Спосіб досягнення нульових і від’ємних значень коефіцієнта та сили тертя

Номер патенту: 39056

Опубліковано: 10.02.2009

Автор: Тернова Тамара Василівна

Є ще 2 сторінки.

Дивитися все сторінки або завантажити PDF файл.

Формула / Реферат

Спосіб досягнення нульових і від'ємних значень коефіцієнта та сили тертя в трибосистемі, який полягає у тому, що створюють оптимальну конструкцію трибосистеми, зокрема сталеву з лінійним контактом, створюють і підтримують тим чи іншим способом визначені значення параметрів трибосистеми, зокрема величину та структуру шорсткості поверхонь тертя, теплопровідність та термопружність матеріалів поверхонь тертя, оптимізують режим зовнішнього навантаження, режим внутрішнього і зовнішнього створення тим чи іншим способом максимального значення градієнта пружних напруг між входом і виходом з контакту та мінімізують або усувають тим чи іншим способом адгезійну складову сили тертя, реалізують режим беззносного граничного тертя, що досягається зокрема і використанням змащувальних композицій (мастил, масел, палив, спецрідин, змащувально-охолоджуючих рідин з товарними присадками або без них) з присадками,вибраними з групи, яка включає β-дикетонати або їх суміші, гідроксамати або їх суміші, діацилгідроксамати або їх суміші, β-кетоефірати або їх суміші, гідроксаматоефірати або їх суміші 3d-, 4d-, 4f-металів, їх заміщені аналоги, карбоксилати тих же металів, змішані комплекси, суміші вказаних речовин, а також речовин, які можуть додаватись або можуть використовуватись самостійно і забезпечують мінімальний знос при мінімальній концентрації, зокрема вибрані з групи, яка включає нерозгалужені карбонові кислоти, їх ефіри, їх сполуки з вказаними металами, органічні фосфати, товарні присадки, зокрема алмазні, тобто з присадками, які через формування в умовах тертя нових самовідновлювальних, динамічно стійких в часі вторинних структур здатні зокрема зберігати вихідну величину і розширювати робочий інтервал шорсткості поверхонь тертя, формувати і упорядковувати поверхневу теплопровідність та термопружність, упорядковувати взаємодію всіх компонентів трибосистеми без їх руйнування, чим забезпечується режим беззносного, а значить малоадгезійного тертя, суттєво покращувати і інші властивості трибосистем.

