Спосіб вимірювання величини зносу сталевої деталі

Спосіб вимірювання величини зносу сталевої деталі, що полягає у закріпленні в отворі деталі на поверхні, що зношується, вставки-свідка, викона 3 Величина зношування оцінюється по зміні положення твірної до і після тертя візуально або із застосуванням збільшення, наприклад, за допомогою мікроскопу Брінеля. Даний спосіб відзначається простотою, але результати заміру зношування деталей по даному способу мають низьку точність та достовірність, що в основному пов'язане з методом закріплення вставки-свідка, який передбачає наявність клею, що заповнює об’єм між впадиною різьби вставкисвідка та отвором у деталі. В результаті певна частина поверхні тертя деталі має механічні і триботехнічні властивості відмінні, а точніше - гірші від властивостей матеріалу деталі. Це спричиняє перерозподіл нормального навантаженням в трибосистемі з відповідним спотворенням результатів дослідження. Вищеописаний перерозподіл нормального навантаження виражається в його концентрації по краях отвору та на витку, інтенсифікації зношування цих ділянок, утворенню завалів, які утруднюють точне визначення положення твірної. Оскільки клей зношуватиметься інтенсивніше від матеріалу деталі, особливо при наявності абразиву та рідини, в місці його розміщення збираються продукти зношування, що теж певним чином, впливатиме на трибологічні процеси. В основу винаходу покладено завдання підвищити точність та достовірність результатів способу вимірювання величини зносу стальних деталей за допомогою вставок-свідків за рахунок удосконалення конструкції кріплення, яка мінімально спотворює контактно-силове поле трибосполучення, а також за рахунок технології визначення положення твірної, яка виключає наявність в цій процедурі елементів суб'єктивізму. Поставлена задача вирішується наступним чином. У відомому способі вимірювання спрацювання стальної деталі, який полягає у закріпленні в отворі, на поверхні що зношується вставки-свідка, виконаної з матеріалу деталі, у вигляді тіла обертання з нанесеною по всій висоті зовнішньою різьбою з твірною, перпендикулярною до осі обертання, зношуванні деталі і оцінці величини зношування по зміні кутового положення твірної, новим являється те, що у отворі деталі, в який встановлюють вставку-свідок виконують внутрішню різьбу відповідну до зовнішньої різьби вставки-свідка, закріплення вставки-свідка в деталі здійснюють шляхом загвинчування по цій різьбі, вставку-свідок перед закріпленням піддають сульфідуванню. а визначення зміни кутового положення твірної здійснюють за допомогою зняття відбитків з поверхні зносу за методом Баумана. Закріплення вставки-свідка в зношуваній деталі за допомогою різьби виключає їх відносне переміщення при терті, крім того, виключається перерозподіл нормального навантаження і утворення завалів. Сульфідування вставки-свідка дозволяє чітко виділити контур різьби за допомогою зняття відбитків за методом Баумана. Реалізація способу пояснюється такими графічними матеріалами. 92530 4 На Фіг.1 зображена вставка-свідок, в розрізі; на Фіг.2- вид А на Фіг.1. Вставка-свідок 1 величини зносу стальної деталі 2 представляє собою тіло обертання (циліндр) із зовнішньою різьбою 3, з кроком t, твірна якої 4 перпендикулярна до осі 5 вставки-свідка. В отворі деталі 2, що зношується виконана внутрішня різьба 6 - відповідна до зовнішньої різьби вставкисвідка 1 і висвердлений отвір 7, в який по пресовій посадці встановлений штифт 8, відносно якого замірюють положення твірної 4. Визначення величини зносу по патентованому способі здійснюють наступним чином. Вставку-свідок 1 та штифт 8 виготовляють з матеріалу деталі 2 і піддають сульфідуванню, внаслідок якого зовнішня поверхня вставки-свідка 1 і штифта 8 насичується сіркою. Один з варіантів сульфідування стальних деталей описаний в [Энциклопедия неорганических материалов. /Под ред. Федорченко И.М. - К.: Главная редакция Украинской Советской энциклопедии. - Т.2. - 1977. - С.813] полягає в зануренні і витримці попередньо знежиреної деталі у ванну з водним розчином наступних компонентів (г/л): NaOH або КОН 500-600 S 5. Процес відбувається при температурі 125155°С після чого деталь промивають у воді, Сульфідовану вставку-свідок 1 загвинчують в різьбу 6 отвору деталі 2 таким чином, щоб відкритий торець вставки-свідка знаходився в рівень з поверхнею тертя І-І. Цього можна досягнути за рахунок кінцевої механічної обробки зібраних елементів 1, 2. наприклад шліфуванням, фрезеруванням або точінням. Така механічна обробка веде також до того, що сульфідованою буде тільки поверхня різьби вставки-свідка 1: площа сульфідованого матеріалу мінімальна, чим виключається вплив на процеси тертя і зношування. Перед зношуванням визначають положення твірної 4 на поверхні тертя І-І зняттям відбитка за методом Баумана [Энциклопедия неорганических материалов /Под ред. Федорченко И.М. К.: Главная редакция Украинской Советской энциклопедии. - Т.1. - 1977. - С.120-121]. Для цього беруть бромистий фотопапір, змочують його в 5% розчині H2SO4 і прикладають до поверхні зношування на місці виходу торця вставки-свідка 1. Витримують папір на протязі 3 хв. На поверхні відбуваються наступні реакції: MnS(FeS)+H2SO4→MnSO4(FeSO4)+H2S, (1) 2AgBr+H2S→2HBr+Ag2S, (2) В результаті реакції (1) в місцях скопичення сірки (MnS і FeS), а це різьбова поверхня вставкисвідка 1, виділяється сірководень (H2S), який, в свою чергу, вступає у взаємодію (2) з AgBr фотопаперу. Утворюється сульфід срібла, який має темний колір і таким чином чітко проявляє місця скопичення сірки. Одержаний за описаним методом Баумана відбиток дозволяє точно визначити кутове положення (відносно сульфідованого штифта 8, встановленого у отворі 7) твірної 4. Після зношування деталі 2 (переріз ІІ-ІІ) повторюють процедуру зняття відбитку за методом Баумана і знову визначають положення твірної 4. 5 92530 По величині кута і відомому кроку різьби t знаходять величину зношування деталі h. У випадку, коли передбачається спрацювання на величину h>t використовуюсь декілька вставок Комп’ютерна верстка Л. Ціхановська 6 свідків з різним t, наприклад, виконаних концентрично, [А. с. СРСР №1427231, G01N3/56, 1988p.], або вставку-свідок 1 у вигляді конусу [А. с. СРСР №1185181, G01N3/56, 1985р.]. Підписне Тираж 26 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