Устройство для измерения толщины граничных слоев смазочных материалов



Устройство для измерения толщины граничных слоев смазочных материалов
Устройство для измерения толщины граничных слоев смазочных материалов
Устройство для измерения толщины граничных слоев смазочных материалов

 


Владельцы патента RU 2630545:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Уфимский государственный нефтяной технический университет" (RU)

Изобретение относится к устройствам для измерения толщины граничных слоев смазочных материалов и может найти применение в нефтегазовой отрасли. Сущность: устройство включает стол-основание (1), закрепленную на нем вертикально цилиндрическую трубку (3), крышку (4) и микрометр (8). Поверх крышки (4) установлено коромысло (12) для крепления к нему съемных грузов (13). В цилиндрической трубке (3) размещены образцы (6) контактирующих элементов, выполненные в виде бочкообразных роликов от подшипников. Технический результат: повышение точности измерений. 1 ил., 1 табл.

 

Изобретение относится к устройствам для измерения толщины граничных слоев смазочных материалов и может найти свое применение в нефтегазовой отрасли.

Известно устройство для измерения толщины смазочного слоя емкостным методом (Кухтов В.Г., Савчук В.П. Исследование рабочих параметров опор скольжения автотракторных трансмиссий // Вестник Харьковского национального автомобильно-дорожного университета, 2005, №29), содержащее датчик, металлический вкладыш (электрод-вал), изолирующие прокладки, конусную втулку, приборы для обработки сигнала с датчика.

Недостатком указанного технического решения является отсутствие возможности создания нагрузки на смазочный слой, нелинейность измерения и обратно пропорциональная зависимость толщины смазочного слоя от измеренной емкости конденсатора.

Известно устройство для измерения толщины смазочного слоя по его электрической прочности (Мацкевич Д.В., Сагин С.В. Диагностирование структурного состояния углеводородных жидкостей по их электрической прочности // Проблемы Техники (научно-производственный журнал), 2012, №2. - С. 38-46), содержащее электроды, источник напряжения, гальванометр, вольтметр, балластовое сопротивление. В результате эксперимента получают зависимости значения напряженности пробивного электрического поля от толщины граничного слоя.

Недостатком указанного технического решения является отсутствие возможности создания нагрузки на граничный смазочный слой и трудоемкость измерений, связанная с понижением электрической прочности смазочного материала после однократного пробоя, что требует повторной подготовки эксперимента.

Наиболее близким по технической сути и достигаемому результату является устройство для измерения толщины граничных слоев по методу «стопы», содержащее стол-основание, закрепленную на нем вертикально цилиндрическую трубку, в которой размещены шары, крышку прибора и микрометр (О.А. Заляев и др. Методика оценки несущей способности граничных смазочных слоев жидких сред // Проблемы и тенденции развития инновационной экономики: международный опыт и российская практика: сб. науч. тр. [Междунар. научно-практ. конф. / Уфимский гос. нефт. техн. ун-т, 2013, т. 2. - С. 162-164).

Недостатком указанного технического решения является отсутствие возможности создания нагрузки на граничный смазочный слой, низкая точность результатов измерений из-за малой площади контакта шаров.

Задачей изобретения является разработка устройства для измерения толщины граничных слоев смазочных материалов, позволяющего проводить исследования в условиях повышенных осевых нагрузок при максимальной площади контакта граничных слоев, что обеспечивает повышение точности измерений.

Указанная задача решается тем, что в устройстве для измерения толщины граничных слоев смазочных материалов, содержащем стол-основание, закрепленную на нем вертикально цилиндрическую трубку, в которой размещены образцы контактирующих элементов, крышку прибора и микрометр, согласно изобретению дополнительно поверх крышки установлено коромысло для крепления к нему съемных грузов, а указанные образцы выполнены в виде бочкообразных роликов от подшипников.

На чертеже представлено устройство для измерения толщины граничных смазочных материалов.

Устройство состоит из стола-основания 1 с вертикально закрепленной на сварке стойкой 2, цилиндрической трубки 3 с наливной 4 и сливной 5 крышками, бочкообразных роликов 6, верхнего крепления 7 для трубки и микрометра 8, нижнего крепления 9 для трубки с фиксирующим винтом 10, микрометра 8 с фиксирующим винтом 11, коромысла 12 со съемными грузами 13, уровня 14, винтов 15, регулирующих горизонтальное положение стола-основания 1.

Устройство работает следующим образом.

Цилиндрическая трубка 3 жестко крепится к стойке 2 устройства, смонтированной вертикально относительно стола-основания 1. Затем по уровню 14 стол-основание 1 выставляется горизонтально с помощью специальных регулирующих винтов 15. В цилиндрическую трубку 2 с закрытой сливной крышкой 5 последовательно помещаются бочкообразные ролики 6, на которые предварительно наносится исследуемая смазка. После того как ролики 6 размещены в цилиндрической трубке 3, ее закрывают крышкой 4 и устанавливают поверх коромысло 12. Для исключения воздушных пузырей на границе соприкосновения роликов 6 коромысло 12 ненадолго нагружают. После этого устанавливают микрометр 8 с упором ножки на поверхность крышки 4, фиксируют его винтом 11 и записывают показания. Последующие измерения перемещения крышки 4 проводят с постепенным увеличением осевой нагрузки с помощью съемных грузов 13, которые устанавливаются на коромысло 12. После проведения опытов, прибор разбирают в обратной последовательности, извлекают все ролики 6, проталкивая их через сливную крышку 5. Проводится очистка всех элементов прибора, соприкасающихся с исследуемой смазкой.

