Способ оценки работоспособности пластичных смазок в узлах трения

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВНДЕТЕЛЬСТВУ

< >748187 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 190678 (21) 2631560/18-25 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 150780 Бюллетень ¹ 26

Дата опубликования описания 15)37,80 (51)М. Кп.2

G 01 N 11/04

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 532.137 (088.8) Г.Б.. Фройштетер, К.К. Трилиский, В.И. Грищук и И.В. Лендьел (72) Авторы изобретения (71) Заяви ель (54) СПОСОБ ОЦЕНКИ РАБОТОСПОСОБНОСТИ

ПЛАСТИЧНЫХ СМАЗОК В УЗЛАХ ТРЕНИЯ л gg<. ад гп, бп а= Л тЗ

Изобретение относится к области испытания смазочных материалов и может быть использовано при оценке эксплуатационных свойств смаэок, в частности работоспособности, предназначенных для работы в узлах трения.

Известен способ для оценки эксплуатационных свойств смазок, основанный на измерении реологических характеристик исследуемых сред Я . 10

Показатели Тяни 7, „ q u q npu фиксированных скоростях сдвига и различных температурах характеризуют реологические свойства, но не имеют колиЧественной связи с работоспособнос-15 тью смазок, полученной в результате натурных испытаний, поскольку они не учитывают условий их деформирования в узлах трения. Для различных по работоспособности смаэок эти пока-20 эатели примерно одинаковы.

Известен метод определения механической стабильности, которая выражается индексом разрушения(Кр), характеризующим степень тиксотропного вос-25 становления смазки (21 .

Сущность метода заключается в определении изменения предела прочности на разрыв в результате интенсивного деформирования смазки в зазоре между 3Р статором и ротором тиксометра и при последующем тиксотропном восстанов- лении. В тиксометре фиксировано время разрушения 100 сек, скорость сдвига 6000 сек ", температура 20ОC. Столбик смазки, выходящий из капилляра, разрывается в тот момент, когда его вес(лт) превосходит предел прочности .на разрыв смазки, подвергнутой интенсивному деформированию. По индексу разрушения судят о механической стабильности смазки где ᄠ— предел прочности на разрыв исходной смазки; предел прочности на разрыв смазки после разрушения.

Предел прочности на разрыв испытуемой смазки8л ф вычисляют по формуле где п1 — среднее арифметическое значение массы оторвавшегося столбика смазки (г);

0 — диаметр капилляра (oM).

748187 (ac „ нь)ь

25 и по величине К судят о работоспособности смазки.

" структурная составляющая свободной энергии активации (кдм/кмоль), характеризует энергию связей структурного каркаса смазки и определяется после первого разрушения по формуле!

Йтб„(„ /q д z (+ с)) кдж/кмоль сто.1 где универсальная газовая постоянная, равная 8, 31 кдж/кмоль К; температура, К, вязкость смазки после первого разрушения, мс/м

М. вязкость дисперсионной среды, мс/м ; концентрация загустителя смазки в вес.З; величина тангенса угла накло- на в координатах — кратность разрушения в тиксометре. установлено, что комплекс К имеет кОрреляционную зависимость с работоспособностью 7, полученной при испытаниях на стендах с заданным режимом работы.

Изменение условий работы подшипника или его конструкции приводит к изменению этой зависимости.

В качестве рабочей гопитезы описываемого метода выдвигается предположение, что срок работоспособности пластичной смазки в подшипнике определяется сроком существования структурного каркаса, принципиально отличающего смазки от смазочных

Описанный выше метод характеризует свойства смазок по их механической стабильности, но не имеет корреляционной связи с работоспособностью смаэок в узлах трения, полученной н результате натурных испытаний и не позволяет однозначно судить об эксплуатационных свойствах смазок.

Цель изобретения — создание способа, позволяющего с достаточной досто верностью оценивать работоспособность пластичных смаэок в узлах трения по их реологическим свойствам и сократить таким образом время испытаний.

Поставленная цель достигается тем, что в известном способе, включающем разрушение исследуемого образца смаэ- Ijэ ки в тиксометре, смазку разрушают не менее 2-х раз, после каждого разрушения определяют действительную вязкость смазки, вычисляют значение комплекса К по формуле Ю масел. Исследуемые образцы разрушают н тиксометре, что позволяет привести смазки к одинаковым начальным условиям для дальнейшего исследования их реологических свойств. Значение действительной вязкости пластичных смаэок определяется наиболее точно при скорости сдвига ф, = 100 сек ", так как н этом случае все существующие эффекты, искажающие значение действительной вязкости, незначительны.