Текст

Спосіб досягнення нульових і від'ємних значень коефіцієнта та сили тертя в трибосистемі, який полягає у тому, що створюють оптимальну конструкцію трибосистеми, зокрема сталеву з лінійним контактом, створюють і підтримують тим чи іншим способом визначені значення параметрів трибосистеми, зокрема величину та структур у шорсткості поверхонь тертя, теплопровідність та термопружність матеріалів поверхонь тертя, оптимізують режим зовнішнього навантаження, режим внутрішнього і зовнішнього створення тим чи іншим способом максимального значення градієнта пружних напруг між входом і виходом з контакту та мінімізують або усувають тим чи іншим способом адгезійну складову сили тертя, реалізують режим беззносного граничного тертя, що досягається зокрема і використанням змащувальних композицій (мастил, масел, палив, спецрідин, змащувально-охолоджуючих рідин з товарними присадками U 2 39056 1 3 39056 4 системи при врахуванні теплоти тертя, внаслідок зарубіжні і вітчизняні) різняться ще менше: у 1,5чого між входом і виходом з контакту виникає гра2,0 рази і в часі ця різниця знижується. Відсутність дієнт температури, який перерозподіляє пружні хороших мастильних композицій стала гальмом навантаження так, що на виході з контакту для розвитку машинобудування в усьому світі. об’єктивно з'являється складова сили тертя, наВ трибології відомо, що присадки не безпосеправлена в сторону руху (рушійна сила або сила редньо надають змащувальним композиціям ті чи руху). Але без експериментального підтвердження інші властивості, а опосередковано через формутеорія є гіпотезою, а без способу вивільнення вкавання на поверхнях тертя вторинних структур, які заної рушійної сили вона є лише потенційною моутворюються під дією тертя з присадок, основ і жливістю. Всі відомі сили тертя направлені проти матеріалів поверхонь. Саме властивості цих струруху, тому сили протилежного напряму мають проктур і визначають макровластивості композицій, тилежний знак-від'ємний. зокрема протизносні, антифрикційні, антикорозійні В основу своїх розрахунків для трибосистеми та інші. Тому саме цим вторинним структурам науковзання циліндра по циліндру (лінійний контакт) ка приділяє багато уваги, але й, тут досягнення автори заклали рівняння теплопровідності і терпоки що невеликі. Відомі лише два явища, які вимопружності матеріалу поверхонь тертя і показакористовують в те хніці для формування вторинних ли, що ці параметри мають визначальне значення структур в умовах тертя. Так в 1966 році з’явилось і повинні підтримуватись в певному інтервалі знавідкриття Д.Н.Гаркунова і І.B.Kpaгельського вибірчень. З наведеної роботи слідує, що силу руху кового переносу міді з мідного сплаву на сталь і можна підсилювати, якщо задавати певні оптимізворотно в умовах граничного тертя мідних сплазовані значення, зокрема вказаних параметрів тим вів по сталі, що супроводжується суттєвим зничи іншим способом, наприклад підбором, матеріаженням коефіцієнта тертя та зносу. В класичному лів пар тертя, об’ємним чи поверхневим легуванваріанті це відбувається в середовищі гліцерину у ням, технологічною обробкою поверхонь, створенвузькому температурному (65°C) та навантажному ням оптимальної шорсткості, нанесенням інтервалі (до 40МПа) і не переноситься на реальні покриттів і/або шляхом зовнішнього збільшення умови експлуатації техніки. Вважається, що в умоградієнта пружних напрягів між входом і виходом з вах тертя при цьому формується мідна плівка, яка контакту тим чи іншим способом. дістала назву "сервовитної", тобто вторинна струкЯк виявилось з наших експериментальних дотура, яка визначає зниження зносу і коефіцієнта сліджень, для вивільнення сили руху, крім дотритертя [А.М.