Пристрій для оцінки сумісності трибоелементів при терті ковзання

Пристрій для оцінки сумісності трибоелементів при терті ковзання, що містить корпус, в якому розміщена трибосистема, яка складається з двох елементів, що контактують в процесі тертя, мастильного матеріалу, яким вони змащуються, приводу обертального руху одного з них, двох засобів безконтактного вимірювання зносу цих елементів, який відрізняється тим, що один з них встановлений перпендикулярно до нерухомого елемента трибосистеми, а другий - перпендикулярно до поверхні рухомого елемента. (19) (21) u201015949 (22) 30.12.2010 (24) 11.07.2011 (46) 11.07.2011, Бюл.№ 13, 2011 р. (72) ДМИТРИЧЕНКО МИКОЛА ФЕДОРОВИЧ, МНАЦАКАНОВ РУДОЛЬФ ГЕОРГІЙОВИЧ, БАЛАНІН ВІТАЛІЙ ХРИСТОФОРОВИЧ, КУЩ ОЛЕКСІЙ ІВАНОВИЧ, МІКОСЯНЧИК ОКСАНА ОЛЕКСАНДРІВНА (73) НАЦІОНАЛЬНИЙ ТРАНСПОРТНИЙ УНІВЕРСИТЕТ 3 61223 перпендикулярно контактній зоні, а другий - паралельно другому елементу трибосистеми. До причин, які перешкоджають одержанню потрібного технічного результату з використанням цього пристрою, слід віднести такі: - вплив зворотно-поступального руху одного з елементів пари тертя [Те ж, що і в попередньому пристрої]; - розташування одного з засобів безконтактного вимірювання зносу паралельно елемента, що обертається, не дає можливості точного вимірювання зносу. В основу корисної моделі, що заявляється, поставлено задачу вдосконалення пристрою для підбору пари тертя шляхом того, що один з двох засобів безконтактного вимірювання зносу пар тертя встановлений перпендикулярно до нерухомого елемента трибосистеми, а другий - перпендикулярно до поверхні рухомого елемента. Поставлена задача вирішується тим, що в пристрої для підбору пар тертя, що містить корпус, в якому розміщена трибосистема, яка складається з двох елементів, що контактують в процесі тертя, мастильного матеріалу, яким вони змащуються, приводу обертального руху одного з них, навантажувального пристрою, двох засобів безконтактного вимірювання зносу цих елементів, згідно з корисною моделлю, один з них встановлений перпендикулярно до нерухомого елемента трибосистеми, а другий - перпендикулярно до поверхні рухомого елемента. Причинно-наслідковий зв'язок між сукупністю ознак, що заявляються та технічним результатом полягає у такому. Саме завдяки розміщенню одного з двох засобів безконтактного вимірювання зносу перпендикулярно до нерухомого елемента трибосистеми, можливо вимірювати сумарний знос трибоелементів, другого - перпендикулярно до поверхні рухомого елемента, можливо вимірювати знос рухомого трибоелемента, і як різницю між показаннями обох засобів можливо вимірювати знос нерухомого трибоелемента. Суть корисної моделі пояснюється ілюстраціями, де зображені: - на фіг. 1 - схема пристрою для оцінки сумісності трибоелементів; - на фіг. 2 - вид А цього ж пристрою. 4 Як показано на фіг. 1 і 2 пристрій для оцінки сумісності трибоелементів при терті ковзання містить корпус 1 з центруючим отвором 2, розміщену в ньому трибосистему, яка складається з нерухомого 3 і рухомого 4 елементів, що контактують в процесі тертя, мастильного матеріалу, яким вони змащуються 5, приводу обертального руху рухомого елемента 6, навантажувальний пристрій 7, засоби безконтактного вимірювання зносу нерухомого і рухомого елементів, один з яких 8 встановлений перпендикулярно до нерухомого елемента, а другий 9 - перпендикулярно до поверхні рухомого елемента. Пристрій працює наступним чином. Трибосистема, яка складається з нерухомого 3 і рухомого 4 елементів, що контактують в процесі тертя, мастильного матеріалу 5, сумісність яких оцінюють, розміщена в корпусі 1, причому нерухомий елемент 3 центрується відносно рухомого 4 центруючим отвором 2. Трибосистема з допомогою навантажувального засобу 7 навантажується заздалегідь визначеним зусиллям Р і обертальним приводом 6 приводиться в рух рухомий елемент 4. В процесі зношування елементів 4 і 5 їх знос вимірюється засобами безконтактного вимірювання зносу 8 і 9, наприклад, такими [Измерения в промышленности: Справочник. В 3 кн.: Пер. с нем. / Под ред. Профоса П. - 2-е изд., перераб. и доп. М.: Металлургия, 1990. - Кн. 2. Способы измерения и аппаратура. - 384 с.