СПОСОБ КОНТРОЛЯ ИЗНОСА УЗЛОВ ТРЕНИЯ Российский патент 2013 года по МПК G01N3/56 

Изобретение относится к экспресс-методам контроля износа узлов трения, работающих в системе жидкой смазки.

Известен способ определения [авторское свидетельство СССР №1769076 №3/56], сущность которого состоит в том, что на жидкую смазку с частицами износа воздействуют электрическим полем, измеряемым с помощью помещенного в жидкую смазку магнитного преобразователя информативным параметром, определяют концентрацию и дисперсный состав частиц износа в жидкой смазке, с учетом которых контролируют износ узлов трения. Контроль узлов трения этим способом возможен, однако для своей реализации требует сложной аппаратуры и нескольких, не связанных между собой информативных параметров, что снижает точность измерений.

Наиболее близким по технической сущности является способ [авторское свидетельство СССР №2082150 №3/56], сущность которого состоит в том, что в жидкой смазке с частицами износа размещают измерительный преобразователь, воздействуют на смазку электрическим полем и перемешивают. С момента прекращения перемешивания в течение времени оседания частиц измеряют информативный параметр, фиксируя изменение его величины. По характеру информативного параметра судят о дисперсном составе частиц износа. Измерительный преобразователь может быть помещен в верхней или нижней части жидкой смазки, а дисперсный состав частиц износа определяют по снижению или росту величины информативного параметра соответственно. Определяют также концентрацию частиц износа в жидкой смазке. Износ узлов трения контролируют с учетом дисперсного состава и концентрации частиц износа в жидкой смазке.

Основной недостаток этого способа заключается в том, что способ является трудоемким и не обеспечивает достоверного измерения максимального размера частиц износа и концентрации частиц износа в жидкой смазке. Так, по прототипу режимы вообще не оговорены.

Задачей изобретения является оценка скорости изнашивания узлов трения, работающих в системе жидкой смазки по максимальному размеру частиц износа, поскольку эти частицы характеризуют более точно скорость изнашивания узла трения и концентрации частиц износа, а также повышения достоверности за счет многоразового измерения одной и той же пробы и реализации способа как в лабораторных, так и в полевых условиях.

Для решения задачи используют операции способа в следующей последовательности:

- перемешенную жидкую смазку с частицами сразу помещают в герметичный туб и затем закрывают туб и переворачивают его на 180 градусов, измерительный преобразователь расположен сверху;

- придают тубу состояние покоя на время полного оседания частиц износа;

- воздействуют на смазку электрическим полем в состоянии покоя жидкой смазки;

- резко переворачивают туб на 180 градусов, придают смазке состояние покоя, немедля приступают к измерениям, при этом измерительный преобразователь располагается снизу.

Максимальный размер частиц износа и концентрация частиц износа являются величинами случайными. Поэтому для повышения достоверности оценки их параметров необходимо осуществлять не одно, а несколько (обычно не более 3…10) измерений. Средние значения параметров рассчитывают по формуле

Dmax=Σd_i/n,

где - Dmax - среднее значение случайной величины;

Σ - знак суммы;

d_i - случайная величина (результат единичного измерения);

n - количество измерений;

i - индекс случайной величины.

Такая оценка придает процедуре диагностирования однозначность. Это относится и к оценке концентрации частиц износа в жидкой смазке. В предлагаемом способе предусмотрено полное оседание частиц износа, что также придает процедуре диагностирования однозначность. При этом процедура измерения благодаря применению туба позволяет реализовать способ как в лабораторных, так и в полевых условиях.

Повышение достоверности измерений достигается за счет возможности осуществлять измерения необходимое число раз без перезарядки туба при оценке как максимального размера частиц износа, так и их концентрации в жидкой смазке, по которым судят о скорости изнашивания узла трения.

Из известного уровня техники не известно определение скорости изнашивания узлов трения, работающих в системе жидкой смазки по максимальному размеру частиц износа и концентрации частиц износа.

Все детали туба выполнены из немагнитных материалов, кроме измерительного преобразователя.

На Фиг.1 представлено положение туба в исходном положении;

На Фиг.2 - положение туба в режиме измерения.

Для реализации предложенного способа необходим туб, состоящий из стакана 1, герметичной крышки 2, в верхней части стакана размещен измерительный преобразователь 3.

Важнейшей операцией является тщательное распределение частиц износа по объему жидкой смазки и незамедлительное ее помещение в туб. Это необходимо потому, что любое промедление будет приводить к потере частиц износа максимального размера и, как следствие, увеличению ошибки измерения.