Азаров, Открытия ученых СССР, Киев, мання вказаних параметрів, треба ще навчитись Наукова думка, 1988г., с.11]. мінімізувати, а краще усувати адгезійну складову Суттєво менш значні зміни тертя та зношувансили тертя. ня досягаються при використанні явища структурВідомо, що сила тертя (F) зв’язана з зовнішнім ного пристосування матеріалів до умов тертя навантаженням (N) лінійно: F=mN, де m - коефіцієнт Б.І.Костецького, яке полягає в формуванні під дією тертя. Складається сила тертя в основному з двох тертя на поверхнях тертя вторинних структур з складових: адгезійної (Fад) і деформаційної (Fд), продуктів руйнування присадок, мастил та повертобто F=Fад+Fд, де Fад більша від Fд в 104-102 хонь тертя, склад і структура яких періодично руйразів. З цих залежностей видно: щоб сила тертя нується і змінюється, але цедещо сповільнює стала нульовою і коефіцієнт тертя став н ульовим, зношування і зменшує тертя на фоні їх значної треба перш за все, щоб Fад стала нульовою або величини. Явище використовується на стадії притреба її перевершити силою протилежного знаку. робітку поверхонь тертя [Костецкий Б.И., БершадВ умовах граничного тертя, в яких працюють майский Л.И., Адаптивность и обучаемость трибосисже всі машини, це неможливо за всіма теоріями, тем, Киев, Знание, УССР, 1987г.]. бо завжди має місце адгезія і вона є визначальВсі практичні способи зменшення тертя та ною. Досі її вдавалось лише трохи зменшити за зношування трибосистем основані на використанні допомогою певних покриттів на поверхнях тертя вказаних явищ з додаванням різних добавок, плаабо шляхом використання композицій з антификнування, зокрема високодисперсними металами, ційними присадками. Головною ознакою майже нанесенням різної природи покриттів. Ефективбезадгезійного тертя є відсутність зношування ність цих способів невелика: по зносу вона знахоповерхонь тертя (беззносне тертя), але досягнендиться в межах 1-5 разів відносно базових сереня по поліпшенню вказаних трибохарактеристик довищ. Цього недостатньо для досягнення мастильних матеріалів в світі невеликі. Це нульових, а тим більш від’ємних значень, коефіціпов’язано з найскладнішими, завіжди руйнівними єнта та сили тертя. фізико-хімічними процесами на контакті і відсутнісТаким чином, всі відомі в трибології явища та тю радикального вирішення проблеми упорядкупрактичні засоби або малоефективні, або не реавання і керування трибопроцесами. Найкращі релізуються в реальних умовах експлуатації те хніки, зультати досягнуті при використанні ефективних або руйнуються в умовах тертя, якщо були ствоприсадок. Випробування мастильних композицій з рені до тертя. Отже, хоч вторинні структури завкращими товарними присадками в ідентичних жди формуються в процесі тертя, але руйнуються умовах на різних машинах тертя показали максив процесі тертя, тому не здатні упорядковувати їх мальне зниження зносу, що досягається лише за взаємодію з мастильним середовищем. допомогою присадок, які мають у своєму складі Задачею і суттю корисної моделі є спосіб домолібден, у 2-5 разів відносно базових середовищ. сягнення нульових і від'ємних значень коефіцієнта В часі ця різниця швидко знижується. Між собою та сили тертя і створення пристрою, здатного пратоварні мастильні композиції (найгірші і найкращі, цювати з використанням цього способу, зокрема і 5 39056 6 шляхом створення оптимізованих трибосистем і црідини, змащувально-охолоджуючої рідини, які додатковим створенням на поверхнях тертя і в MC можуть містити і інші присадки [Патент РФ принципово нових вторинних стр уктур в умовах №2268292]. тертя під дією нижче вказаних присадок і композиНові вторинні структури, які формуються під цій з ними, здатних реалізувати новий упорядкодією тертя з вказаними присадками і композиціявуючий механізм взаємодії компонентів трибосисми, динамічно стійкі, бо здатні самовідновлюватем, що забезпечує нові властивості композицій і тись і самопідтримуватись, тобто не еволюціонутрибосистем в цілому, зокрема здатність працювають помітно в часі