Способ предотвращения задиров в парах трения

Авторы патента:

Ольховатский Александр Константинович (RU)

Солодкина Людмила Александровна (RU)

G01N19/02 - определение коэффициента трения

Владельцы патента RU 2568966:

Гительман Денис Александрович (RU)

Изобретение относится к способу предотвращения задиров в парах трения. Перед работой к образцу и контробразцу из материалов пары прикладывают точечную нагрузку Р при использовании смазочной композиции без антифрикционных добавок и определяют силу трения F_тр при возникновении задира, затем в смазочную композицию добавляют антифрикционные добавки и измеряют нагрузку Р_д, при которой происходит задир, после чего рассчитывают коэффициент трения по формуле F_тр/Р_д, где F_тр - сила трения при задире с использованием смазочной композиции без добавок, и пару трения перед работой смазывают композициями при значениях этого коэффициента не более 0,05. Технический результат - снижение трудозатрат и сокращение времени выбора составов смазочных композиций с антифрикционными добавками более чем в 10 раз.

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к эксплуатации пар трения при использовании различных смазочных материалов с антифрикционными добавками.

Известен способ эксплуатации пар трения, в котором с целью снижения коэффициента трения между трущимися парами размещают чистое трансмиссионное масло (Челябинский центр научно-технической информации, информационный листок №83-004-06, 2006. Повышение ресурса тракторов применением восстановительных, антифрикционных и противоизносных добавок).

Недостатком данного способа является низкая смазочная способность чистого трансмиссионного масла, появление задиров в парах трения даже при сравнительно невысоких нагрузках.

Снижает износ и предотвращает задиры в парах трения способ, в котором между трущимися парами размещают смазочное средство с антифрикционными добавками (патент на изобретение РФ №2351640, МПК С10М 177/00, 20.11.2008. Способ получения и состав смазочной композиции для формирования противоизносных и антифрикционных свойств приповерхностных слоев трущихся деталей). В способе испытуемое трибосопряжение прирабатывают до достижения максимально допустимой нагрузки и затем ступенчато разгружают с определением на каждой ступени стационарного коэффициента трения от нагрузки для каждого из вариантов состава смазочной композиции. Эксплуатацию пары трения ведут при минимальном коэффициенте трения этого варианта состава.

Недостатком данного способа является повышенная трудоемкость и значительная длительность процесса выбора смазочной композиции. В этом способе перед использованием каждой композиции пару ступенчато нагружают нагрузкой, не доводя до задира. При этом определяют коэффициент трения в зависимости от нагрузки на машинах трения. Этот процесс длится, как правило, до 6-ти и более часов.

Следует отметить, что в настоящее время существует многочисленное количество антифрикционных добавок (порядка 200 марок), и при выборе смазки с определенной антифрикционной добавкой каждый раз необходимо проводить указанные испытания.

Это приводит к значительным трудозатратам, длительности процесса испытаний, необходимости применения сложного оборудования.

Задачей предлагаемого решения является устранение указанных недостатков, а именно снижение трудозатрат и сокращение времени определения коэффициента трения.

Поставленная задача решается тем, что в способе предотвращения задиров в парах трения, в котором трущиеся пары смазывают смазочными композициями с антифрикционными добавками и в котором при использовании каждого варианта состава смазочной композиции прикладывают нагрузку и определяют коэффициент трения, согласно предлагаемому решению перед работой этих пар к образцу и контробразцу из материалов пары прикладывают точечную нагрузку Р при использовании смазочной композиции без антифрикционных добавок и определяют силу трения F_тр при возникновении задира, затем в смазочную композицию добавляют антифрикционные добавки и измеряют нагрузку Р_д, при которой происходит задир, после чего рассчитывают коэффициент трения по формуле F_тр/Р_д, где F_тр - сила трения при задире с использованием смазочной композиции без добавок, и пару трения перед работой смазывают композициями при значениях этого коэффициента не более 0,05.