Расчет толщины граничного слоя h проводится по формуле:

h=ΔM/(n+2)×2,

где ΔM - разность показаний микрометра до и после нанесения смазки; n - число роликов.

В таблице приведены примеры измерения толщины граничных слоев для некоторых смазочных материалов при различной осевой нагрузке.

Выполненные исследования показали, что при достижении нагрузки 60-80 Н изменение толщины граничных смазочных слоев прекращается.

Устройство обеспечивает измерение толщины граничного слоя смазочных материалов с погрешностью до 4% за счет применения бочкообразных роликов и увеличения площади контакта граничных поверхностей. Также устройство позволяет измерять толщину граничного слоя в условиях повышенных осевых нагрузок за счет установленного коромысла со съемными грузами. Это позволяет более эффективно определять несущую способность граничных смазочных слоев при разработке новых смазочных композиций.

Устройство для измерения толщины граничных слоев смазочных материалов, содержащее стол-основание, закрепленную на нем вертикально цилиндрическую трубку, в которой размещены образцы контактирующих элементов, крышку прибора и микрометр, отличающееся тем, что дополнительно поверх крышки установлено коромысло для крепления к нему съемных грузов, а указанные образцы выполнены в виде бочкообразных роликов от подшипников.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к машиностроению, а именно к накатке поверхностей дорожек качения колец упорно-радиальных шариковых подшипников в собранном виде с целью их упрочнения.

Изобретение относится к разрушающему контролю и может быть использовано для определения точек контакта шарика с дорожками качения колец шарикоподшипника и последующему вычислению угла контакта шарикоподшипника.

Изобретение относится к метрологии, в частности к устройствам контроля вибрации. Аппаратура контроля вибрации содержит не менее двух датчиков вибрации, каждый из которых содержит пьезоэлемент, не менее двух преобразователей и двух, обладающих повышенной жесткостью, кабелей, каждый из которых соединяет один из датчиков вибрации с соответствующим преобразователем.

Изобретение относится к подшипниковой промышленности и может быть использовано преимущественно для определения долговечности подшипниковых узлов сухого трения с антифрикционным твердосмазочным заполнителем.

Изобретение относится к области метрологии, в частности к методам контроля подшипников. Способ контроля технического состояния подшипников качения заключается в обнаружении дефекта и места повреждения путем измерения и анализа параметров вибрации работающего двигателя, анализа параметров вибрации и сравнении получаемых данных с данными в исходном состоянии, за которое принимаются данные, полученные для полностью исправного двигателя.

Изобретение относится к области диагностики повреждения деталей машин в процессе их непрерывной эксплуатации и может быть использовано для определения технического состояния машинных агрегатов и обеспечения их безопасной, ресурсосберегающей эксплуатации.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для эксплуатационного контроля изменения состояния подшипников двигателя (дизеля). Способ заключается в определении в процессе эксплуатации на частоте вращения выходного вала дизеля амплитуды и фазы вибрации на двух опорах - на первой опоре - корпусе подшипника выходного вала дизеля и на второй опоре - корпусе первого подшипника валопровода в осевом и радиальном направлениях с помощью датчиков вибрации.

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано для испытаний шарнирных подшипников с имитацией эксплуатационных нагрузок и температур. Стенд состоит из основания, на котором размещены и соединены при помощи кинематической цепи привод и нагрузочное устройство.

Изобретение относится к машиностроению, а именно к стабилизации геометрических параметров подшипников качения приработкой в собранном виде. Способ заключается во вращении подшипника под нагрузкой, при этом внешнюю нагрузку направляют к оси подшипника под углом не более 12 градусов, число шариков в процессе обработки устанавливают равным 4-6, в качестве шариков используют шарики из материала с твердостью на 8-12 единиц HRC выше твердости материала колец подшипника, а силу воздействия на подшипник устанавливают такой, чтобы в процессе приработки шарики осуществляли пластическую деформацию дорожки качения.

Изобретение относится к машиностроению, а именно к стабилизации геометрических параметров подшипников качения приработкой в собранном виде. Способ заключается во вращении колец подшипника под внешней осевой нагрузкой, внешнюю нагрузку устанавливают равной Р=k Со, а частоту вращения подшипника устанавливают не более 200 об/мин, где Со - осевая статическая грузоподъемность подшипника; k - коэффициент надежности (k=0,8-0,9).

Изобретение относится к области машиностроения и приборостроения, а именно к устройствам для измерения толщины стенок пустотелых деталей вида оболочек вращения. Устройство для измерения толщины стенки детали типа оболочка вращения содержит основание с направляющими, на котором размещены подвижный базирующий узел с роликовой опорой и поворотно-прижимным устройством, кронштейн, на оси которого установлена поворотная измерительная головка с закрепленным на ней базовым упором.

Изобретение относится к способам тестирования труб, используемых при строительстве подводных трубопроводов. .

Изобретение относится к области технологии в кожевенной и меховой промышленностях. .

Изобретение относится к области приборостроения, а именно к способу изготовления меры толщины покрытия. .

Изобретение относится к измерительной технике. .

Изобретение относится к области измерительной техники. .

Изобретение относится к измерительной технике. .

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для непрерывного измерения толщины металлической полосы. .

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для контроля толщины стенок сосудов и труб при диагностике оборудования тепловых электростанций.
Наверх