Способ определения деформации неровностей на поверхностях трения с начальным линейным контактом при прохождении неровностей через зону смазанного контакта

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (1742760

А

J (61) Дополнительное к авт. саид-ay— (22) Заявлено 160178 (21) 2569989/25-28 (51}М. Кл.

G 01 N 3/56 с присоединением заявки ¹â€”

Государствеииый комитет

СССР по делам изобретеиий и открытий (23) Приоритет—

Опубликовано2506.80. Бюллетень ¹ 23 (53) УДК620. 178. . 162 (088, 8) Дата опубликования описания 30. 06. 80 (72) Авторы изобретения

В. Д. Данилов и A. И. Петрусевич

Государственный научно-исследовательский институт машиноведения им. акад. A. A. Благонравова (71) Заявитель

t (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДЕФОРМАЦИИ НЕРОВНОСТЕЙ

НА ПОВЕРХНОСТЯХ ТРЕНИЯ С НАЧАЛЬНЫМ ЛИНЕЙНЫМ

КОНТАКТОМ ПРИ ПРОХОЖДЕНИИ НЕРОВНОСТЕЙ ЧЕРЕЗ

ЗОНУ СМАЗАННОГО КОНТАКТА м Нт. VM

Изобретение относится к области определения деформации высоты неровностей на поверхностях трения, имеющих начальный личейный контакт, при прохождении неровностей через зону 5 смазанного тяжело нагруженного контакта при качении и качении с различным скольжением.

Известен способ определения деформации неровностей на поверхностях 10 трения с начальным линейным контактом при прохождении неровностей через зону смазанного контакта,, заключающегося в том, что поверхности трения перемещают друг относительно дру-15 га, воздействуют нагрузкой и регистрируют результат этого воздействия, .по которому определяют деформацию неровностей (1).

Недостатком этого способа являет- Я ся низкая точность измерения вследствии того, что известный способ не позволяет находить деформацию неровностей на поверхностях трения с начальным линейным контактом при каче- 25 нии и качении со скольжением в присутствии смазывающей жидкости.

Цель изобретения — повышение точности определения деформации неровностей поверхностей тренин. 30

Это достигается тем, что наносят на поверхности люминесцирующую смаэывающую жидкость, выбирают скорость перемещения беэ образования слоя смазывающей жидкости между поверхностями, возбуждают люминесцентное сечение жидкости ультрафиолетовым светом, а деформацию неровностей определяют по изменению люминесцентного свечения от объема смаэывающей жидкости во впадинах между неровностями.

Если S — площадь поверхности, на которой производится измерение, R>— высоты неровностей, V — объем, занимаемыйй неровностями на площади S, и ЧВп — объем впадин на этой площади до деформации, то

При ширине полоски контакта, равной единице длины, площади впадин и выступов численно равны соответствующим объемам, а длина участка измерения численно равна площади S.

Если впадины заполнить смазывающей жидкостью, то при деформации неровностей жидкость будет выдавливать.6 ся из впадин, объем впадин V q уменьшится сравнительно с УВи, высота не742760 ровностей станет R, а объем, занимаемый неровностями, останется прежI ним, т е. V„= U (при этом не учитывается малое изменение объемов материала и смазки за счет их сжатия) .

Поэтому м (2)

После выхода неровностей из зоны контакта их деформация может восстановиться полностью или частично, или не восстановится (в зависимости от того была ли деформация упругой или пластической), но объем жидкости во впадинах останется таким, каким был во время деформации.

Из (1) и .(2) найдем абсолютную де- 1$

Формацию высоты неровностей

"ьп "вп

hR =. R — R

2. (3) и относительную деформацию, высоты неровностей

6R= — =, (4)

Йх- х Uw-UMЫ

Таким образом, для определения а В и GR необходимо измерить Чвп, Rz„

S и V ä . Первые три величины могут быть определены по профилограмме, либо другими известными способами.

Для определения ЧВп измеряется люминесценция объема смазывающей 30 жидкости, остающейся во впадинах между неровностями после прохождения ими зоны контакта. Таким же образом измеряется объем V „. Измерение ЧВп и Чвп по люминесценции смазывающей 35 жидкости осуществляется на аппаратуре для измерения яркости люминесцентного свечения.

На фиг. 1 представлена схема устройства, вид спереди; на Фиг. 2 — 1() то же, вид сбоку.

