Способ оценки степени приработки Советский патент 1974 года по МПК G01N3/56 G01N19/02 

(54) СПОСОБ ОЦЕНКИ СТЕПЕНИ ПРИРАБОТКИ

Изобретение относится к исследовательской технике в трибонике, в частности к способам .рценки степени приработки деталей пар трения.

Известен способ оценки степени приработки деталей пары трения при котором сравнивают изменение в процессе трения свойств поверхностных слоев, например их микрогеометрии, оказывающей влияние на величину силы трения пары, по изменению величины которой судят об изменении микрогеометрии поверхностных слоев деталей пары трения.

Недостаток известного способа заключается в невысокой точности опенки степени приработки, что обусловлено использованием недостаточно надежных критериев для оценки.

Цель изобретения - повышение точности оценки.

Это достигается тем, что по

предлагаемому способу измеряют величины упругой и пластической составляюадах полной деформации поверхностных слоев в локальной зоне например, ограниченной контактом игольчатого индактора, расположенной в непосредственной близости от зоны трения, а о степени приработки судят по изменению абсолютной величины и соотношения этих составляющих,

При этом с целью измерения упругой и пластической составляющих полной деформации поверхностных слоев в локальной зоне нагружают пару трения Нормальным усилием, подводят до соприкосновения с деформируемой поверхностью детаж игольчатый индектор, неподвижный в направлении распространения деформации пове рхностного слоя детали, приводят детали пары трения в относительное движение и фиксируют величину царапины, образуемой индектором на деформируемой поверхности, разгружают пару трения, прекращают относительное двияение деталей и вновь фиксируют величин царапины, по разнице между величшаш царапин судят о величине пластической деформации, а по величине второй царапины - о величине упругой дефоршции. Предлагаемый способ является более надежным для оценки степени приработки по сравнению с другими способами, так как процессы, оказывающие влияние на изнашивание и приработку поверхностных слоев, во многом определяются напряженным состоянием в зоне контакта пары трения, характеризующимся соответствующей ему дефорл ацией поверхностных слоев. На фиг, I изображено устройство, с помощью которого может быть осуществлен предлагаемый способ применительно к приработке пары трения, образованной вращающимся валом и плоской пластиной. На фиг. 2 представлена схема определения на этом же устройстве упругой и пластической составляющих полной деформации с помощью игольчатого индектора по величинам царапин на деформирующейся поверхности. Устройство для реализации способа ( фиг. I) содержит станину Г и смонтированные на ней механизм 2 наг|)ужения рычажного типа, взаимодействующий с пластиной 3, датчик 4 силы трения, скрепленный со станиной I и с пластиной 3 опоры 5 вала 6, образующего с пластиной 3 пару трения и соединенного с приводом (на чертеже не показан), и жестко закрепленного на пластине 3 датчика 7 деформации поверхностного слоя 8 пласти ны 3. Датчик 7 включает в себя игольчатый индектор 9, неподвижный Б направлении распространения деформации в поверхностном слое 8 пластины 3 и имекшщй возможность перемещаться в направлении, близком к перпендикулярному, относительно направления распространения деформации, например, по дуге окружности. Для оценки степени приработки в условиях смазывания трущихся поверхностей пары трения на станине I установлена ванна 10 со смазкой, уровень которой позволяет контактировать с ней валу 6, Жесткость упругого элемента II датчика 4 силы трения выбирается больше (на I--d порядка) жесткости поверхностного слоя в пластины 3 для исключения влияния деформации упругого элемента датчика 4 на показания датчика 7 деформации поверхностного слоя пластины 3, Для компенсации веса пластины 3 с датчиком 7 предусмотрен противовес (на чертеже не показан), Различные внешние условия при осуществлении приработки могут быть обеспечены размещением устройства в климатической камере. Определение упругой и пластической составляющих полной деформации на предлагаемом устройстве производится следующим образом. Р механизма 2 нагружения устанавливают заданное нормальное усилие, нагружащее пару трения, приводят игольчатый индектор 9 в соприкосновение с деформируемой поверхностью 8 пластины 3, перемещают индектор 9 по дуге окружности (фиг. 2), которая близка к перпендикуляру относительно направления распространения деформации, нанося тем самым царапину АЕ на поверхности 8 пластины 3, стопорят индектор 9, включают привод и приводят вал 6 во вращательное движение. При этом индектор 9 на поверхностном слое 8 пластины 3 прочерчивает царапину БС вследствие деформации поверхностного слоя. Далее с0згружают пару трения, снимая грузы Р механизма 2 нагружения, и останавливают привод. После разгрузки пары трения и остановки вала 6 происходит уменьшение деформации поверхностного слоя, и индектор 3 прочерчивает на поверхностном слое 8 царапину С1 , для более точного определеши величины которой вновь перемещают индектор 9 по дуге окружности, близкой к перпендикуляру относительно направления распространения деформации, нанося на поверхностном слое 8 пластины 3 царапину Л)Е. По окончании этого индектор У отводят от поверхностного слоя 8 и под микроскопом измеряют длину царапин CJ) и БС, первая из которых характеризует величину упругой составляющей полной деформации, а разность между ними - величину пластической (остаточной) составляющей деформации. В процессе испытания с помоью датчика 4 при необходимости змеряется сила трения. Определяя величину упругой пластической составлявших полНОЙ деформации в различные моменты npHpiadoTKH пары трения (например кратные целым числам оборотов вала) строят график или таблицу изменения этих величин и их соотношения по времени приработки, и по их изменению судят о степени приработки пары трения, ПРШ1ЙТ ИЗОБРЕТЕНИЯ I. Способ оценки степени прира ботки деталей пары трения, при котором сравнивают изменение в процессе трения свойств поверхностных слоев, отличающийся тем, что, с целью повышения точности оценки, измеряют величины упругой и пластической составлявэщих полной деформации поверхностных слоев в локальной зоне, например, ограниченной контактом игольчатого индектора, расположенной в непосред ственнои близости от зоны трения, а о степени приработки судят по изменению аосолютной величины и соотношения этих составляющих, 2, Способ по п. I, отличающийся тем, что, с целью измерения упругой и пластической составлящих полной де$о|шации поверхностных слоев в локальной зоне, нагружают пару трения нормальным усилием, подводят до соприкосновения с деформируемой поверхностью детали игольчатый индектор. неподвижный в направлении распространения деформации поверхностного слоя детали, приводят детали пары трения в относительное движение и фиксируют величину царапины, образуемой индектором на деформируемой поверхности, разгружают пару трения, прекращают относительное движение деталей и вновь фиксируют величину царапины, по разнице между величинами царапин судят о величине пластической деформации, а по величине второй царапины - о величине упругой деформации.

Фиг. 2