Способ оценки эффективности смазочных материалов



Способ оценки эффективности смазочных материалов
Способ оценки эффективности смазочных материалов
Способ оценки эффективности смазочных материалов
Способ оценки эффективности смазочных материалов
Способ оценки эффективности смазочных материалов

 


Владельцы патента RU 2572526:

Общество с ограниченной ответственностью ХОЗРАСЧЕТНЫЙ ТВОРЧЕСКИЙ ЦЕНТР УФИМСКОГО АВИАЦИОННОГО ИНСТИТУТА (RU)

Изобретение относится к процессам обработки металлов давлением и определения адгезионной составляющей силы трения. Способ определения оценки эффективности смазочных материалов с учетом величины силы выталкивания заготовки из полости матрицы заключается в измерении сил выдавливания и выталкивания образца с нанесенным на него эталонным и исследуемым смазочным материалом. И расчетным путем определяется эффективность смазочного материала. Техническим результатом является оценка экранирующей способности смазочных материалов. 4 ил., 1 табл.

 

Изобретение относится к процессам обработки металлов давлением, а именно к способам определения эффективности смазочного материала с учетом силы выталкивания.

Известен способ определения напряжений контактного трения на поверхности пластически деформируемого материала, заключающийся в измерении усилия осадки и дальнейшем определении напряжения расчетным путем с учетом уравнения равновесия обоймы в начале ее подъема (а.с. СССР №2962307, кл. G01N 19/02, 1982).

Недостатком способа определения напряжений контактного трения на поверхности пластически деформируемого материала является трудоемкость расчета напряжений контактного трения.

Известен способ измерения удельной силы пластического трения при продольном прессовании металлов и сплавов, заключающийся в измерении силы пластического трения на контактной поверхности в процессе прессования и усилия, необходимого для перемещения контейнера в направлении истечения металла со скоростью, превышающей скорость движения пресс-штемпеля, а также величины хода пресс-штемпеля и контейнера (а.с. СССР №252692, кл. G01N 19/02, 1969).

Недостатком способа измерения удельной силы пластического трения при продольном прессовании металлов и сплавов является сложность конструкции устройства.

Также известен способ оценки эффективности технологических смазок измерением сил контактного трения, заключающийся в регистрации сил трения при истечении металла в поперечную кольцевую полость (Алиев И.С., Крюгер К. // Обработка металлов давлением в машиностроении. Вып. 19. Харьков, 1983. С. 205-211).

Недостатком способа оценки эффективности технологических смазок измерением сил контактного трения является трудность устранения затекания металла в зазор между частями полуматрицы.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является метод двух метод для определения коэффициента трения по силе выдавливания, заключающийся в выдавливании заготовки и в определении силы выдавливания заготовки и нахождении расчетным путем величины силы трения и коэффициента трения (Грудев А. П., Зильберг Ю.В., Тилик В. Т. Трение и смазки при обработке металлов давлением: Справочник. М.: Металлургия, 1982. 312 с., 90-91 с.).

Все вышеописанные способы обладают общим недостатком, который существенно сказывается на правильном выборе смазочного материала - не учитывают силу выталкивания заготовки из полости матрицы.

В процессах обработки металлов давлением из-за больших контактных давлений происходит разрыв смазочной пленки, вследствие чего возникают очаги схватывания поверхности деформируемой заготовки с поверхностью инструмента. В процессе деформирования небольшие очаги схватывания не так явно влияют на величину силы деформирования, т.к. основная энергия тратится на деформацию самого металла.

Задачей настоящего изобретения является повышение точности определения эффективности смазочных материалов.

Техническим результатом применения указанного изобретения является оценка экранирующей способности смазочных материалов.

Поставленная задача решается, а технический результат достигается способом оценки эффективности смазочных материалов, включающим выдавливание заготовки, по которому определяют силу выдавливания заготовки, согласно изобретению после процесса выдавливания определяют силу выталкивания заготовки из полости матрицы, а эффективность применения того или иного смазочного материала рассчитывают из зависимости:

где Рэт.1 - сила выдавливания при использовании эталонного смазочного материала;

Рэт.2 - сила выталкивания при использовании эталонного смазочного материала;

Рис.1 - сила выдавливания при использовании исследуемого смазочного материала;

Рис.2 - сила выталкивания при использовании исследуемого смазочного материала, при этом по полученным данным судят об эффективности смазочного материала, если показатель эффективности больше единицы, то исследуемый смазочный материал эффективнее эталонного.