Авторами опытным путем установлено, что сила трения при задире при условии приложения точечной нагрузки (патент на полезную модель 104722, МПК G01N 19/02, от 20.05.2011. Устройство для испытания масел при трении) величина силы трения является неизменной для конкретной пары трения при испытании различных смазывающих композиций. Приложение точечной нагрузки возможно в любых производственных условиях на специальном устройстве особой конструкции (патент на полезную модель №104722). Определяя один раз эту указанную постоянную силу трения, замеряя только предельную нагрузку при задире различных диагностируемых смазочных композиций, можно определять коэффициент трения этих композиций, исключая определения каждый раз силы трения для каждой конкретной композиции.

Это позволит сократить время испытаний, снизить трудоемкость, упростить используемое оборудование.

Величина коэффициента трения, при которой гарантированно не возникает задир, определена опытным путем. Увеличение этого коэффициента более 0,05 ведет к появлению задиров, уменьшение его менее 0,05 исключает появление задиров.

Заявляемый способ осуществляется следующим образом.

Образец и контробразец из материала исследуемой пары устанавливают на устройство приложения точечной нагрузки. В ванну устройства заливают смазочное средство без антифрикционных добавок. Прикладывают точечную нагрузку и определяют ее величину Р при появлении задиров в паре трения. Зная коэффициент трения f залитого смазочного средства, рассчитывают силу трения по формуле F_тр=f·P.

Добавляем в ванну со смазочным средством антифрикционную добавку, опять прикладывают к паре трения нагрузку и определяют ее величину Р_д при появлении задиров. После этого подсчитывают коэффициент трения по формуле f_д=F_тр/Р_д, где F_тр - сила трения при задире с использованием смазочной композиции без добавок. Если этот коэффициент не более 0,05 пары трения, то этим составом смазывают пары трения.

Согласно предлагаемому способу были испытаны смазочные композиции, состоящие из моторного масла для дизелей М10Г_2к, в которое были введены следующие антифрикционные добавки: 1) «Форсан»; 2) Eco Universal Package (фирма Wagner).

Испытания проводили на установке УМТ-1, изготовленной по патенту на полезную модель №104722, позволяющую осуществить точечную нагрузку пар трения. Сила трения при использовании моторного масла без добавок составила 9,6 Н. После введения добавок и нагружения пары трения до получения задиров определили величину этой нагрузки. Она составила соответственно 110 Н и 360 Н. Коэффициент трения первой смазочной композиции после подсчета - 0,087, второй композиции - 0,03. В дальнейшем смазочную композицию по второму варианту с коэффициентом трения 0,03 использовали при работе пар трения в ДВС после их ремонта. Как показали испытания, задиров при работе в течение 2000 моточасов не наблюдалось.

Предлагаемый способ найдет применение в машиностроении, в ремонтных мастерских, где производят ремонт и обкатку двигателей и агрегатов машин с использованием смазочных композиций.

Способ предотвращения задиров в парах трения, в котором трущиеся пары смазывают смазочными композициями с антифрикционными добавками и в котором перед использованием каждого варианта состава смазочной композиции прикладывают нагрузку и определяют коэффициент трения, отличающийся тем, что перед работой этих пар к образцу и контробразцу из материалов пары прикладывают точечную нагрузку Р при использовании смазочной композиции без антифрикционных добавок и определяют силу трения F_тр при возникновении задира, затем в смазочную композицию добавляют антифрикционные добавки и измеряют нагрузку Р_д, при которой происходит задир, после чего рассчитывают коэффициент трения по формуле F_тp/Р_д, где F_тр - сила трения при задире с использованием смазочной композиции без добавок, и пару трения перед работой смазывают композициями при значениях этого коэффициента не более 0,05.

Группа изобретений относится к области оперативного контроля коэффициента сцепления колеса с дорожным покрытием. Способ определения коэффициента сцепления колеса с дорожным покрытием заключается в определении величины силового вращающего момента, приложенного к ступице или к диску тестируемого колеса.

Способ определения динамического коэффициента внешнего трения относительно вращающейся сферической поверхности // 2565359

Изобретение относится к области механических испытаний материалов, в частности к определению динамического коэффициента трения при взаимном перемещении образцов.

Способ экспериментально-теоретического определения соотношения между коэффициентами трения покоя и трения скольжения фрикционной пары и устройство для его осуществления // 2564830

Изобретение относится к экспериментально-теоретическому определению фрикционных характеристик пары трения, а именно установлению в паре трения соотношения между коэффициентами трения покоя и трения скольжения.

