Способ триботехнических испытаний Советский патент 1992 года по МПК G01N3/56 

Изобретение относится к области испытаний пар трения, антифрикционных смазок.

Известны способы триботехнических испытаний, при которых взаимодействие пары характеризуется коэффициентом трения. На последний почти а равной степени влияют три группы факторов, сочетание материалов пары, конструкция узла (пары), режим ее работы.

Однако даже для данной пары и нормированных (фиксированных) режимах работы стабильное по износным характеристикам пары трение создается только по истечении определенного времени. При этом исследование электрических явлений при трении рассматривают как один из достоверных и эффективных путей изучения природы трения, Поэтому триботехнические испытания

при нормированных внешних воздействиях и контролируемом электрическом параметре являются теоретически априори самыми достоверными.

Наиболее близким изобретению по техническому существу (прототипом) является способ триботехнических испытаний, в частности электромагнитной фрикционной муфты, заключающийся в том. что сопрягают элементы пары трения, нагружают,их, создают относительное перемещение, изменяют внешнее воздействие (частоту вращения) и определяют электрический параметр пары трения (напряжение, возникающее во фрикционных элементах) и зависимость этого параметра от внешнего воздействия. Однако определяющей составляющей в измеряемом напряжении является так называемая ЭДС униполярной

VI XI

О О xj

Ю

ндукции, опосредованно связанная с трением, что снижает достоверность результатов испытаний.

Цель изобретения - устранение отмеченного недостатка, т.е. повышение достоверности при проведении сравнительных испытаний.

Для этого при осуществлении способа триботехнических испытаний, заключающегося в том, что сопрягают элементы пары трения, нагружают их, создают относительное перемещение, изменяют внешнее воздействие и определяют электрический параметр пары трения и.зависимость этого параметра от внешнего воздействия, согласно изобретению в качестве параметра определяют трибоЭДС, сопряжение и относительное перемещение элементов пары трения осуществляют по крайней мере два раза, при первом сопряжении определяют номинальное значение трибоЭДС при фиксированных значениях внешнего воздействия, соответствующее линейному участку полученной зависимости, при втором сопряжении пары исключают трение по следу и осуществляют измерение трибоЭДС в течение времени, превышающего время приработки пары, а изменение внешнего воздействия осуществляют до достижения номинального значения трибоЭДС.

Таким образом теоретической основой предлагаемого способа является положение о тесной связи электрических параметров взаимодействия с природой трения, а методической основой - стремление всемерно ограничить влияние непредсказуемых изменений на процесс испытания.

На фиг.1 приведена зависимость трибоЭДС Е от параметра внешнего воздействия f. Таким параметром может быть номинальное давление, нагрузка, скорость скольжения и т.п. Известно,что контактное взаимодействие наиболее стабильно при линейной зависимости измеряемой трибоЭДС от параметра, характеризующего внешнее воздействие, Поэтому нормированное (заданное) значение параметра f, т.е. TH рассматривают на линейном участке кривой E(f). Значению in соответствует номинал трибоЭДС Ен и поле ее допуска А

На фиг.2 показаны экспериментальные кривые E(f), где f - номинальное давление, для случая скольжения без смазки твердосплавного индентора по стали при различных скоростях скольжения V: 12, 25, 50, 100 м/мин. Допустим, при первоначальном сопряжении пары получили зависимость E(f), соответствующую V 100 м/мин. Если нормируемое значение параметра f равно 200 Н/мм2(А на фиг.2 ), то, поскольку это значение параметра не достигает линейного участка кривой E(f), то стабильность испытания при TH 200 Н/мм2 и V 100 м/мин обеспечить нельзя. В данном случае при V 100 м/мин минимальным приемлемым изменением условий испытания должно быть двухкратное (по сравнению со случаем А) увеличение fH с 200 до примерно 400 Н/мм2. В случае fH 1200 Н/мм2 (Б на фиг.2), т.е.

при изменении условий испытания, последнее возможно не только при V 100 м/мин, но при всех меньших скоростях, на которых соответствуетлинейным участкам кривой E(f). В качестве нового значения нормированного параметра TH может быть выбрано значение 1200 Н/мм . В случае Б для fH 1200 Н/мм2 в качестве номинальных значений трибоЭДС могут выбираться при V 12 м/мин - Ei2, при V 25 - Е25 и при V 50

или V 100- Еюо.

Прскольку трибоЭДС, в принципе, зависит и от времени приработки, то выбранные номинальные значения трибоЭДС сравнивают с измеренной трибоЭДС только после

приработки, при этом исключают трение по следу. Трение по следу, строго говоря, изменяет контртело и не способствует стабильности условий испытания. В качестве возможного средства исключения трения по

следу применяют сообщение одному из элементов пары движения подачи.

Таким образом, использование прямого электрического параметра - трибоЭДС вместо опосредованного и приведение условий

и режима трения к одному номинальному значению электрического параметра, характеризующего это взаимодействие трением, стабилизирует процесс и повышает достоверность испытаний.

За счет лучшей достоверности результатов триботехнического испытания для различных объектов - пар трения более точно, ориентировочно на 15-40% точнее, может определяться ресурс пары с соответствующими положительными эффектом.

Повышение достоверности испытаний по предлагаемому способу на примере пары твердый сплав-сталь выразилось почти в трехкратном (2,8) сужении рассеяния экспериментальных данных при определении износа твердосплавного индентора.

Формула изобретения

Способ триботехнических испытаний, заключающийся в том, что сопрягают элементы пары трения, нагружают их, создают относительное перемещение, изменяют внешнее воздействие и определяют электрический параметр пары трения и зависимость этого параметра от внешнего воздействия, отличающийся тем, что, с целью повышения достоверности при проведении сравнительных испытаний, в качестве параметра определяют трибоЭДС, сопряжение и относительное перемещение элементов пары трения осуществляют по крайней мере два раза, при первом сопряжении определяют номинальное значение трибоЭДС при

0

фиксированных значениях внешнего воздействия, соответствующее линейному участку полученной зависимости, при втором сопряжении пары исключают трение по следу и осуществляют измерение трибоЭДС в течение времени, превышающего время приработки пары, а изменение внешнего воздействия осуществляют до достижения номинального значения трибоЭДС.

Изобретение относится к способам три- ботехнических испытаний. Цель изобретения - повышение достоверности при проведении сравнительных испытаний, для чего осуществляют первое сопряжение и относительное перемещение элементов пары трения, определяют номинальное значение трибоЭДС при фиксированных значениях внешнего воздействия, соответствующее линейному участку зависимости трибоЭДС от внешнего воздействия. При втором сопряжении пары исключают трение по следу и измеряют трибоЭДС в течение времени, превышающем время приработки пары, а изменение внешнего воздействия осуществляют до достижения номинального значения трибоЭДС. 2 ил.

1612

в

200

ЬОО600

Редактор С.Кулакова

Фиг. 2

Составитель С.Васильев

Техред М.МоргенталКорректор Н.Слободяник

гэ-юо /-- |. -

I .« „-|-|-

tf Ј- - -

800

1000-12001400