Способ сравнения эксплуатационных характеристик смазки
Изобретение относится к способам оценки качества смазок путем сравнения их по триботехническим параметрам. Цель изобретения - повышение точности сравнения эксплуатационных характеристик смазки - достигают за счет сравнения в условиях одинаковости и постоянства тепловых нагрузок. Для достижения одинаковости и постоянства тепловых нагрузок в узлах трения с эталонной и испытуемой смазками при постоянстве и одинаковости скоростей скольжения в них поддерживают постоянными и одинаковыми моменты трения регулированием нагрузок на узлы трения, а сравнение смазок производят по измеряемой разности нагрузок на эталонную и испытываемую смазки. По сравнению с существующими способ обеспечивает сравнение смазок в условиях одинаковости и постоянства температур, снижение инерционности регулирования температур в смазках благодаря непосредственному силовому воздействию на контактные зоны узлов трения, устранение влияния на результаты измерений непостоянства коэффициентов трения и неидентичности узлов трения, одновременное проведение сравнения необходимого количества смазок. Сравнение смазок по нагрузочной способности вместо применяемого в настоящее время сравнения по силам, моментам или коэффициентам трения позволяет существенно повысить точность и воспроизводимость. 1 табл.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (51)5 G 01 N 19/02
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4627501/25-28 (22) 28.12.88 (46) 07,10.90. Бюл, ¹ 37 (71) Отделение Института химической физики АН СССР (72) Х.А.Арутюнян, А.И.Бурлаков, С.M.Áàáèчев, В.И,Кукушкин, А.П.Платонов и И.Н.Рухман (53) 620.178.16 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
¹ 229999778844, кл. G 01 N19/02,,1968. (54) СПОСОБ СРАВНЕНИЯ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ ХАРАКТЕРИСТИК СМАЗКИ (57) Изобретение относится к способам оценки качества смазок путем сравнения их
nо триботехническим параметрам. Цель изобретения — повышение точности сравнения эксплуатационных характеристик смазки — достигают за счет сравнения в условиях одинаковости и постоянства тепловых нагрузок. Для достижения одинаковости и постоянства тепловых нагрузок в узлах трения
Изобретение относится к области изучения процессов трения, а именно к оценке качества смазок и масел по триботехническим параметрам, в частности для количественного сравнения нагрузочных способностей смазок с присадками, их антифрикционных свойств и термостабильности.
Целью изобретения является повышение точности сравнения эксплуатационных характеристик смазки путем уменьшения различий температурных условий в зонах трения, поддержания стабильности тепловых нагрузок.
„„Я „„1597698 А1 с эталонной и испытуемой смазками при постоянстве и одинаковости скоростей скольжения в нихподдерживаютпостоянными и одинаковыми моменты трения регулированием нагрузок на узлы трения, а сравнение смазок производят по измеряемой разности нагрузок на эталонную и испытуемую смазки. По сравнению с существующими способ обеспечивает сравнение смазок в условиях одинаковости и . постоянства температур, снижение инерционности регулирования температур в смазках благода ря непосредственному силовому воздействию на контактные зоны узлов трения, устранение влияния на результаты измерений непостоянства коэффициентов трения и неидентичностиузлов трения,одновременное проведе- 3 ние сравнения необходимого количества смазок. Сравнение смазок по нагрузочной способности вместо .рименяемого в настоящее время сравнения по силам, моментам или коэффициентам трения позволяет существенно повысить точность и воспроизводимость. I табл.
Способ сравнения эксплуатационных характеристик смазки может быть реализован устройством, содержащим два узла трения с общим приводом вращения, обеспечивающим постоянную и одинаковую скорость скольжения в эталонной и испытуемой смазках, гидравлические приводы нагружвния узлов трения, абсолютные манометрические или пьезометрические измерители нагрузки и механотронные измерители — датчики момента трения каждого узла трения. Гидравлическим механизмом нагружения с
1597698 регулятором нагрузки снабжают каждый узел трения и связывают механизмы нагружения между собой дифференциальным измерителем нагрузок в виде дифманометра, позволяющего определять разность величин нагрузок на испытуемую и эталонную смазки. Датчики момента трения снабжают усилителями их сигналов, которые связывают с регуляторами давления гидравлического механизма нагружения своего узла трения, что позволяет поддерживать постоянство и одинаковость моментов трения в них следующим образом: при увеличении момента трения уменьшают нагрузку этого узла, а при уменьшении — увеличивают. Тем самым поддерживают постоянную и одинаковую температуру в контактной зоне узла трения, определяемую тепловой нагрузкой, т,е. произведением момента трения на угловую частоту вращения, Устройство для повышения производительности может быть снабжено и большим количеством узлов трения с испытуемыми смазками.
В таблице приведены результаты сравнительных испытаний нескольких смазок с присадками по предлагаемому способу и и рототипу.
В таблице приведены обозначения: М— момент трения смазки, Нм, в соответствующем узле трения; P — нагрузка, Н; ЛР— разность нагрузок на смазки, Л Р = Р— Рэ, где индексы: Э вЂ” эталонная, И вЂ” испытательная смазки; t — температура, измеренная на расстоянии 1 мм от центра контактной зоны трения в контртелах соответствующих узлов трения, С, при этом t3 — температура через
3 мин, t — через 5 мин.и t — через 30 мин после начала нагружения смазки в узле трения; h,o — весовой процент присадки, %, в качестве которой использовался мелкодисперсный дисульфид молибдена фракции О, добавляемый в смазку и тщательно перемешиваемый с ней.