В процессе выталкивания заготовки из полости матрицы пластической деформации в объеме заготовки не происходит, и вся затраченная энергия расходуется на преодоление сил трения.

Величина силы трения при выталкивании заготовки будет характеризовать, насколько тот или иной, смазочный материал обеспечил разделение контактирующих поверхностей. Следовательно, величина силы выталкивания деформированной заготовки из полости матрицы косвенно будет характеризовать, с одной стороны, степень экранирующей способности смазочного материала и, с другой стороны, величину адгезионного взаимодействия (прилипание, схватывание) материалов заготовки и инструмента.

Сущность изобретения поясняется чертежами.

На фиг. 1 изображена схема процесса прямого выдавливания.

На фиг. 2 приведена индикаторная диаграмма силы выдавливания - перемещение.

На фиг. 3 изображена схема процесса выталкивания образца.

На фиг. 4 приведена индикаторная диаграмма силы выталкивания - перемещение.

Пример конкретной реализации способа

Способ осуществляется следующим образом.

Инструмент состоит из пуансона 1, матрицы 2, образца 3 и выталкивателя 4.

Проводят физические эксперименты, которые заключаются в нанесении эталонного смазочного материала на контактную поверхность инструмента (матрицы) 2, выдавливании образца 3 пуансоном 1 и дальнейшем выталкивании заготовки из полости матрицы выталкивателем 4 с замером сил выдавливания (P1) и выталкивания (Р2).

Деформированию подвергались цилиндрические образцы из стали 20Г2Р диаметром 4,9 мм и высотой 15 мм по схеме прямого выдавливания, показанной на фиг. 1. Испытания проводились на разрывной машине ИР 5047-50 при скорости деформирования 50 мм/мин. Оснастка была изготовлена из стали Р6М5, относительная степень деформации составляла 40%. Шероховатость поверхности образцов и инструментов Ral,25. В качестве эталонной смазки использовали технологический смазочный материал с серосодержащей присадкой «Росойл-ШОК», а в качестве исследуемой - «Росойл-ШОК» с добавками графита марки П. Смазку наносили на образцы вручную. Перед нанесением смазки поверхность образцов обезжиривали. Как видно из таблицы 1, по результатам измерения сил выдавливания и выталкивания рассчитывали эффективность исследуемого смазочного материала.

Несмотря на то, что сила выдавливания при использовании смазочного материала «Росойл-ШОК» меньше чем на 0,5%, при оценке величины силы выталкивания картина меняется, а именно сила выталкивания при использовании смазочного материала «Росойл-ШОК» больше, чем при использовании Росойл-ШОК+5% графит марки П на 36%.

Так как значение эффективности 1,56 больше 1, то использование исследуемого смазочного материала «Росойл-ШОК» с добавками графита марки П эффективнее.

Полученные значения объясняются тем, что в процессе деформирования заготовки небольшие очаги схватывания поверхности заготовки с инструментом не оказывает существенное влияние на величину силы выдавливания, так как основная энергия тратится на деформацию самого металла. При выталкивании заготовки пластическая деформация не происходит, следовательно, вся затраченная энергия на выталкивании заготовки расходуется на преодоление очагов схватывания, возникшее в процессе деформации. Поэтому, оценка эффективности смазочного действия при холодном объемном деформировании только по величине силы выдавливания будет не совсем корректна.

