Способ исследования пары трения

 

Изобретение относится к машиностроению, а именно к испытанию смазочных и конструкционных материалов пар трения. Целью изобретения является повышение точности определения коэффициентов граничного и гидродинамического трения в режиме полужидкостной смазки путем использования зависимости деформации зоны контакта пары трения от нормальной нагрузки. При исследовании пары трения в режиме полужидкостной смазки скорость скольжения устанавливают соответствующей отсутствию в контакте пары трения подъемной гидродинамической силы и постоянству деформации зоны контакта в направлении нормальной нагрузки. Определяют зависимость деформации зоны контакта от величины нормальной нагрузки. Проводят исследования при двух других выбранных скоростях скольжения, больших предыдущей, и измеряют изменение величины деформации. По зависимости деформации зоны контакта от нормальной нагрузки с учетом значений деформации, полученных при скорости, соответствующей отсутствию подъемной гидродинамической силы, определяют подъемные гидродинамические силы, соответствующие двум выбранным скоростям скольжения, а коэффициенты граничного и гидродинамического трения определяют по системе уравнений. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5D 4 С 01 N 19/02

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЬП ИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

/ (21) 4380062/25-28 (22) .04.01.88 (46) 07.12.89. Бюл. У 45 (71) Институт машиноведения им. А.А. Благонравова (72) П.А. Курапов (53) 620.178.16(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1449874, кл . G 01 N 19/02, 1985, (54) СПОСОБ ИССЛЕДОВАНИЯ ПАРЫ- ТРЕНИЯ (57) Изобретение относится к машиностроению, а именно к испытанию смазочных и конструкционных материалов пар трения. Целью изобретения является повышение точности определения коэффициентов граничного и гидродинамнческого трения в режиме полужидкостной смазки путем использования зависимости деформации зоны контакта пары трения от нормальной нагрузки. При исследовании пары трения в режиме полужидИзобретение относится к области машиностроения, а именно к испытанию смазочных и конструкционных материалов пар трения.

Целью изобретения является повышение точности определения коэффициентов граничного и гидродинамического трения в режиме полужидкостной смазки путем использования зависимости деформации зоны контакта пары трения от нормальной нагрузки.

На чертеже изображена зависимость

„„80„„1527558 А1

2 костной смазки скорость скольжения устанавливают соответствующей отсутствию в контакте пары трения подъемной гидродинамической силы и постоянству деформации эоны контакта в направлении нормальной нагрузки ° Определяют зависимость деформации зоны контакта от величины нормальной нагрузки. Проводят исследования при двух других выбранных скоростях скольжения, больших предыдущей, и измеряют изменение величины деформации. По зависимости деформации зоны контакта от нормальной нагрузки с учетом значений деформации, полученных при скорости, соответствующей отсутствию подъемной гидродинамической силы, определяют подъемные гидродинамические силы, соответствующие двум выбранным скоростям скольжения, а коэффициенты граничного и гидродинамического трения определяют по системе уравнений. 1 ил. деформации эоны контакта от нормальной нагрузки.

Способ осуществляется следующим образом.

При исследовании пары трения в режиме полужидкостной смазки осуществляют относительное перемещение элементов пары, трения, при контролируемых значениях нормальной нагрузки, скорости скольжения и силы трения. При этом скорость скольжения устанавливают такой, что отсутству1527558 ()) Зо

F„> V, + K(N P<,ï,)э, сила трения исследуемой пары, измеренная в эксперименте, 1 коэффициент гидродинамического 1 ния; скорость скольжения; коэффициент граничного трения; нормальная нагрузка, подъемная гидродинамическая сила. где Р„, V

N

in

i = ),2.

Пример. Исследование проводились на установке трения, позволяющей осуществлять относительнО перемещение элементов пары трения при контролируемых значениях скорости скольжения, нормальной нагрузки, силы трения, деформации зоны контакта в направлении нормальной нагрузки. Исходные данные эксперимента были следующими: материал элемен- та пары трения — сталь Ст.45 и бронза

Бр ОП 4-3, площадь контакта 1 см смазочный материал — масло индустриальное И40А, нормальная нагрузка

440 И. ет подъемная гидродинамическая сила в контакте элементов пары трения и обеспечивается постоянство деформации зОны контакта в направлении нормальной нагрузки.