і тому здатні упорядковувати їх ти в режимі беззносного, а значить мало адгезійвзаємодію зі змащувальним середовищем і поверного тертя, а також працювати і за рахунок перехнями тертя без руйнувань, тобто руйнівну енергію творення на фрикційному контакті упорядкованої тертя вони здатні перетворювати в упорядковану вказаним способом потенційної енергії тертя в взаємодію поверхня-середовище, яка веде до безкінетичну енергію направленого руху. зносності та інших нових властивостей композицій Як виявилось з наших досліджень, для досягі трибосистем в цілому. нення нульових і від'ємних значень коефіцієнта та Утвoрення однієї зі складових нових вторинних сили тертя треба перш за все створити оптимальструктур (плівкоутворення) на поверхнях тертя ну конструкцію трибосистеми і найбільш вдалою видно візуально вже через 0,5-1 годину тертя, якна рівні сьогоднішніх знань є така, що моделює що вибрати забарвлену присадку з числа вказатертя ковзання циліндра по циліндру, тобто відних. Колір такої тонкої плівки (товщиною 0,5-1мкм) творює лінійний контакт. Це може бути також ковтакий же, як і у присадки, що підтверджує відсутзання циліндра по площині (Фіг.1, конструкції 5, 6, ність руйнування поверхонь тертя в часі. Це лише 7). Крім того, потрібно створити і підтримувати тим одна складова з числа нових динамічно стійких чи іншим способом визначені значення параметрів структур, як і разом забезпечують нову якість тритрибосистеми, зокрема величину та структур у шобосистеми в цілому. Підтверджена наявність такої рсткості поверхонь тертя, теплопровідності та плівки і растровим електронним мікроскопом Фіг.2. термопружності матеріалів поверхонь тертя, оптиПлівка не суцільна, але досить міцна не здираєтьмізувати зовнішнє навантаження, створити тим чи ся легко і не розчиняється легко в основ і, а голоіншим способом (нагріванням, охолодженням, дією вне здатна відновлюватись в процесі тертя. Наявелектричних, магнітних, електромагнітних полів та ність металів присадки в поверхневій плівці іншими способами) максимальне значення градієпідтверджена рентгеноспектральним методом нта пружних напрягів між входом і виходом з конФіг.3. такту. Все це досяжне за допомогою існуючих меШтучне нанесення різних плівок (покриттів) на тодів. Але головне треба мінімізувати, а краще поверхні тертя є добре відомим методом зниженмаксимально усунути тим чи іншим способом адня зносу та покращення других властивостей погезійну складову сили тертя і реалізувати режим верхонь, але всі вони, на відміну від вказаних, беззносного граничного тертя (щоб уникнути збіруйнуються і не відновлюються в процесі тертя, льшення площі контакту і таким чином уникнути тому проблему беззносності трибосистеми не випадіння локальних навантажень на контакт) і для рішують, як не вирішують її мідні плівки при реаліцього достатньо ефективних методів не існує, тозації явища вибіркового переносу міді Гаркунова, му досі теоретично виявлена від’ємна складова Крагельського. сили тертя не могла бути підтверджена тим більВідомо [Хайнике Г., Трибохимия, Москва, Мир, ше вивільнена. Тому наша заявка немає прототи1987г.], що тертя навіть при експлуатаційних напу. вантаженнях трибосистем охоплює широкий інЛише за допомогою змащувальних композитервал енергетичної взаємодії речовин, коли мацій, які містять нижче наведені багатофункціонають місце високі температури на контакті, льні присадки, беззносне, а значить і моло адгерентгенівське випромінювання, електронна емісія зійне тертя стає досяжним. Ці присадки являють та інші активні і руйнівні явища, тобто це умови, собою: коли можуть хаотично протікати будь-які хімічні поліфункціональна присадка, вибрана з групи, реакції, тобто природа руйнувань середовища і поверхонь тертя перш за все хімічна, термічна та яка включає b-ди-кетонати або їх суміші, гідроксаелектрична. І поки ці процеси