Способ оценки эффективности смазочных материалов, включающий выдавливание заготовки, по которому определяют силу выдавливания заготовки, отличающийся тем, что после процесса выдавливания определяют силу выталкивания заготовки из полости матрицы, а эффективность применения смазочного материала рассчитывают по формуле:

где Рэт.1 - сила выдавливания при использовании эталонного смазочного материала;
Рэт.2 - сила выталкивания при использовании эталонного смазочного материала;
Рис.1 - сила выдавливания при использовании исследуемого смазочного материала;
Рис.2 - сила выталкивания при использовании исследуемого смазочного материала, при этом по полученным данным судят об эффективности смазочного материала, если показатель эффективности больше единицы, то исследуемый смазочный материал эффективнее эталонного.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится в способам оценки прочности сцепления металлических покрытий с основой из металлов и сплавов и может быть использовано в различных отраслях машиностроения, где применяются газотермический и газодинамический методы нанесения покрытий для придания поверхности повышенных физико-механических характеристик.

Изобретение относится к конструкции прибора, предназначенного для количественного определения липкости препрега, представляющего собой композиционный материал, полученный путем пропитки армирующей волокнистой основы равномерно распределенными полимерными связующими.

Изобретение относится к исследованиям механических свойств покрытий, а именно к способам определения прочности сцепления покрытий с подложкой. Способ определения прочности сцепления покрытия с кремниевой подложкой заключается в том, что покрытие с внешним серебряным слоем соединяют с деталями оснастки разрывной машины и разрывают покрытие.

Изобретение относится к способу и устройству для определения адгезионной прочности теплозащитных покрытий для образцов. Для определения адгезионной прочности теплозащитного покрытия на сдвиг на подложку, выполненную в виде наружных поверхностей двух соосно установленных с поджатием по стыку цилиндров, наносят покрытие в форме кольца, перекрывающего их стык.

Изобретение относится к устройствам для измерения показателей фрикционных и адгезионных свойств фильтрационной корки и может найти свое применение в нефтегазовой отрасли.
Изобретение относится к исследованиям механических свойств покрытий, а именно к способам определения прочности сцепления покрытия с основой. Технический результат достигается тем, что на основу наносят покрытие в виде «сидячей» капли, прикладывают к нему усилие и по величине разрушающей нагрузки определяют адгезионную прочность сцепления как отношение разрушающей нагрузки к площади отрыва покрытия, при этом на локальном участке покрытия формируют «сидячую» каплю из припоя с впаянной в нее гибкой тягой, а усилие на отрыв или на срез прикладывают к гибкой тяге, после отрыва «сидячей» капли с покрытием от основы оценивают площадь отрыва покрытия.

Изобретение относится к исследованиям механических свойств покрытий, а именно к способам определения прочности сцепления покрытия с основой. Технический результат достигается тем, что на основу наносят покрытие, прикладывают к нему усилие и по величине разрушающей нагрузки определяют адгезионную прочность сцепления как отношение разрушающей нагрузки к площади отрыва покрытия, при этом перед нанесением покрытия к поверхности основы прижимают толкатель, после нанесения покрытия снимают усилие прижима толкателя к поверхности основы, не оказывая, при этом, механического воздействия на покрытие, и прикладывают к толкателю усилие на отрыв, одновременно измеряя величину приложенного усилия, а после испытания толкатель меняют на новый.

Способ измерения адгезии льда на сдвиг к другим материалам относится к области исследования адгезионной прочности льда к различным материалам и может использоваться при создании антиобледенительных материалов.

Изобретение относится к области проведения испытаний по оценке прочности клеевого соединения материалов в ракетной технике. Предлагаемый способ определения прочности клеевого соединения резиноподобного покрытия с основой из твердого ракетного топлива включает использование двух жестких элементов, обеспечивающих приложение растягивающей нагрузки, один из которых приводят в контакт с покрытием посредством клея, адгезия которого к покрытию заведомо больше адгезии исследуемого клеевого соединения покрытия к основе, а второй подвергают взаимодействию с основой.

Изобретение относится к ракетной технике, а именно к способу определения адгезионной прочности скрепления бронепокрытия с зарядом твердого ракетного топлива. Способ включает изготовление от забронированного натурного заряда или его «спутника» «образца-диска» с центральным отверстием, выполнение по образующей диска путем нарезания фрезой параллельных прорезей рабочих площадок, равномерно распределенных по забронированной поверхности, приклеивание к ним державок для приложения отрывной нагрузки и испытание «образца-диска» на разрывной машине.