Способ определения динамического коэффициента внешнего трения с удержанием образца на наклонной поверхности упругим элементом // 2563904

Использование относится к области механических испытаний материалов, в частности к определению динамического коэффициента трения. Способ определения динамического коэффициента внешнего трения заключатся в том, что используют два образца, верхний из которых помещают на плоской рабочей поверхности нижнего.

Способ определения коэффициента сцепления аэродромного покрытия и устройство для его осуществления // 2561664

Изобретение относится к способам измерения и используется для оценки состояния поверхности взлетно-посадочной полосы аэродрома. В способе определения коэффициента сцепления аэродромного покрытия, включающем измерение динамических характеристик колес самолета при его движении по аэродромному покрытию, осуществляют формирование ведущего (переднего) и ведомого (заднего) колес шасси, ведомое (заднее) колесо формируют путем создания постоянного динамического торможения колесу шасси, колесо без динамического торможения считается ведущим, при этом динамическое торможение формируется с помощью тормозной системы колеса шасси, которое может отключаться при разбеге самолета, измеряют частоты вращения ведущего (переднего) и ведомого (заднего) колес шасси, устанавливают зависимость разницы вращения ведущего (переднего) и ведомого (заднего) колес от сцепных качеств аэродромного покрытия, а сцепные качества аэродромного покрытия определяют по установленной зависимости после проезда по нему самолета и измерения частот вращения ведущего (переднего) и ведомого (заднего) колес шасси.

Способ определения гистерезисных потерь маятниковым трибометром // 2559120

Устройство для измерения переходного сопротивления, износостойкости и антифрикционных свойств гальванических покрытий // 2558711

Устройство для измерения переходного сопротивления, износостойкости и антифрикционных свойств гальванических покрытий, выполненное в одном блоке с комплектом сменных принадлежностей, позволяет проводить исследования вышеперечисленных свойств в соответствии с требованиями ГОСТ 9.302-88.

Устройство для исследования физико-механических свойств корнеклубнеплодов // 2555333

Изобретение относится к области сельского хозяйства и может быть использовано для исследования физико-механических свойств корнеклубнеплодов. Устройство для исследования физико-механических свойств корнеклубнеплодов содержит раму (1) с прикрепленными к ней электродвигателем (2), на валу которого установлен сменный диск (3) с исследуемой поверхностью, и направляющей (4), на которой установлена подвижная тележка (5).

Способ определения динамического коэффициента внешнего трения между двумя подвижными образцами // 2545073

Способ определения коэффициента сцепления колеса с поверхностью искусственного покрытия // 2538839

Изобретение относится к способам для определения коэффициента сцепления на искусственных поверхностях, преимущественно взлетно-посадочных полос аэродромов, а также дорожных покрытий.

Поляризационный трибометр // 2569038

Изобретение относится к испытательной технике для трибологических исследований. Прибор для одновременной оценки оптических и трибологических характеристик смазочного материала позволяет измерить их при заданных значениях скорости сдвига и толщины смазочного слоя. Пару трения образуют два стеклянных плоскопараллельных оптических окна круглой формы, образующие зазор между их плоскими поверхностями. Нижнее окно закреплено неподвижно, верхнее - приводится во вращение электроприводом, обеспечивающим бесступенчатое регулирование угловой скорости пары трения. Рабочий зазор, толщина которого устанавливается микрометрическим устройством для регулирования зазора между плоскопараллельными оптическими окнами, заполняется исследуемым смазочным материалом. Момент силы сдвига, возникающей при трении, регистрируют измерительной схемой, совмещенной с электроприводом вращения. Оптический сигнал, отражающий надмолекулярную самоорганизацию смазочного материала, получают с помощью лазера, луч которого в процессе трения проходит через поперечное сечение смазочного слоя и дополнительный поляризатор. При возникновении в смазочном слое (при наличии мезогенных присадок и определенного режима трения) явлений надмолекулярного упорядочивания смазочного материала происходит изменение интенсивности оптического сигнала лазерной системы. Технический результат - обеспечение количественной оценки внутренней структуры смазочного слоя. 2 ил.