будуть хаотичними, мати або їх суміші, диацилгідроксамати або їх сутрибосистема буде руйн уватись. міші, b-кетоефірати або їх суміші, гідроксаматоеАле в присутності вказаних присадок домінуюфірати або їх суміші 3d-,4d-,4f- металів, їх заміщені ча обмінна і автоколивальна в часі взаємодія поаналоги, карбоксилати тих же металів, сполуки верхня - мастильне середовище МС в умовах теркарбоновокислих гідроксиламінів, сполуки складтя всі ці руйнівні процеси підпорядковує, них ефірів карбонових кислот і гідроксиламіну з упорядковує і знімає, чим забезпечує досягнення тими ж металами, змішані комплекси з тими ж мебеззносного, а значить майже безадгезійного терталами, суміші вказаних речовин, а також речовин, тя Фіг.4, 5, 6. які можуть додаватись і можуть використовуватись Під дією вказаних обмінних автоколивальних в самостійно, які забезпечують мінімальний знос при часі, самопідтримуваних і безруйнівних реакцій мінімальній концентрації ,зокрема вибрані з групи, взаємодії поверхня - мастильне середовище упояка включає нерозгалужені карбонові кислоти, їх рядковуються і дифузійні процеси в поверхневих ефіри, їх сполуки з вказаними металами, органічні шарах поверхонь тертя, тобто спостерігається фосфа ти, товарні присадки, зокрема алмазні, а динамічне самовідновлення і самопідтримка елеоснова змащувальних композицій може бути у ментного складу поверхневого шару і його взаєвигляді пластичного мастила, масла, палива, спе 7 39056 8 модії з динамічними самовідновлюваними вторинється Фіг.9. Всі параметри роботи автоматизовані і ними структурами на поверхнях тертя і композицізаписуються на діаграмі (навантаження, швидкість ями. Все це приводить до керованих змін та стабіковзання, температура поверхні і в об’ємі, коефіцілізації властивостей цього поверхневого шару, єнт тертя). Величина зносу роликів вимірюється зокрема теплопровідності і термопружності. окремо. Компенсація основних складових адгезійної Для досягнення мети ми вносили суттєві консвзаємодії поверхонь тертя за рахунок реалізації трукційні зміни в базову машину, як то: зменшили вказаних нових вторинних структур приводить до шорсткість поверхонь з 0,5-0,3мкм до 0,1-0,05мкм, суттєвого зниження коефіцієнта та сили тертя вибирали такі матеріали для робочих поверхонь, (таблиця 1). Як видно з таблиці 1, випробування щоб зменшити теплопровідність поверхонь і збівказаних присадок і композицій з ними на всесвітльшити термопружність, зокрема це і сталь ШХ-15, ньо відомій машині тертя RFL Optimol Test System змінили спосіб змащування поверхонь, вибравши показало, що при зростанні навантаження на конприсадку з числа вказаних на стор.6, зокрема ІМтакті в 5-7 разів в присутності вказаних присадок, 60, в концентрації 1%мас, чим зменшили адгезійну знос знизився в 100 разів порівняно з основами і складову сили тертя і реалізували режим беззноскращими світовими маслами, температура на конного граничного тертя, і чим підвищили тиск на такті знизилась на 40-100°С і коефіцієнт тертя зниконтакті в 5-7 разів (таблиця 1). зився в 2 рази при більших і 5-7 разів навантаженКрім того, іноді доводилось ще й зовні впливанях на контакті замість того, щоб за відомим ти на контакт (охолоджувати вхід або нагрівати законом для сили тертя суттєво зрости з ростом вихід з контакту), для чого використовували доданавантаження. Це зниження коефіцієнта тертя не ткові експериментальні пристрої: мікровентилятор можна порівняти в однакових умовах з основами і або фокусували світло від лампи в потрібне місце, навіть кращими маслами, бо без таких присадок або подавали охолоджене повітря в потрібне міспри таких високих навантаженнях вони не працюце. Такий зовнішній плив на контакт можна здійсють. Можна було б порівняти коефіцієнти тертя по нювати електричним, магнітним, електромагнітним графіку залежності сили тертя від навантаження. полями та