Закрывают туб и переворачивают на 180 градусов, при этом измерительный преобразователь сверху. Тубу придают состояние покоя на время полного оседания частиц износа.

Воздействуют на смазку 4 в тубе электрическим полем в состоянии покоя туба. Затем резко переворачивают туб на 180 градусов, при этом измерительный преобразователь располагается снизу. Придают тубу состояние покоя. Немедля отслеживают показания регистрирующего устройства 5. Затем по данной формуле рассчитывают средние значения максимального размера частиц износа и концентрации частиц износа.

Резкий переворот туба на 180 градусов необходим в первую очередь для обеспечения одновременного старта при седиментации самых крупных частиц износа и во вторую - для определения концентрации частиц износа в жидкой мазке. Размещение измерительного преобразователя в нижней части туба обеспечивает возможность отслеживать показания регистрирующего устройства и таким образом судить о размере частиц износа максимального размера и концентрации частиц износа.

Если в результате измерений показания регистрирующего устройства не изменились, то это означает, что в жидкой смазке нет частиц износа.

Если в результате измерений показания регистрирующего устройства зарегистрировали в жидкой смазке частицы износа, то необходимо по показаниям регистрирующего устройства отследить, когда первые, то есть самые крупные, частицы достигнут измерительного преобразователя 3 и по показаниям судить о скорости изнашивания узла трения.

Для повторных измерений туб вернуть в исходное положение, когда измерительный преобразователь 3 расположен в верхней части туба.

Применение способа обеспечивает достоверное определение максимального размера частиц износа и концентрации частиц износа в жидкой смазке, что позволяет принципиально повысить достоверность измерений и таким образом повысить точность определения скорости износа узла трения, а также упростить лабораторный способ уровня до уровня экспресс-метода.

Область применения изобретения относится к экспресс-способам контроля узлов трения, работающих в системе жидкой смазки. Способ заключается в том, что в жидкой смазке с частицами износа размещают измерительный преобразователь и воздействуют на смазку электрическим полем в состоянии покоя. Затем измеряют информативный параметр измерительного преобразователя и определяют дисперсный состав частиц и концентрацию частиц износа в жидкой смазке, с учетом которых контролируют скорость изнашивания узлов трения. Для этого перемешанную жидкую смазку с частицам износа помещают в герметичный туб, закрывают его и переворачивают на 180 градусов, при этом измерительный преобразователь расположен сверху. Придают тубу состояние покоя на время полного оседания частиц износа и затем для измерений резко переворачивают туб на 180 градусов, измерительный преобразователь расположен снизу. Немедля приступают к определению максимального размера частиц износа и концентрации частиц износа. По этим параметрам судят о скорости изнашивания узла трения. Для достоверного выявления самых крупных частиц износа в смазке осуществляют несколько циклов переворачивания туба и измерений информативных параметров, характеризующих максимальный размер частиц износа и концентрации частиц, которую определяют по осадку, выпавшему на дно туба. Рассчитывают среднее значение этих параметров. Техническим результатом является повышение достоверности измерений и точности определения скорости износа узла трения, а также упрощение лабораторного способа до уровня экспресс-метода. 2 ил.

Способ контроля узлов трения, работающих в системе жидкой смазки, заключающийся в том, что в жидкой смазке с частицами износа размещают измерительный преобразователь, воздействуют на смазку электрическим полем в состоянии покоя, измеряют информативный параметр измерительного преобразователя, определяют дисперсный состав частиц и концентрацию частиц износа в жидкой смазке, с учетом которых контролируют скорость изнашивания узлов трения, отличающийся тем, что перемешанную жидкую смазку с частицам износа помещают в герметичный туб; закрывают туб и переворачивают на 180°, при этом измерительный преобразователь расположен сверху; придают тубу состояние покоя на время полного оседания частиц износа; затем для измерений резко переворачивают туб на 180°, измерительный преобразователь расположен снизу, и не медля приступают к определению максимального размера частиц износа и концентрации частиц износа; по этим параметрам судят о скорости изнашивания узла трения, для достоверного выявления самых крупных частиц износа в смазке осуществляют несколько циклов переворачивания туба и измерений информативных параметров, характеризующих максимальный размер частиц износа и концентрации частиц, которую определяют по осадку, выпавшему на дно туба, среднее значение этих параметров рассчитывают по формуле
Dmax=Σd_i/n,
где Dmax - среднее значение максимального размера частиц износа или концентрации частиц износа;
Σ - знак суммы;
d_i - случайная величина (результат единичного измерения);
n - количество измерений;
i - индекс случайной величины.