Изобретение относится к области испытания материалов. Отличительной особенностью заявленного способа определения адгезии пленки является то, что наблюдают за образованием купола в ходе процесса подачи равномерного внутреннего давления, форму основания (контура отрыва) купола принимают как эллиптическую с учетом анизотропных особенностей адгезива и анизотропии материала пленки, проводят измерение текущей высоты подъема купола и текущих размеров большой и малой полуосей основания купола, определяют механическое напряжение отрыва по формуле, по вычисленным значениям механического напряжения отрыва судят об адгезионных свойствах пленки к подложке. Техническим результатом является повышение точности определения параметров адгезии. 1 з.п. ф-лы, 4 ил., 2 табл., 1 пр.

Изобретение относится к области ракетной и измерительной техники и может быть использовано при выходном контроле на предприятии-изготовителе корпуса ракетного двигателя и входном контроле на предприятии-изготовителе твердотопливного заряда. Сущность: осуществляют зондирование контролируемой зоны сигналами ультразвуковых колебаний, регистрацию прошедших через указанную зону ультразвуковых колебаний, по параметрам которых судят о качестве адгезионного соединения в контролируемой зоне. При этом предварительно последовательно в каждую из зон манжетного раскрепления, смещенных относительно друг друга на 45-60°, вводят силовой элемент, посредством которого осуществляют перемещение каждой зоны раскрепляющей манжеты, примыкающей к вершине замка манжетного раскрепления, путем приложения нагрузки, обеспечивающей моделирование силового воздействия заряда на контролируемую зону. Технический результат: обеспечение достоверного определения состояния контролируемой зоны. 5 ил.

Изобретение относится к области исследования материалов, а именно к устройствам для испытания смазок/масел жидких или полужидких составов. Знание адгезионных характеристик и качеств таких видов смазочных сред является весьма важным для различных двигателей, систем смазывания механического оборудования, космических систем и ответственных подвижных узлов специальной техники, работающих в условиях сильно изменяющихся температур как положительных, так и отрицательных. Устройство контроля адгезии жидких смазочных материалов содержит привод вращения образца с тестируемой смазкой, типовые приборы контроля температуры, скорости вращения вала мотора и весы. Причем с целью контроля адгезионных свойств легко текучих смазочных материалов не только в обычных условиях температур, но и при более высоких или низких, в качестве тестируемого образца содержит горизонтально расположенную тарелку, в которой находится контролируемый смазочный материал (масло/смазка). При этом тарелка по своему наружному краю имеет кольцевой буртик высотой не более двух миллиметров, поверхность которого полого наклонена к дну тарелки в сторону центра. Техническим результатом является создание устройства/прибора для контроля адгезионных свойств легкотекучих смазочных материалов не только в обычных условиях температур, но и при более высоких или низких. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к области контроля и диагностики совокупности эксплуатационных свойств износостойких покрытий, связанных, прежде всего, с твердостью, адгезионной прочностью, износостойкостью, и может быть использовано в машиностроении, судостроении и других отраслях, а также для покрытий, находящихся в условиях циклического нагружения, связанных, прежде всего, с эрозионной стойкостью поверхности. Сущность: осуществляют воздействие индентором на образец с износостойкими покрытиями деформирующей нагрузкой до разрушения покрытия и оценивают результаты воздействия. Воздействие осуществляют с помощью высокоскоростной струи жидкости, используемой в качестве индентора, со скоростью 300…1000 м/с на образцы, предварительно прошедшие циклическое нагружение, имеющее волновой нестационарный характер, а оценивают результаты воздействия по скорости струи, при которой начинается интенсивное разрушение покрытия или по скорости подачи сопловой головки относительно поверхности диагностируемого образца или изделия, при которой начинается интенсивное разрушение покрытия, или по длине гидрокаверны от точки начала воздействия до точки полного разрушения покрытия или по глубине и ширине гидрокаверны. Технический результат: расширение возможностей контроля и диагностики устойчивости покрытия к действию внешних нагрузок для определения остаточного ресурса покрытий на образцах. 5 ил.
Наверх