Спосіб оцінки протиспрацьовувальних властивостей мастильних матеріалів

Спосіб оцінки протиспрацьовувальних властивостей мастильних матеріалів, за яким трібосистему, яка складається з двох трібоелементів, що перебувають у контакті, беруть участь у процесі тертя і які змащують мастильним матеріалом, властивості якого випробовують, навантажують, приводять у рух один з трібоелементів, вимірюють товщину мастильного шару між трібоелементами безконтактним методом падіння електричної напруги в режимі нормального тліючого розряду на мастильному шарі через визначені проміжки часу роботи, який відрізняється тим, що через ті ж самі проміжки часу безконтактним методом вимірюють величину проміжку між цими ж трібоелементами, а про протиспрацьовувальні властивості мастильного матеріалу судять за величиною спрацьовування трібоелементів, який визначають за залежністю i =h-d, де h - проміжок між трібоелементами, δ - товщина мастильного шару між ними. Винахід належить до галузі випробувань мастильних матеріалів, визначення тріботехнічних характеристик трібосистем, таких, наприклад, як пристосовуваність та сумісність в умовах тертя. При цьому трібосистема розуміється як сукупність усіх трібоелементів, що беруть участь у терті і зношуванні, їхніх властивостей і зв'язків, параметрів, які впливають ззовні на ці трібоелементи, а також характеристих тертя та спрацьовування; трібоелементи - це тіла, що перебувають у контакті, мастильний матеріал та навколишнє середовище, які беруть безпосередню участь у процесі тертя; пристосовуваність це властивість трібосистеми в умовах зовнішнього впливу змінювати і стійко відтворювати свою структуру в енергетично вигідному напрямку; сумісність в умовах тертя - це властивість матеріалів тертьових тіл і мастильного матеріалу разом забезпечувати задані характеристики тертя і спрацьовування та запобігати адгезії в умовах тертя. Винахід може бути застосований в галузях, які займаються розробкою мастильних матеріалів, присадок до них та підборі пристосовуваних конструкційних матеріалів. Відомий спосіб визначення мастильних властивостей мастильних матеріалів на чотирьохкульковій машині тертя, за яким трібосистему, яка складається з трьох нерухомих і однієї рухомої кулі, змащуваних мастильним матеріалом, властивості якого визначаються, навантажують, приводять в рух рухому кулю та вимірюють тріботехнічні характеристики (індекс заїдання, критичне навантаження зварювання (адгезії в умовах тертя [ДСТУ 2823-94. Зносостійкість виробів. Тертя, зношування та мащення. Терміни та визначення]; схватывания при трении [ГОСТ 27674-88. Трение, изнашивание и смазка. Термины и определения] та узагальнений показник зносу), за якими судять про мастильні властивості мастильного матеріалу [1]. (19) (11) 88813 (13) (21) a200714836 (22) 26.12.2007 (24) 25.11.2009 (46) 25.11.2009, Бюл.№ 22, 2009 р. (72) ДМИТРИЧЕНКО МИКОЛА ФЕДОРОВИЧ, МНАЦАКАНОВ РУДОЛЬФ ГЕОРГІЙОВИЧ, МІКОСЯНЧИК ОКСАНА ОЛЕКСАНДРІВНА, РУДЕНКО ОЛЕГ ВОЛОДИМИРОВИЧ, БАЛАНІН ВІТАЛІЙ ХРИСТОФОРОВИЧ, ТУРИЦЯ ЮЛІЯ ОЛЕКСАНДРІВНА (73) НАЦІОНАЛЬНИЙ ТРАНСПОРТНИЙ УНІВЕРСИТЕТ (56) Дмитриченко Н.Ф., Мнацаканов Р.Г. Смазочные процессы в условиях нестационарного трения.-Житомир: ЖІТІ, 2002. С.30-37 RU 2063625, C1, 10.07.1996 SU 1536263, A1, 15.01.1990 SU 1718031, A1, 07.03.1992 Cтадник В.А., Райко М.В.//Проблемы трения и изнашивания.-Киев: Техніка, вып.27, 1985. С.64-66 C2 2 UA 1 3 До недоліків цього способу слід віднести неможливість оцінки протипрацьовувальних властивостей мастильних матеріалів в процесі випробовувань. Крім того, швидкоплинність випробовувань на цій машині виключає розвиток хімічних, фізикохімічних і полімеризаційних процесів, які грають в оцінці протипрацьовувальних властивостей мастильних матеріалів вирішальну роль. Найбільш близьким за технічною сутністю та сукупністю ознак до винаходу, який заявляється, є спосіб оцінки протипрацьовувальних властивостей мастильних матеріалів за товщиною мастильного шару між трібоелементами [2], вибраний як прототип. Згідно з цим способом трібосистему, яка складається з двох трібоелементів, змащуваних мастильним матеріалом, властивості якого визначаються, навантажують, приводять в рух один з трібоелементів, вимірюють товщину мастильного шару в контакті тертя методом вимірювання падіння електричної напруги в режимі нормального тліючого розряду і за цим показником судять про протипрацьовувальні властивості мастильного матеріалу. До причин, які перешкоджають одержанню потрібного результату, слід віднести те, що цей спосіб лише опосередковано оцінює протипрацьовувальні властивості мастильного матеріалу за товщиною мастильного шару, при яких працює значна більшість трібосистем. У той же час відомо, що в умовах граничного мащення, при яких працює більшість трібосистем, за однакової товщини мастильного шару швидкість або інтенсивність спрацьовування трібоелементів можуть бути різними для різних мастильних матеріалів. Так, наприклад, при однакових в'язкісно-температурних характеристиках мастильних матеріалів і силах тертя спрацьовування зубчастих передач суттєво (до декількох разів) відрізняється [Дроздов Ю.