іншими засобами. Але вивчення такої залежності на тій же машині Все це і визначає поняття "оптимізована ТС" тертя в присутності присадок, вибраних з групи або нова її конструкція, хоч поки що в експерименвказаних, авторами заявки показало, що до певнотальному варіанті. го навантаження сила тертя, як і повинно бути за Далі експериментально підбирали зовнішнє відомими на сьогодні законами, зростає, а з певнонавантаження (різне для різних змащувальних го навантаження починає зменшуватись до нуля і матеріалів), де проявляється від'ємна складова навіть від’ємних значень, тобто змінюється присили тертя, і шля хом плавного підвищення цього близно за параболічним законом, тобто квадратинавантаження досягали нульових і від'ємних значним Фіг.7 на відміну від досі відомого лінійного чень коефіцієнта і сили тертя для різних змащувальних матеріалів (Фіг.7 і 8). закону: F=mN. Вдосконалена нами машина тертя є тим "ПриСила тертя і всі її відомі складові завжди направлені проти руху, тобто вона відома виключно строєм", який в процесі виконання вказаного вище "способу" робить досяжним нульове і від’ємне як сила cпротиву. Однак спадаюча гілка параболи значення коефіцієнта та сили тертя, тобто прина Фіг.7 вказує, що і присутності вказаних присастрій, здатний перетворювати на фрикційному док це не так, бо зменшення сили тертя з ростом контакті енергію тертя в кінетичну енергію направнавантаження при незмінній площі контакту (бо тертя беззносне) означає, що з певного його зналеного руху і працювати і за рахунок цієї енергії. Але ще раз підкреслюємо, що тільки в присутчення з'являється і зростає складова сили тертя, ності вказаних присадок, які формують в умовах направлена в сторону руху, а досягнення тертя на поверхнях і в MC вказані вище принциповід’ємних значень сили тертя означає, що остання во нові вторинні структури, які майже повністю стає визначальною, тобто сила спротиву здатна повністю перетворюватись в рушійну силу. усувають зношування, значно зменшують адгезійну взаємодію поверхонь тертя (Фіг.4, 5, 6) і надаВ вищезгаданій роботі Дроздова Ю.Н. та ють нові властивості поверхневим шарам, потенльвів’ян теоретично показана тільки об'єктивна ційно можливе перетворення сили тертя в рушійну наявність від’ємної складової сили тертя і нічого силу вдалося вивільнити і експериментально споне сказано про можливість досягнення нульових і від’ємних значень сили тертя в цілому, тобто про стерігати, і свідчить про вказане перетворення досягнення нульових та від’ємних значень коефіможливість повного перетворення сили тертя в цієнта та сили тертя (Фіг.8). Це виявили в 1992 силу р уху і до того ж без експериментального підроці в сумісних дослідах Тернова Т.В. і Стельмах твердження навіть наявність від’ємної складової А.У. при вивченні залежності сили тертя від навансили тертя є гіпотезою. Відомості, що підтверджують можливість здійтаження трибосистеми. Отже результати наших досліджень підтверснення корисної моделі. дили гіпотезу вказаних авторів теоретичних розраПриклад здійснення корисної моделі. хунків і відкривають спосіб досягнення нульових і в Отже, вказана машина тертя RFL Optimol Test від’ємних значень коефіцієнта та сили тертя, а System була вибрана нами як базова для здійснення корисної моделі. значить роблять можливим створення пристроїв, які здатні працювати з використанням і цієї сили Трибосистема цієї машини тертя являє собою руху. сталевий вал, що ковзає по двом нерухомим сталевим роликам. Змащувальний матеріал, пода 9 39056 10 Відомо, що в режимі граничного тертя, в якому зазначеним на стор.2, 5, 6, 8, 10 способом трибопрацюють майже всі машини, існує граничне знасистему чи груп у трибосистем, які здатні працювачення шорсткості поверхонь тертя, коли тертя здати і за рахунок перетворення на фрикційному контне переходити в режим різання. Це дуже шкодить такті