Способ оценки распределения тепловых потоков в трибосопряжениях Советский патент 1982 года по МПК G01N3/56 

ностей каждого из элементов трибосопряжения, а в качестве аналитической зависимости используют отношение тепловые потоки, поступа ющие в каждый из элементов трибосопряжения в стационарном режиме; модули упругости материа 1,г лов трущихся элементов; .я среднее арифметическое отклонение профиля приработанных поверхностей каждого из элементов три босопряжения. Предлагаемый способ основан на том, что в процессе приработки на по верхностях трения образуется отлична от исходной равновесная шероховатост геометрические параметры которой (на пример Rep зависят от условий трения (Р, V, ), а распределение генерируе мого трением потока тепла (Q ) между сопряженными элементами пропор ционально их полным тепловым сопроти лениям Rj- и физико-механическим свой ствам (например Е, НВ) сопряженных материалов. Способ реализуется следующим обра зом. Исследуемая пара трения прирабаты вается при скорости скольжения V, давлении Р до наступления стаци-онарного режима, который характеризуется стабилизацией температуры в зоне трения и минимумом коэффициента трения (f), Достижение такого режима го ворит о том, что на поверхностях трения сформировался микрорельеф, соответствующий состоянию равновесия пары трения, а равновесная шероховатость, оптимальная для данных условий трения, подчиняется принципам минимизации термодинамической системы. Эксперимент показывает, что образование устойчивого микрорельефа процесс достаточно длительный и происходит не одновременно по всей поверхности трения. Поэтому измерение параметра шероховатости необходимо проводить на нескольких (не менее трех) приработанных площадках на обеих поверхностях, а чтобы значение этого параметра было статистически достоверным, на каждой из площадок 9 должно быть произведено 5-10 измерений. В Дальнейшем в расчете используются среднестатические параметры микрсЛ-еометрии, в частности . л Регистрируемым параметром шероховатости также может быть наибольшая высота неровностейпрофиля -Bnioix другие гостированные параметры. Затем по справочным данным находят механические свойства материалов сопряженных элементов, в частности модули упругости (Е), твердость (НВ) и т.д., а распределение общего теплового потока по элементам трибосопряжения оценивают по отношению J.n. ii, 0 т.п. Н Rq-l. Эта зависимость подтверждена экспериментально и устойчиво воспроизводится. При всех прочих равных условиях на л том элементе, в который поступает больший поток тепла (энергетически он больше нагружен), равновесная шероховатость больше, чем на сопряженном с ним элементе. Технико-экономическая эффективность предлагаемого способа по сравнению с известными состоит в большей точности определения коэффициента оС-.п так как для вычисления отношения не требуется измерений температурных параметров на фиксированной глубине, что исключает погрешности, связанные с ошибками в установке термопар и использованием токосъемников. Поскольку операция по измерению температур исключена,то отпадает необходимость в устройствах для измерения температурного перепада, что делает возможной оценку распределения тепловых потоков в узлах трения практически любой кинематической схемы не только в лабораторных, но и в эксплуатационных условиях.. Формула изобретения Способ оценки распределения тепловых потоков в трибосопряжениях, заключающийся а том/ что контактирующие поверхности исследуемого трибосопряжения прирабатывают в заданном режиме трения до стабилизации температуры и коэффициента трения, регистрируют параметры процесса трения, и по ана592657литической зависимости судят о распределении тепловых потоков о т л ичающийся тем, что, с целью повышения точности способа и расширения области его использования, по s окончании приработки регистрируют параметры шероховатости на приработанных участках контактирующих поверхностей канодого из элементов трибосопряжения, а в качестве аналити- ю ческой зависимости используют отношен1леЧ R с( h - 15 а). 1 где q , - тепловые потоки, поступаю щие в каждый из элементов трибосопряжения в стационарном режиме; - E/iij -модули, упругости материалов трущихся элементов; -РЗД ® арифметическое от клонение профиля -приработанных поверхностей каждого из элементов трибосопряжения. Источники информации, принятие во внимание при экспертизе 1. Чичинадзе А, В. и др. Температурное поле, коэффициент трения и фрикционных пар. М., ВИНИТИ. 1957 20, с. 27 (прототип).