Способ оценки фрикционного взаимодействия элементов свитых изделий // 2573448

Изобретение относится к области трибологии и триботехники и может использоваться для качественной оценки фрикционного взаимодействия при изучении трибологических свойств свитых изделий типа стальных канатов, тросов и других подобных изделий. В частности, способ полезен при выборе смазочных материалов, используемых для обработки («пропитки») стальных канатов. Задачей изобретения является повышение точности и достоверности экспериментального анализа фрикционного взаимодействия элементов свитых изделий. Способ оценки фрикционного взаимодействия элементов свитых изделий, заключающийся в том, что одним концом изделие закрепляют неподвижно, а со стороны свободного конца воздействуют осевым усилием, которое прикладывают одновременно ко всем элементам изделия, последовательно испытывают эталонное и контролируемое изделия равной между собой и превышающей шаг свивки длины, при этом прикладывают дополнительное силовое воздействие в виде крутящего момента и поворачивают изделия вокруг вертикальной оси в направлении свивки на одинаковый угол, обеспечивающий режим трения скольжения между элементами, после чего снимают воздействие, фиксируют свободные возвратно-крутильные колебания, определяют логарифмические декременты затухания в обоих случаях, по соотношению которых оценивают фрикционное взаимодействие между элементами сравниваемых свитых изделий. Технический результат заключается в качественной оценке фрикционного взаимодействия элементов свитых изделий, при обеспечении высокой точности и достоверности исследования. 1 табл.

Устройство для определения коэффициента трения мясного и рыбного сырья // 2574330

Изобретение относится к мясной промышленности, к устройствам для определения коэффициента трения мясного и рыбного сырья. Устройство состоит из диска, закрепленного на вертикальной оси, шкалы, расположенной по радиусу диска. Вращение диска осуществляется от электромотора с преобразователем частоты через ременную передачу. Определение коэффициента трения К выполняется по формуле К=4π2n2R/g, где n - число оборотов диска, R - радиус вращения образца в момент сброса, g - ускорение свободного падения. Техническим результатом является снижение трудоемкости измерений коэффициента трения. 1 ил.

Способ определения коэффициента трения сыпучего материала // 2582311

Изобретение относится к области сельскохозяйственного машиностроения, а именно к методам исследования коэффициентов трения сыпучих материалов. Способ определения коэффициента трения сыпучих материалов заключается в том, что исследуемый материал размещается в цилиндре на вращающейся винтовой поверхности, установленной по оси цилиндра. Причем частота ее вращения определяется по формуле , где g - ускорение свободного падения, м/с2; D - диаметр винтовой поверхности, м; kV - коэффициент уменьшения линейной скорости частицы. Затем в процессе определения коэффициента трения определяется объем исследуемого материала, перемещенного за один оборот вращающейся винтовой поверхности, по формуле , где Q - объем перемещенного материала, м3; t - продолжительность опыта, с. При этом коэффициент трения определяют по формуле, где η - отношение шага S к диаметру D винтовой поверхности; λ - отношение диаметра D0 винтовой линии центров давления сыпучего материала на винтовой поверхности к диаметру винтовой поверхности D. Техническим результатом является повышение точности определения коэффициента трения сыпучих материалов. 1 ил.

Способ определения коэффициента сцепления аэродромного покрытия и устройство для его осуществления // 2583855

Группа изобретений относится к способам измерения и используется для определения коэффициента сцепления аэродромного покрытия. Технической задачей изобретения является разработка способа и устройства, позволяющие определять коэффициент сцепления покрытия непосредственно при движении самолета по аэродрому. Технический результат по способу достигается тем, что в способе определения коэффициента сцепления аэродромного покрытия, включающем измерение динамических характеристик колес средства при его движении по аэродромному покрытию, дополнительно определяют динамические характеристики корпуса средства, за счет установки на объекте устройств, а сцепные качества аэродромного покрытия определяют по величине разности величин скорости перемещения корпуса объекта и скорости перемещения корпуса объекта, определяемой по скорости вращения колес объекта. При нулевой разности коэффициент сцепления аэродромного покрытия - максимален, при достижении разности скоростей величины порога формируется оповещающий сигнал и осуществляется запись сигналов, пропорциональных скоростям и разностного сигнала. Устройство для измерения коэффициента сцепления аэродромного покрытия содержит датчик 1 измерения частоты вращения колеса, блок 2 определения скорости корпуса объекта по частоте вращения колеса, блок 3 измерения скорости корпуса объекта, блок 4 вычитания, пороговое устройство 5, блок 6 оповещения и регистрирующую аппаратуру 7, причем выход датчика 1 измерения частоты вращения колеса через блок 2 определения скорости корпуса объекта по частоте вращения колеса соединен с первыми входами соответственно блока 4 вычитания и регистрирующей аппаратуры 7, выход блока 4 вычитания через пороговое устройство 5 соединен с входом блока 6 оповещения и третьим входом регистрирующей аппаратуры 7. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.