Определяют зависимость деформации эоны контакта от нормальной нагрузки и величину этой деформации, соответствующую значению нормальной нагруз- )p ки, при которой проводят исследование пары трения. Затем исследование проводят при двух других выбранных значениях скорости скольжения, больших предыдущего, и измеряют изменение величины деформации зоны контакта.

По зависимости деформации эоны контакта от нормальной нагрузки,с учетом значений деформации, получен- 20 ных при скорости скольжения, соответствующей отсутствию подъемной гидродинамической силы, определяют подъемные гидродинамические силы, соответствующие двум выбранным ско- 25 ростям скольжения. При этом коэффициенты граничного и гидродинамического трения определят по системе уравнений

В начале исследования пары трения скорость скольжения устанавливалась такой, что в контакте отсутствовала подъемная гидродинамическая сила, о чем свидетельствовало г)остоянство деформации зоны контакта в направлении нормальной нагрузки. Так, при снижении скорости скольжения уменьшалась подъемная гидродинамическая сила, которая исчезала в условиях. трения при граничной смазке, и датчик деформации зоны контакта регистрировал увеличение деформации до постоянного значения, которое не изменялось с дальнейшим снижением скорости.

При этом изменяли величину нормальной нагрузки и измеряли деформацию зоны контакта. По полученным данным строили зависимость деформации эоны контакта от нормальной нагрузки, которая приведена на чертеже. По установленной величине нормальной нагрузке, при которой проводили исследования, Ир И определяли вызванную ей деформацию Я,=

0,6 мкм. Затем увеличивали скорости скольжения до значений V< 0,0251 м/с и Vq 0,0502 м/с,больших предыдущего, и измеряли соответствующие им деформации. 6»= 0,5 мкм и tq = 0,4 мкм, по зависимости устанавливают соответствующие данным деформациям нормальные нагрузки N<

= 330 Н и Nq = 22 5 Н и определяют подъемные гидродинамические силы: — ))0 H.

Pgn N,- N 2)5Н

Силы трения в контакте для выбранных скоростей скольжения соответственно равны F, 10,2 Н и

Fp = 9,6 Н. По известной системе уравнений (1) находили коэффициенты граничного (К) и гидродинамического (g) трения

)02 = g 00251 + К 330

9,6 у 0,0502 + К 225.

Формула изобретения

Способ исследования пары трения в режиме полужидкостной смазки, заключающийся в том, что осуществляют относительное перемещение элементОв пары трения, в процессе которого

5 1 контролируют значения нормальной нагрузки, скорости скольжения и сиVi + К(И-Р,„) 15 где Р

ФПp сила тре ния исследуемой и а ры тре ния; коэффициент скольжения, нормальная нагрузка, подъемная гидродинамическая сила, т,т, 1

Р,„

E ока

О,о

82 0/4

Составитель Д. Пичугин

Редактор Л. Гратилло Техред М.Дидык Корректор Н. Король

Заказ 7505/49 Тираж 789 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

1!роизводственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина,101 лы трения, с учетом KQTQDblx определяют коэффициенты граничного и гидродинамического трения, о т л и ч ающий с я тем, что, с целью

- повышения точности определения, скорость скольжения устанавливают соответствующей отсутствию в контакте пары трения подъемной гидродинамической силы и постоянству деформации зоны контакта в направлении нормальной нагрузки, определяют зависимость деформации эоны контакта от нормальной нагрузки и величину деформации, соответствующей нормальной нагрузке, при которой осуществляют относительное перемещение, затем при двух других. значениях скорости скольжения, больших предыдущего, измеряют изменение величины деформации зоны

527558

6 контакта, после чего по зависимости деформации зоны контакта от нормальной нагрузки с учетом величины дефор5 мации, соответствующей скорости скольжения, при которой отсутствует подьемная гидродинамическая сила, определяют подъемные гидродинамические силы, соответствующие этим двум скоростям скольжения, а коэффициенты

К и соответственно граничного и гидродинамического трения определяют иэ соотношения