потенційної енергії тертя в кінетичну енергію і обмежує режими експлуатації машин і механізмів. направленого руху, зокрема з використанням заВказане граничне значення шорсткості залежить значеного способу, і здатні працювати в режимі від навантаження трибосистеми, матеріалу повербеззносного і мало адгезійного тертя, на часі. Це хонь тертя, технології їх обробки, мастильних маозначає перш за все можливість суттєвого підвитеріалів, вихідного значення шорсткості та інших щення коефіцієнта корисної дії машин і механізмів факторів. з можливістю використання упорядкованої вказаПрацездатний ефективний інтервал шорсткосним способом енергії тертя, коли для цього роботі невеликий, а підвищення класу чистоти поверчим тілом є не газ (як використовується зараз), а хонь дороге. Тому розширення працездатного інтверде тіло, і це досягнення показано нами впертервалу шорсткості поверхонь дороге, але в ше. машинобудуванні актуальне, тому дуже вдало, що Отже корисна модель являє собою слідуюче. серед вказаних присадок можна вибрати такі, які 1. Спосіб досягнення нульових і від’ємних знане тільки зберігають незмінною вихідну величину чень коефіцієнта та сили тертя в трибосистемі, шорсткості, а й суттєво розширюють працездатний який полягає в тому, що створюють оптимальну інтервал шорсткості поверхонь тертя, тобто з віоптимізовану конструкцію трибосистеми, зокрема домих 0,02-0,25мкм до 0,6-0,7мкм (параметр Ra) і сталеву з лінійним контактом, створюють і підтринавіть більше, що підтверджується результатами мують тим чи іншим способом визначені значення випробувань. Такий інтервал шорсткості охоплює параметрів трибосистеми, зокрема величину і майже всі задачі трибосистем в експлуатації (табструктур у шорсткості поверхонь тертя, теплопролиця 2). Шорсткість контактуючи х поверхонь - вавідність та термопружність матеріалів поверхонь жливий параметр трибосистеми для досягнення тертя, оптимізують режим навантаження, режим нульових і від’ємних значень коефіцієнта та сили зовнішнього і внутрішнього створення тим чи інтертя. шим способом максимального значення градієнта Технічний результат корисної моделі. пружних напрягів між входом і виходом з контакту, Отже зазначеним на стор.2, 5, 6, 8, 10 спосота мінімізують або усувають тим чи іншим способом створення отимізованої трибосистеми і при бом адгезійну складову сили тертя, а також реалівикористанні зазначених присадок і композицій з зують режим беззносного граничного тертя, що ними, які в умовах тертя формують принципово досягаються зокрема і тим, що використовують нові самовідновлювані, динамічно стійкі в часі втозмащувальні композиції (мастила, масла, палива, ринні структури на поверхнях тертя і в MC, виявиспецрідини, змащувально-охолоджуючі рідини з лось можливим одночасно змінювати і регулювати товарними присадками або без них) з поліфункціпевні параметри трибосистеми, зокрема поверхональними присадками, вказаними на стор.6. неву теплопровідність, термопружність, шорсткість 2. Пристрій, який відрізняється тим, що його та компенсувати до мінімальної величини адгезійенергетичний робочий вузол включає в себе оптину складову сили тертя, усувати всі р уйнівні промізовану вказаним в п.1 способом трибосистему цеси на контакті, результатом чого стало можличи груп у трибосистем, які здатні працювати в ревим беззносне і мало адгезійне граничне тертя і жимі беззносного і мало адгезійного граничного досягнення нульових та від’ємних значень коефітертя, а також працювати і за рахунок вивільненої цієнта та сили тертя. нової складової сили тертя, направленої в сторону Тому створення пристрою, зокрема двигуна, руху, зокрема з використанням способу, зазначеякий відрізняється тим, що його енергетичний роного в пункті 1. бочий вузол включає в себе зокрема оптимізовану Таблиця 1 Типові трибохарактеристики змащувальних матеріалів і таких з