Разрушение смазок в тиксометре проводят неоднократно, не менее двух раэ после чего по значенням

q вычисляют неличинуа б сТ p« Getup>, ..., 44стр и, где n - индекс (1, 2, 3 ...) соответствует кратности разрушения.

Тангенс угла наклона в координатах Цк а 6 тр= 5 () для различных смазок характеризует интенсинность разрушения структурного каркаса в зависимости от кратности разрушения n . Численно он ранен показателю степени н уравнении ь ГО @ сю„ ) стр „

П р и и е р. В соответствии с описанным способом было испытано 16 образцов смазок как свежеприготонленных, так и хранившихся в течение 5- ри лет, работоспособность которых полуь;ена на стендах для трех режимов, в условиях

"Всесоюзного научно-исследонательного конструкторско-технологического института подшипниковой промышленности", г. Москва.

Исследуемые образцы подвергались интенсивному разрушению в тиксометре неоднократно, после каждого разрушения снимались нязкостные характеристиО ки в интернале температур от 20 С до

1000С. Определяли нязкость )„, zj>, при ф 100 сек ", что позволило вычислить энергию связей структурного каркаса 4стеи, А стра s

6, G <> для пятикратного разрушения в тиксометре.

По графической зависимости ф aGcze = & (j определяют величину zi, которая равна тангенсу угла наклона

cL. в указанных координатах и характеризует интенсивность разрушения структурного каркаса смазки. По полученным значениям приведенных выше неличин, q g,L-, „m и а Q тр < определяют значение комплекса К.

Как показали исследования, величина К мало зависит от температуры..

В дальнейшем для обработки значения и tj4 определялись при Т =

348 К (75"C), что соответствует средним условиям работы образцов н узлах трения стендон н опытах, результаты которых обрабатывались.

Изменение условий работы подшипника или его конструкции приводит к изменению этой зависимости. Предла748187 (, / йт и

tYl

П / × ý.ñ Я h G сто (и ) Составитель В. Вощанкин

Техред я. Бирчак КорректорИ. Муска

Редактор Н. Горват

Заказ 4350/9 Тираж 1019 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 гаемый метод позволяет предсказать возможную работоспособность смазок в данном узле трения при данных условиях без проведения длительных стендовых испытании.

Использование способа оценки работоспособности пластичных смазок по значениям комплекса IC, учитывающего энергию связей в структурном каркасе

44, „интенсив ность снижения a Q „< при разрушении, определяемую значением

Q oL=- rn, и соотношение вязкостей смазки и масла „, д.с, по сравнению с существующими методами определения величины то, q,.ь „ „, з и

Кр, по которым оценивают качество смазки, обеспечивает следующие преимущества:

Имеет корреляционную связь с работоспособностью пластичных смазок в узлах трения, полученной в результате натурных испытаний на стендах.

Обеспечивает возможность прогнозировать срок службы смазок в узлах трения в сравнительно короткий Срок, порядка 8 ч, по сравнению с натурными испытаниями, в результате чего 25 появляется возможность сократить штат и затраты на труд при испытаниях на стендах, что дает экономию в народном хозяйстве.

Позволяет целенаправленно вести 30 синтез новых пластичных смазок с необходимыми свойствами по оптимальному технологическому режиму.

Формула изобретения

* С

Способ оценки работоспособности пластичных смазок в узлах трения основанный на разрушении исследуемого образца смазки в тиксометре и измерении ее реологических свойств, отличающийся тем, что, с целью ускорения процесса анализа и повышения точности анализа, анализируемый образец смазки подвергает разрушению в тиксометре Hp менее двух раз, после каждого разрушения измеряют действительную вязкость смазки с последующим расчетом критерия работоспособности по формуле где ь „- структура составляющая свободной энергии активации (кдж/кмоль

/ универсальная газовая постоянная, равная 8 31 кдж/

/кмоль К;

Т вЂ” температура, К; г †.вязкость смазки после первого разрушения, мс/м вязкость дисперсионной среды, мс/м ;

hh †.величина тангенса угла наклона в координатах

Π— кратность разрушения смазки, С вЂ” концентрация загустителя смазки в вес.Ъ.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Сб. Нефтепереработка и нефтехимия"", вып. 12, 1975, с. 66-73.

2. ГОСТ 19295-73 (прототип .