-С. 35]. Випробування пристрою для оцінки сумісності трибоелементів при терті ковзання, які показали його ефективність, дали результати, наведені нижче. Як модельні, вибрані матеріали, схильні до адгезії при терті: нормалізовані сталь 45 (елемент 3 з 2 площею перерізу 1 см , діаметром 11,3 мм, довжиною 26 мм) і сталь 10 (елемент 4 діаметром 100 мм, шириною 11,3 мм). Деякі характеристики цих матеріалів, таких як хімічний склад, фізикомеханічні характеристики (питома вага , границі текучості т, міцності в) за [Материалы в машиностроении. Выбор и применение. Т.2. Конструкционная сталь /Кол. авт. под ред. Могилевского Е.П. - М.: Машиностроение, 1962. - 496 с.] наведені в таблиці. Таблиця Сталь 10 45 С 0.140 0.450 Si 0.300 0.260 Хімічний склад, % Мn Ni S Р 0.560 0.160 0.043 0.040 0.650 0.130 0.026 0.017 Тертя ковзання в повітряному середовищі з температурою 20 °С, колова швидкість елемента 4 V=0,5. Тертя без мащення, навантаження Р=490 Н (50 кг). Сумарний об'ємний знос трибоелементів 3 і 4 3 1,02 см . 3 Об'ємний знос трибоелемента 4-0,35 см . Сr Сu 0.090 0.190 Фізико-механічні характеристики 3 , г/см т, кг/см в, кг/см 7,83 21 34 7,81 36 61. Сумісність трибоелементів здійснюється за рахунок реалізації окиснювального зношування. Для порівняння наведемо наступні дані. Знос в умовах адгезії (за термінологією минулих років - схватывание І рода, атермическое схватывание [Праці київської школи трибологів: Костецького Б.І. - засновник школи, Аксьонова О.Ф., Аляб'єва А.Я., Бершадського Л.І., Голего М.Л., Гороховського Г.О., Запорожця В.В., Назаре 5 61223 нка П.В., Носовського І.Г. Прейса Г.О., Шевелі В.В. та ін.]) при V=0,005 м/с щонайменше в 5 разів більший для обох трибоелементів. При цьому слід мати на увазі наступне за [ГОСТ 27674-88; ДСТУ 2823-94]: - адгезійне зношування (en - adhesive wear) зношування внаслідок локального з'єднання двох твердих тертьових тіл та глибинного виривання матеріалу з їхніх поверхневих шарів; - окиснювальне зношування - механохімічне зношування, під час якого переважає хімічна реакція матеріалу з киснем чи окисним середовищем; - адгезія в умовах тертя (en - adhesion in friction) - явище локального з'єднання двох твердих тіл, яке відбувається внаслідок дії молекулярних сил під час тертя. Знос в умовах втрати теплостійкості в умовах тертя (за термінологією минулих років - схватывание II рода, термическое схватывание [Ті ж монографії]) при V=5 м/с щонайменше в 3,5 рази більший для трибоелемента 3. Для трибоелемента 4 знос від'ємний у зв'язку з намазуванням на його поверхню розм’якшеного матеріалу трибоелемента 3. При цьому слід мати на увазі наступне за [ДСТУ 2823-94]: Комп’ютерна верстка Г. Паяльніков 6 - теплостійкість в умовах тертя - властивість трибосистеми працювати без заїдання під час розігрівання (характеризується значенням температури, що виникає у трибоелементі внаслідок зовнішнього підведення тепла і (чи) тепла, що утворюється в процесі тертя, перевищення якої призводить до заїдання. Тертя з мащенням, навантаження Р=980 Н (100 кг). Мастильний матеріал - олива МС - 20. 3 Об'ємний знос трибоелемента 3 - 0,03 см . Швидкість втрати теплостійкості в умовах тертя V=2,7 м/с, при цьому знос майже в 2 рази більший. Мастильний матеріал - олива гіпоїдна. 3 Об'ємний знос трибоелемента 3-0,10 см . Швидкість втрати теплостійкості в умовах тертя V=4,5 м/с, при цьому знос майже в 3 рази більший. В усіх випробуваннях при швидкості V=0,5 м/с здійснюється окиснювальне зношування, адгезія відсутня, тобто реалізована сумісність трибоелементів, які випробовувались. Джерела інформації: 1. А.с. № 796728, СССР, G01N 3/56. 1976. 2. Патент № 2063625, RU, G01N 3/56, 1996. Підписне Тираж 24 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601