вказаними присадками. Вісьове навантаження 3,75кН, машина тертя Optimol Test System, програма випробувань М:І. Середовище Знос, мг Товарні масла і палива 2,02-3,15 Товарні масла і палива з 0,02-0,095 присадками Фактичні контактні Температуpa поверхні тиски, Н/мм 2 тертя °С 276-205 195-220 1700-1100 111-149 Коефіцієнт тертя m 0,16-0,24 0,065-0,12 11 39056 12 Таблиця 2 Залежність діаметра зносу від ви хідної шорсткості поверхонь тертя при однаковому навантаженні в маслі М8-В без присадки і з присадкою, вибраною з числа вказаних. Машина тертя ЧШМ. 0,05 0,30 0,35 без присадки 0,48 Шорсткість поверхонь тертя Ra, мкм 0,50 0,05 Діаметр зносу, мкм схвач Підписи до фігур . Фіг.1. Принципові моделі конструкцій вузлів тертя (трибосистем) і видів фрикційного контакту. Фіг.2. Фотографія поверхні сталевого взірця після дії тертя в вазеліновому маслі з присадкою, вибраною з числа вказаних. Растровий електронний мікроскоп фірми ОРТОN. Чітко видно плівку нових вторинних структур на контактуючи х поверхнях тертя. Фіг.3. Рентгенівський спектр вказаної на Фіг.2 вторинної структури: інтенсивні піки належать металу основи (заліза), слабкі, показані точковими лініями, належать металу присадки. Рентгенівський спектрометр Нагіва, Японія. Фіг.4. Типова залежність діаметра зносу (Дз) поверхонь тертя в змащувальних матеріалах від часу тертя: 1 - без вказаних присадок, 2 - з вказаними присадками в тих же середовищах. Машина тертя ЧШ. Фіг.5. Типова залежність температури поверхні тертя та коефіцієнта тертя від шляху (часу) тертя в змащувальних матеріалах. Ма шина тертя RFL Optimol Test System, навантаження 6,0кН. Зубчастість ліній породжена мікросхвачуваннями внаслідок адгезійної взаємодії поверхонь під час тертя. Фіг.6. Типова залежність температури поверхонь тертя та коефіцієнта тертя від шля ху (часу) 0,24 0,30 з присадкою 0,28 0,50 0,30 тертя в ти х же змащувальних матеріалах і на тій же машині тертя і при тому ж навантаженні, що на Фіг.5, але з вказаними присадками. Відсутність зубчатості кривих - наслідок суттєвого зниження адгезійної взаємодії поверхонь під час тертя. Фіг.7. Типова залежність сили тертя від навантаження в мастильних матеріалах з вказаними присадками. Машина тертя RFL Optimol Test System. Фіг.8. Типова залежність коефіцієнта тертя (в), температури контакту (б) від шляху (часу) тертя з ростом навантаження (а) в оптимізованій трибосистемі в режимі досягнення нульових і від’ємних значень коефіцієнта тертя. Машина тертя RFL Optimol Test System оптимізована частково. Фіг.9. Принципова конструкція трибосистеми всесвітньо відомої серійної машини тертя RFL Optimol Test System. 1 - термопара, 2, 5, 8, 12 - шарніри, 3 - антифрикційна лабіринтова подушка кріплення термопари, 4 - рухомий вал, 6 і 7- нерухомі ролики, 9 змащувальне середовище, 10 - трубопровід подачі змащувального середовища, II - чуттєвий елемент виміру вісьового навантаження та сили тертя. 13 39056 14 15 39056 16 17 39056 18 19 Комп’ютерна в ерстка В. Мацело 39056 Підписне 20 Тираж 28 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601

Дивитися

Додаткова інформація

Назва патенту англійською

Method for amounting of zero and negative values of index and force of friction

Автори англійською

TERNOVA TAMARA VASYLIVNA

Назва патенту російською

Способ достижения нулевых и отрицательных значений коэффициента и силы трения

Автори російською

ТЕРНОВА ТАМАРА ВАСИЛЬЕВНА

МПК / Мітки

МПК: C10M 133/00, C10M 145/00, C10M 125/00, F01M 9/00

Мітки: від'ємних, тертя, нульових, спосіб, коефіцієнта, досягнення, значень, сили

Код посилання

<a href="https://ua.patents.su/10-39056-sposib-dosyagnennya-nulovikh-i-videhmnikh-znachen-koeficiehnta-ta-sili-tertya.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Спосіб досягнення нульових і від’ємних значень коефіцієнта та сили тертя</a>

Подібні патенти