Способ определения коэффициента трения подшипника // 2598696

Изобретение относится к способам измерения трения в подшипниках. Способ определения коэффициента трения подшипника заключается в создании усилия на подшипник от нагрузочного устройства. При этом создается дополнительное усилие от силовозбудителя. Причем усилия, приложенные к подшипнику от нагрузочного устройства и от силовозбудителя, создаются на равных, но противоположных плечах с последующим расчетом коэффициента трения по формуле , где F1 - усилие, приложенное к подшипнику от силовозбудителя; F2 - усилие, приложенное к подшипнику от нагрузочного устройства; L - плечо приложения силы; D - диаметр подшипника. Техническим результатом является создание устройства, обеспечивающего определение коэффициента трения подшипника. 4 ил.

Устройство для измерения коэффициента сцепления дорожного и аэродромного покрытий // 2601246

Изобретение относится к устройствам, предназначенным для определения сцепных качеств дорожных и аэродромных покрытий. Устройство содержит взаимодействующий с покрытием рабочий орган в виде имитатора (9) автомобильной шины, устройства вертикального нагружения в виде, например, пневмоцилиндра (1), систему измерения вертикальных и касательных усилий с динамометрическими тягами (6) и (30), а также систему подачи жидкости на покрытие перед рабочим органом в виде трубопровода (43) с краном (42), подключенных к емкости с жидкостью, дополненных дозатором (45). При этом имитатор (9), состоящий из жесткой пластины (14), демпфирующего элемента (12) и протекторной резины, крепится к раме автомобиля. Система измерения возникающих при скольжении имитатора (9) вертикальных и касательных усилий содержит динамометрические тяги (6) и (30). При скольжении имитатора в зону его контакта с покрытием жидкость подается при помощи дозатора (45), состоящего из верхней воздушной полости (46) и нижней полости (47) для жидкости. Техническим результатом является обеспечение возможности сокращения времени проведения одного замера коэффициента сцепления, что повышает производительность и сокращает необходимое для проведения замеров количество жидкости. 5 з.п. ф-лы, 3 ил.

Устройство измерения коэффициента сцепления колес с аэродромным покрытием // 2612074

Изобретение относится к измерительным средствам, предназначенным для непрерывного измерения коэффициента сцепления колес с поверхностью искусственных взлетно-посадочных полос. Устройство измерения коэффициента сцепления колес с аэродромными покрытиями содержит несущую раму, опирающуюся на два несущих колеса, рычажную подвеску с измерительным колесом, рычаг с независимым грузом, пружинным амортизатором и демпфером, соединенный с подвеской посредством первой подшипниковой опоры, тормозной генератор, цепную передачу, датчик тока торможения, датчики угловых скоростей измерительного колеса и одного из несущих колес, управляемый трехфазный выпрямитель, нагрузочное сопротивление, тензометрическую систему, состоящую из тензодатчика и блока преобразования сигналов тензодатчика, компьютерный пульт управления и индикации и систему автоматического управления скольжением (торможением) измерительного колеса. В устройство также введены тяга с шаровыми опорами на концах и вспомогательная балка, скрепленная с несущей рамой посредством второй подшипниковой опоры. Основание рычажной подвески измерительного колеса присоединено к вспомогательной балке посредством третьей подшипниковой опоры. Тормозной генератор установлен на вспомогательной балке, а его вал связан цепной передачей со ступицей измерительного колеса. Тензодатчик встроен в консоль, жестко закрепленную одним концом на несущей раме, а свободный конец консоли с тензодатчиком соединен со вспомогательной балкой посредством тяги с шаровыми опорами на концах так, что продольная ось тяги горизонтальна и лежит в вертикальной плоскости продольной симметрии несущей рамы. В результате повышается точность и стабильность измерения коэффициента сцепления. 3 ил.