Центральный испытуемый диск 1, электрически изолированный от вала, приводится во вращение от электродвигателя 2 постоянного тока через зубчатую передачу 3. В радиальном направлении диск сжимается нажимными дисками 4, сидящими на осях, которые вращаются в двухрядных сферических шарикоподшипниках, посаженных в стенки рычагов 5. Рычаги имеют воз- о можность смещаться относительно друг друга, поворачиваясь вокруг втулок 6, которые надеты на неподвижные оси 7 корпуса 8, Нагрузка в зонах контакта создается гидравлическим устрой- 55 ством 9, сжимающими рычагами с противоположного от оси 7 конца. Диски, рычаги, нагружающее устройство заключены в светонепроницаемый кожух, состоящий из частей 10 и 11. На верх- ®О нем кожухе 11 имеется кронштейн 12, к которому крепится: патрон 13 с Фотоумножителем 14, световодом 15 и наконечником 16, имеющим щель для прохода света люминесценции к фотоумножителю; кожух 17 с катод ным повторителем, кожух 18 с источником ультрафиолетового света, падающего по световоду 19 на поверхность трения диска

1; трубка 20 для выдувания паров масла иэ освещаемого УФ-светом пространства. Смазка в контакт пары трения подается из бачка 21.

Определение деформации неровностей осуществляется следующим образом.

На профилографе-профилометре модели 240 снимают профилограммы с поверхностей трения до деформации и замеряют параметр Rz поверхности трения диска 1. В данном случае R Z =

0,24 мкм. Устанавливают диск на установку. На протертую спиртом поверхность трения диска 1 наносится несколько капель смазывающей жидкости. При вращении с небольшой нагрузкой (20 кГ/cM) достигают равномерного распределения смазки по поверхности трения, что оценивается по равномерности люминесцентного свечения. Затем при медленном вращении дисков, исключающем образование в зоне контакта гидродинамической масляной пленки сколь- либо значительной толщины, что регистрировалось по наличию металлического контактирования при касании неровностей дисков

1 и 4 и замыкании электроцепи (на фигурах не показано) и ступенчатом повышении нагрузки замеряют электрический сигнал от люминесценции смазки, находящейся во впадинах на поверхностях трения. Падение сигнала с ростом нагрузки происходит при выжимания масла из впадин между неровностями при их деформации в зоне контакта.

Определение объема масла во впадинах по измеренному U производится по тарировочной зависимости U = g(V) устанавливаемой специальными опытами, в которых на поверхностях трения наносят известное количество (объем) масла и замеряют электрический сигнал люминесценции.

При определении значения R> S необходимо иметь в виду, что площадь поверхности трения, с которой измеряется люминесценция, равна 10 мм

Следовательно, R ° S = О, 24 ° 10 .10

-1. — 0,24 10 .мм

Зная R S .= 0,24 ° 10 мщ исходное значение ЧВп= 0,24 ° 10 ммэ, подсчитаем относительную деформацию неровностей, например, при q = 600 кГ/см и Чеп = 0,074 ° 10 MM по формуле (4) .

2. -2.

024 1О -О,О74 (О (4)

Предлагаемйй способ позволяет определить деформацию неровностей непосредственно на поверхностях трения при различных условиях контактирования, и учесть влияние этих деформа742760

Формула изобретения

Составитель N. Семенов

Редактор С ° Суркова Техред О.Андрейко Корректор Ю. Иакаренко

Подписное

Тираж 1019

Заказ 3453/38

ЦНИИПИ Государ"твенного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 ций в расчетах долговечности узлов трения.

Способ определения деформации неровностей на поверхностях трения с начальным линейным контактом при прохожде нии неров носте и чере з зону смаэ анно го контакта, заключающийся в том, что поверхности трения перемещают друг относительно друга, воздействуют нагрузкой и регистрируют ре эультат этого воздействия, по котором определяют деформацию неровностей, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, на- 1 э носят на поверхности люминесцирующую смаэывающую жидкость, выбирают скорость перемещения беэ образования слоя смазывающей жидкости между поповерхностями, возбуждают лиминесцентное свечение жидкости ультрафиолетовым светом, а деформацию неровностей определяют по изменению люминесцентного свечения от объема смазывающей жидкости во впадинах между неровностями.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Демкин Н. Б. ФактичЕская пло-. щадь касания твердых поверхностей.

М., 1962, с. 66 (прототип).