Указанные в таблице замеры М и Р, включая Л Р, относятся к моменту времени
5 мин после начала нагружения. Нагружение производилось плавно в течение 10 с.
При испытаниях по предлагаемому способу через 3 мин после начала нагружения, т.е. после гарантированного выхода смазок на стабильный тепловой режим, температура термостатирования их в узлах трения (t ) корректировалась по температуре t так, з чтобы -t, Вычисляемые эксплуатационные характеристики:
N — тепловая нагрузка, Вт, N = Мм;
М, Т вЂ” сила трения, Н, Т = —;
g — удельное давление в контактной зо5 Р. не трения, МПа, g -—
f — коэффициент трения, f =;
Т
ЛР
10 К = - — коэффициент эффективности использования присадки, характеризует ее влияние на нбгрузочную способность смазки; в — угловая частота вращения тел в
15 узлах трения,в = а = coflst = 21с в кон-1 струкции соответствует максимальной скорости скольжения;
I — плечо силы трения, при измерении момента трения составляет у обоих узлов
20 трения - 0,05 м;
F — геометрическая площадь поверхностей трения
F=687 10 м.
Испытания проводились по схеме коль25 цо — кольцо с кольцами из стали 20х13 с твердостью поверхности трения HR C> 37, параметром ее шероховатости (до испытания) R 0,48 мкм.
Сравнивался следующий смазочный ма30 териал:
I — масло индустриальное выщелоченное20 В;
II — смазка лабораторного приготовления состава: масло индустриальное выще35 лоченное 20 В 85 вес., загущенное оксистеаратом лития 15 ;
I I I — фиол — 2.
В графе "Смазка в узле" римскими цифрами обозначена смазка. арабскими — ha
40 вес, присадки.
Иэ таблицы видно, что испытания смаэок в опытах 1 и 5 по прототипу дают неточные результаты по влиянию присадки на
45 антифрикционные свойства смазок; испытания смазки It. в. опытах 2 и 3 по прототипу затрудняют даже качественную оценку использования присадки, в тоже время предложенный способ позволяет количественно, 50 через К, оценить эффективность ее использования, особенно для повышения нагрузочной способности; использование присадки для смазки И! не дает существенного улучшения антифрикционных свойств и нагрузочной
55 способности(опыт 4), хотя она и более эффективна, чем смазка II с тем же количеством присадки (опыт 5); использование предложенного способа позволяет существенно повысить точность измерений (опыт 3).
1597698
P,Н
M,Нм
Способ
Смазка в зле
Опыт и
Рэ
Мэ
Ми э
С э
l u
1 и т э
86
93
67
59
41
36
103
103
37
0,8
0,77
0,77
0,77
1+3
1+3
Прототип
П редлагаемый
412
412
138
101
84
66
73
0
2
2,5
2,5
2,5
П+1
П+1
Прототип
Предлагаемый
П
119
97
78
59
83
67
0
143
412
412
2,33
2,33
2,33
5Прототип
5Предлагаемый
П+1
П+1
П+1
П+1
82
79
59
67
49
44
0
412
412
1,6
1,6
1,55
1,6
Ш+8
Ш+8
Прототип
Предлагаемый
Ш
91
104
53
61
62
0
1,69
1,59
412
412
1,59
1,59
Ш+8
Ш+8
Прототип
П редла гаемый
П+
П+
Продолжение таблицы
9, МПа
Т,Н
N, Вт
Способ
Смазка в зле
Опыт т т
Яэ Яи
0,15 0,155
0,15 0,11
0,15 0,15
0,15 0,20
16
15,4
1,59 1,65
1,59 1,59
15,4
15,4
1+3 П рототи и
1+3 П редлагаемый
12,3
0,121 0,096
0,121 0,112
0,6
0,65
0,6
0,6
5,15 4,1
5,15 5,15
Прототип
Предлагаемый
П+1
П+1
П
34
0,6
0,9
0 113 0 098
0,113 0,084
46,6 40
46,6 46,6
0,6
0,6
5Прототип 4,8
4,1
4,8
П+1
П+1
П+1
П+1
286
5Предла-, 4,8 гаемый
0,078 0,075
0,078 0,069
0,6
0.68
0,6
0,6
32
31
3,19
3,3
Ш+8 Прототип 3,3
Ш+8 Предлага- 3,3 емый
6,5
0,077 0.082
0,077 0,069
0,6
0,67
31,8 33,8
31,8 31,8
0;6
0,6
П+
П+
Формула изобретения
Способ сравнения эксплуатационных характеристик смазки для пар трения, заключающийся в том, что поддерживают постоянной скорость скольжения элементов аналогичных пар трения в эталонной и испытуемой смазках, определяют нагрузку и
Ш+8 Прототип 3,28 3,5
Ш+8 Предлага 3,28 3,28 емый момент трения для каждой пары, а с их учетом — параметр, по которому сравнивают эталонную и испытуемую смазки, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повышения
5 точности, поддерживают одинаковыми для обеих пар и постоянными моменты трения, а в качестве параметра определяют разность нагрузок.