Способ определения гистерезисных потерь крутильной системой // 2614647

Изобретение относится к области метрологии и может быть использовано при определения физико-механических свойств материалов и, в частности, коэффициента гистерезисных потерь материала. Способ определения гистерезисных потерь в испытуемом образце механическим осциллятором заключается в том, что после настройки положения равновесия задают начальную амплитуду колебаний, регистрируют амплитуды затухающих колебаний осциллятора, при этом выбирают осциллятор в виде крутильной системы, в которой на нити диаметром от 100 до 600 мкм и длиной порядка 1 м подвешивают шаровое тело, при котором нить сохраняет примерно трехкратный запас прочности на разрыв, для снижения скорости дрейфа положения равновесия до начала измерений держат нить подвеса под нагрузкой, задают начальную амплитуду колебаний, после затухания маятниковых качаний по амплитудам крутильных колебаний измеряют период колебаний T и добротность системы Q1=πn/ln(ϕ0/ϕn), где ϕ0 - начальная амплитуда колебаний, при которой отношение произведения ϕ0 на диаметр нити к ее длине не превышает 5⋅10-6, ϕn - амплитуда после n полных колебаний, вычисляют определяемую вязким трением подвешенного к нити тела диаметром d о воздух добротность Q0=kT/(4πqμd3), k=4π2J/T2 - крутильная жесткость нити, J - момент инерции вокруг оси вращения, μ - коэффициент динамической вязкости воздуха, q=1+ln(100/T), определяют добротность системы Q2=Q1Q0/(Q0-Q1), обусловленную гистерезисными потерями в нити подвеса, и коэффициент гистерезисных потерь C=π/Q2. Технический результат – упрощение измерение гистерезисных потерь. 1 ил., 1 табл.

Устройство контроля чистоты поверхности объектов // 2616356

Изобретение относится к измерительной технике и может найти применение в вакуумном и электронном приборостроении, ядерной технике и других областях, требующих высокой чистоты поверхностей, работающих в условиях контролируемой внешней среды, в частности очень жестких требований к поверхностям катодов для приборов ночного видения, к стенкам вакуумных камер и приборов в установках термоядерного синтеза, поверхностям приборов для измерения вакуума, и может быть использовано при давлениях в диапазоне 105-10-10 Па, при влажности рабочей атмосферы в диапазоне 0.1-0,95 RH и температурах от -40 до +150°С. Устройство контроля чистоты поверхности объектов содержит расположенные последовательно полированные неподвижную прижимную пластину, подвижную пластину с исследуемой поверхностью, неподвижную базовую пластину. Также устройство содержит стойку, на которой закреплена неподвижная базовая пластина и упругие пластины, одна из которых соединена с прижимной пластиной и обеспечивает силу прижатия, а вторая, через соединительный элемент, прикреплена к исследуемой пластине и обеспечивает силу страгивания, тензодатчик, установленный и закрепленный на второй упругой пластине. Кроме того, устройство содержит пьезоприводы, связывающие упругие пластины с базой, и измеритель силы страгивания, соединенный с тензодатчиком. При этом в устройство введены дополнительно блок измерения давления, блок измерения давления насыщающих паров, блок измерения температуры, блок измерения влажности, блок задания режима, спецвычислитель. При этом на поверхности пластин нанесены тонкие полированные пленки, имеющие энергию Еа адсорбции, идентичную исследуемой поверхности, выходы блока измерения давления, блока измерения давления насыщающих паров, блока измерения температуры и блока измерения влажности соединены с входами блока задания режима, а выходы измерителя силы страгивания и блока задания режима подключены к входам спецвычислителя. Техническим результатом является повышение достоверности результатов измерений для объектов, имеющих разный химический состав поверхностей и соответственно разные энергии адсорбции Еа, что расширяет их область применения. 4 ил.