Н. и др. Трение и износ в экстремальных условиях. М.: Машиностроение, 1986. - 224с.]. В основу винаходу покладено задачу удосконалення способу оцінки протипрацьовувальних властивостей мастильних матеріалів за товщиною мастильного шару між трібоелементами, що перебувають у контакті і беруть участь у процесі тертя, методом падіння електричної напруги в режимі нормального тліючого розряду на мастильному шарі, шляхом вимірювання величини проміжку між цими ж трібоелементами методом безперервного і безконтактного вимірювання, наприклад, як це здійснено в [Патент РФ N2063625, G01M13/04. Бюл. N19, 1996], a протипрацьовувальні властивості мастильного матеріалу визначають за величиною спрацювання трібоелементів за залежністю i=h-d, де h - проміжок між трібоелементами, d - товщина мастильного шару між ними. Поставлена задача вирішується тим, що в способі оцінки протипрацьовувальних властивостей мастильних матеріалів, згідно з яким трібосистему, яка складається з двох трібоелемнтів, що перебувають у контакті, беруть участь у процесі тертя і змащуються мастильним матеріалом, властивості якого визначаються, навантажують, при 88813 4 водять у рух один з трібоелементів, вимірюють товщину мастильного шару між ними безконтактним методом падіння електричної напруги в режимі нормального тліючого розряду на мастильному шарі через визначені проміжки часу роботи, через ті ж самі проміжки часу безконтактним методом вимірюють величину проміжку між цими ж тріботелементами, а про протипрацьовувальні властивості мастильного матеріалу судять за величиною зносу трібоелементів, який визначають за залежністю i=h-d, де h - проміжок між трібоелементами, d - товщина мастильного шару між ними. При цьому слід мати на увазі наступне. Проміжок між трібоелементами h=d+і може бути виміряний двома шляхами. Різниця між послідовними значеннями відстані між осями трібоелементів h=DH=H2-H1=-(d+і); H2L1. Сутність ознак заявленого способу і технічний результат, що досягається, мають між собою причинно-наслідковий зв'язок. Саме завдяки тому, що в способі оцінки протизносних властивостей мастильних матеріалів вимірюють величину проміжку між трібоелементами, що перебувають у контакті і беруть участь у процесі тертя, з'являється можливість більш ефективної і значущої оцінки протипрацьовувальних властивостей мастильних матеріалів. Суть винаходу пояснюється ілюстраціями, на яких зображені: на Фіг.1 - структурна схема випробовувальної установки; на Фіг.2 - залежність товщини мастильного шару між трібоелементами від часу роботи трібосистеми; на Фіг.3 - залежність величини проміжку між трібоелементами від часу роботи трібосистеми; на Фіг.4 - залежність величини спрацьовування трібосистеми від часу роботи. Спосіб оцінки протипрацьовувальних властивостей мастильних матеріалів здійснюють наступним чином (структурна схема випробовувальної установки наведена на Фіг.1). Трібоелементи 1 змащують мастильним матеріалом 2, який випробовується, навантажують радіальним навантаженням Р, приводять в обертальний рух з необхідною частотою обертання w. Через задані часові інтервали вимірюють товщину мастильного шару між трібоелементами (вимірювальний ланцюг: трібоелементи 1 з мастильним шаром між ними - струмознімачі 3 - вимірювальний пристрій 4). Через ці ж самі часові інтервали вимірюють величину проміжку між трібоелементами (вимірювальний ланцюг: безконтактний вимірювач переміщення верхнього трібоелемента 5 - вимірювальний пристрій 6, який виконує операцію перетворення величини переміщення верхнього трібо 5 88813 елемента в величину проміжку між трібоелементами, між якими існує пропорційна залежність). За показниками вимірювачів 4, 6 будують залежності товщини мастильного шару d між трібоелементами 1 і величини проміжку між ними h від часу роботи трібосистеми. Потім будують залежність величини спрацьовування трібосистеми і від часу роботи трібосистеми, за якою судять про протипрацювальні властивості мастильного матеріалу, який випробовується. Нижче наведений приклад випробовування: матеріал трібоелементів 1 - сталь 45; діаметр трібоелементів 1 - 50±0,001мм; мастильний матеріал - олива МК-8; контактні напруження - s=700МПа; сумарна швидкість кочення - VS=3м/с; проковзування - 20%. Комп’ютерна верстка М. Ломалова 6 В процесі випробовувань з інтервалом в 10хв. одночасно вимірювались величини товщини мастильного шару між трібоелементами 1 і проміжку між ними. Випробування тривали 5 годин. Результати випробувань наведені на Фіг.2-4. Спосіб оцінки протипрацювальних властивостей мастильних матеріалів, що патентується, дозволяє більш обґрунтовано оцінювати працездатність трібосистем. Джерела інформації: 1. ГОСТ 9490-75. Материалы смазочные жидкие и пластичные. Метод определения смазывающих свойств на четырехшариковой машине. 2. Дмитриченко Н.Ф., Мнацаканов Р.Г. Смазочные процессы в условиях нестационарного трения: Монография. - Житомир: ЖИТИ, 2002. - 308с. Підписне Тираж 28 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