Способ определения температурной стойкости граничного смазочного слоя Советский патент 1981 года по МПК G01N3/56 

(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРНОЙ СТОЙКОСТИ ГРАНИЧНОГО СМАЗОЧНОГО СЛОЯ

1

Изобретение относится к методам исследования фрикционных характеристик подшипниковых материалов, в частности к определению термостойкости граничной смазки.

Известен способ определения температурной стойкости граничного смазочного слоя в зоне трения при точечном контакте, заключающийся в том, что исследуемое трибосопряжение нагревают и измеряют фрикционные характеристики контакта. О температурной стойкости граничного слоя смазки судят по зависимости фрикционных характеристик, например коэффициента трения, от температуры. Критическую температуру, определяющую термостойкость смазочного слоя, принимают такой, при которой происходит резкое увеличение коэффициента трения, сопровождающееся прерывистым скольжением, характеризующим разрущение смазочного слоя 1.

Недостатком этого способа является низкая точность определения температуры начала разрушения смазочного слоя, т.е. температурной стойкости. Это обусловлено тем, что температурную стойкость смазочного слоя определяют при постоянной температуре, которую создают в исследуемом трибосопряжении за счет внещнего нагрева. На реальных пятнах контакта при трении возникают локальные температурные вспышки. При этом температура вспыщек может значительно превышать температуру, поддерживаемую внешним нагревом.

Цель изобретения - повышение точности определения температурной стойкости граничного смазочного слоя в зоне трения при точечном контакте.

Эта цель достигается тем, что нагрев осуществляют путем пропускания через контакт электрического тока, а о температуре в, зоне трения судят по величине выделяемого джоулева тепла.

Способ осуществляют следующим образом.

Исследуемое трибосопряжение, выполненное в виде контактирующих под нагрузкой друг с другом сферического индентора и образца с плоской рабочей поверхностью и размещенной между индентором и образцом смазкой, устанавливают на испытательную машину трения, сообщают индентору перемещение относительно образца и одновременно через контакт пропускают электрический ток в виде импульсов, обеспечивающих требуемый характер температурных воздействий. Возможно применение постоянного тока. При пропускании электрического тока в контакте возникает контактное электросопротивление, которое обуславливает выделение джоулева тепла, величина которого пропорциональна току и контактному напряжению, измеряемым в процессе испытаний известными способами. Температуру в зоне контакта определяют по формуле + . зга f я.)г где I - ток; U)t - контактное напряжение; л, ,Я.- коэффициенты теплопроводности мате риала индентора и образца; г - радиус пятна контакта; TO-начальная температура в контакте. Одновременно с определением температуры Т при испытаниях измеряют коэффициент трения между индентором и образцом. :О термостойкости граничного смазочного слоя судят по температуре Т, при которой начинается возрастание коэффициента трения и его скачкообразное изменение, т.е. в контакте возникает прерывистое трение. При использовании импульсного тока среднюю температуру в контакте определяют по величине мощности, выделяемой при прохожде НИИ импульсов тока. Эту среднюю температуру принимают за критическую, если она соответствует появлению нестабильности процесса трения. Применение предлагаемого способа позволяет повысить точность оценки температурной стойкости граничного смазочного слоя без существенного повышения объемной температуры трибосопряжения, а также может обеспечить проведение такой же оценки в условиях нестационарного теплового воздействия. Формула изобретения Способ определения температурной стойкости граничного смазочного слоя в зоне трения при точечном контакте, заключающийся в нагревании трибосопряжения и измерении температуры и фрикционных характеристик контакта, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, нагрев осуществляют путем пропускания через контакт электрического тока, а о температуре в зоне трения судят по величине выделяемого джоулева тепла. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Трение, изнашивание, смазка. Справочник под ред. И. В. Крачельского и В. В. Алисина, книга 1. М., «Машиностроение, 1978, с. 296 (прототип).