Способ определения антифрикционных свойств присадок к смазочным маслам на четырехшариковой машине трения Советский патент 1990 года по МПК G01N3/56 

Фиг.г

Изобретение относится к методам исследования смазочных масел, а именно их антифрикционных свойств на четырехшариковой машине трения.

Цель изобретения - упрощение способа и снижение трудоемкости определения антифрикционных свойств смазочных ма-сел путем определения более простого параметра измерения величины установившейся разности температур в объеме испытуемого масла.

На фиг. 1 изображено устройство для осуществления предлагаемого способа; на фиг. 2 - зависимость величины разности температур в объеме масла от времени испытания.

Устройство для осуществления предлагаемого способа пpeдcтaвляet собой узел трения четырехшариковой машины и содержит чашку 1 с испытуемым образцом масла 2, внутри которой на одной плоскости размещены три закрепленных шара 3. Чашка- 1 охлаждается посредством циркуляции жидкости через водяную рубашку 4. Слив излишков испытуемого масла осуществляется через трубку 5. Верхний шар 6 закреплен на оси двигателя (не показан) приводящего шар 6 во вращение относительно вертикальной оси. Измерение разности температур, возникающей в объеме масла, осуществляется дифференциальной термопарой 7, соединенной с регистрирующим потенциометром 8.

Дифференциальную термопару 7 размещают вдоль оси вращения верхнего шара 6 для обеспечения симметричного расположения всех элементов трибо- системы относительно нее. Величина зазора Z между верхним спаем дифференциальной термопары 7 и верхним шаром 6 составляет 0,05-0,1 диаметра шара. Это обусловлено тем, что в результате износа шаров 3 во время испытания верхний шар 6 опускается и при меньшем зазоре возможно касание шара 6 и термопары 7 и замыкание измерительной цепи. Увеличение зазора свыше 0,1 диаметра шара приводит к удалению точки замера от зоны трения и снижению чувствительности способа. Положение нижнего спая термопары 7 вблизи дна чашки 1, а именно на расстоянии 0.05-0,1 диаметра шара выше дна чашки 1, обусловлено тем, что увеличение расстояния между спаями термопары 7 желательно для повышения

0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

ее чувствительности. Возможно расположение спая на дне чашки 1, однако при этом-будет замеряться не температура масла 2, а температура чашки

1

Верхний срез трубки 5, а следова тельно, и уровень масла 2 в чашке 1 устанавливают на 0,1+0,25 диаметра шара выше касательной к трем нижним шарам 3 со стороны верхнего шара 6,

При меньшем уровне испытуемого масла 2 оно разбрызгивается в процессе опыта, в результате чего величина замеряемой разности температур становится нестабильной. При большем уровне существенно увеличивается поверхность теплоотвода от зоны трения. В результате тепловой поток вдоль выбранного направления снижается, вызывая необходимость увеличения чувствительности термопары.

Термостатирование чашки 1 необходимо для снижения влияния на термопару 7 тепловых потоков извне, что также предусмотрено для снижения шума , определяющего чувствительность способа.

Испытания проводят при следующих условиях: осевая нагрузка 19б Н; скорость вращения верхнего шара 1450 мин- ; продолжительность опыта 60 МИН; температура охлаждающей во- ды 25 С.

Способ осуществляют следующим образом.

В чашку 1 с закрепленными шарами 3 заливают до оптимального уровня масло 2 без исследуемой присадки. Избыток масла 2 самотеком сливается через трубку 5. Чашку 1 устанавливают в четырехшариковой машине трения и нагружают осевой нагрузкой 19б Н верхний шар 6. Выводы.термопары 7 соединяют с потенциометром 8. а водяную рубашку k - с термостатом (не показан), Чашку 1 термостатируют 10 - 15 мин при 25°С, а затем, не прекращая термостатирования, приводят во вращение верхний шар 6 со скоростью вращения , м . Во время испытания сигнал дифференциальной термопары 7 регистрируется автоматическим потенциометром 8 в виде, представленном на фиг. 2. По показаниям потенциометра 8 определяют установившуюся разность температур (t.) в объеме масла 2. Затем чашку 1 разбирают, промывают, заменяют пары 3 и 6

и аналогичным образом проводят испытание того же масла 2 с испытываемой присадкой. Определяют установившуюся (за 20-30 мин) разность температур (t .) .

Антифрикционную эффективность присадки (характеристику антифрикционных свойств) определяют по формуле

/ /(-.

100%,

F t.

антифрикционная эффективность присадки, %,

установившаяся разность температур при испытании соот0

5

ветственно масла 2 с присадкой и без нее. Пример.

Определялись антифрикционные свой- дтва смазочного масла М-11, содержащего различные концентрации молиб- денсодержащего модификатора трения (МТ) .

В табл. 1 представлена зависимость антифрикционной эффективности (дР) исследуемого смазочного масла с присадкой и чувствительности способа от величины зазора между верхним спаем термопары 7 и верхним шаром 6.

Изобретение относится к методам исследования смазочных масел, а именно их антифрикционных свойств, на четырехшариковой машине трения. Целью изобретения является упрощение способа и снижение трудоемкости определения антифрикционных свойств смазочных масел путем измерения величины установившейся разности температур в объеме испытуемого масла. В чашку 1 с закрепленными шарами 3 заливают до оптимального уровня испытуемое масло 2, избыток которого самотеком сливается через трубку 5. Чашку устанавливают в четырехшариковой машине трения, нагружают и приводят во вращение верхний шар 6. Закрепленную в чашке дифференциальную термопару 7 соединяют с потенциометром 8, а водяную рубашку 4, служащую для охлаждения чашки - с термостатом. Во время испытания сигнал дифференциальной термопары регистрируется автоматическим потенциометром 8. По показаниям потенциометра определяют установившуюся разность температур в объеме масла, по которой судят о его антифрикционной эффективности. 1 з.п.ф-лы, 2 ил, 2 табл.

ти определения антифрикционных- свойств присадок к смазочным маслам предлагаемым способом те же образцы масел были испытаны на трибометре, который является общепринятым прибором для оценки антифрикционных свойств.

Релизуемое в этом приборе возвратно-поступательное движение пары трения принципиально отличиается от схемы испытания на четырехшариковой машине трения.

Антифрикционная эффективность смазочных масел, определенная по результатам

В табл. 2 представлены результаты сравнительных испытаний (сравнение оценки) антифрикционной эффективности смазочных масел .(образцов) предлагаемым способом и на трибометре SRV фирмы Optimol с парой трения шар по плоскости. Испытания на

приборе SRV проводились при условиях, рекомендованных фирмой для исследо- вания моторных масел: нагрузка 100 Hj температура 50°С; частота 50 Гц; амп- итуда 1 мм, продолжительность 2ч.

Таблица 2

Формула изобретения

Фиё.2

разности температур в объеме испытуемого масла, причем уровень испытуемого масла в чашке устанавливают на 0,1-0,25 диаметра шара выше касательной плоскости к трем нижним шарам, а температуру чашки поддерживают постоянной.

2. Способ поп„ 1, отличающийся тем, что разность температур определяют вдоль оси вращения верхнего шара машины при помощи дифференциальной термопары, один спай которой размещают на 0,05-0,10 диаметра шара ниже поверхности верхнего шара, а другой на 0,05-0,10 диаметра шара выше дна чашки.