 25 — Е25 и при V = 50 или V = 100 — Е<оо

Поскольку трибоЭДС, в принципе, зависит и от времени приработки, то выбранные номинальные значения трибоЭДС сравнивают с измеренной трибоЭДС только после приработки, при этом исключают трение "по следу". Трение по следу, строго говоря, изменяет контртело и не способствует стабильности условий испытания. В качестве возможного средства исключения трения по следу применяют сообщение одному из элементов пары движения подачи.

Таким образом, использование прямого. электрического параметра — трибоЭДС вместо опосредованного и приведение условий и режима трения к одному номинальному значению электрического параметра, характеризующего это взаимодействие трением, стабилизирует процесс и повышает достоверность испытаний, 3а счет лучшей достоверности результатов триботехнического испытания для различных объектов — пар трения более точно. ориентировочно на 15 — 40 точнее, может определяться ресурс пары с соответствующими положительными эффектом.

Повышение достоверности испытаний по предлагаемому способу на примере пары твердый сплав-сталь выразилось почти в трехкратном (2,8) сужении рассеяния экспериментальных данных при определении износа твердосплавного индентора.

Формула изобретения

Способ триботехнических испытаний, заключающийся в том, что сопрягают элементы пары трения, нагружают их, создают относительное перемещение, изменяют внешнее воздействие и определяют электрический параметр пары трения и зависи1779979 Хн Р и г.

/б

Составитель С.Васильев

Техред М.Моргентал . Корректор Н.Слободяник

Редактор С,Кулакова

Заказ 4431 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина. 101 мость этого параметра от внешнего воздействия, отл ича ю щийся тем,что,с целью повышения достоверности при проведении сравнительных испытаний, в качестве параметра определяот трибоЭДС, сопряжение 5 и относительное перемещение элементов пары трения осуществляют по крайней мере два раза, при первом сопряжении определяют номинальное значение трибоЭДС при

10 фиксированных значениях внешнего воздействия, соответствующее линейному участку полученной зависимости, при втором сопряжении пэры исключают трение по следу и осуществляют измерение трибоЭДС в течение времени, превышающего время приработки пары, а изменение внешнего воздействия осуществляют до достижения номинального значения трибоЭДС.