Способ оценки противоизносной способности масла

Способ оценки противоизносной способности масла

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ЙСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6!) Дополнительное к авт. свил-ву (22) Заявлено 27.06,75(2!) 2149553/04 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 25.05.77. Бюллетень № 19 (45) Дата опубликования описания 26.07.77 (I!) 559174 (5!) М. Кл.

Я 01 М 33/30

Гасударственный камнтет

Савета Мнннстрав СССР аа делам нзааретеннй н аткрытнй (53) УЛК 620.1 (088. 8 ) (Т2) Авторы изобретения

О.П. Лапотко, В.В. Арсенов и Г.Н. Веремеенко

Институт проблем надежности и долговечности машин (7!) Заявитель

AH Белорусской CCP (54) СПОСОБ ОПЕНКИ ПРОТИВИИЗНОСНОИ СПОСОБНОСТИ

MACHA

Изобретение относится к способам оценки противоизносной способности масел и может применяться во всех областях техники, где используют гидромеханизмы.

Известны способы оценки противоизносной 5 способности масел путем определения износа трущихся деталей в масляной среде, сущность которых заключается в том, что износ их опредепяют в зависимости от сорта

Масла, сравнивая его величину, оценивают !О противоизносную способность 11).

Известны способы оценки противоизносной способности масел с помощью различных машин трения: Тимкена, SAE, четырех- 15 шариковой, отличаюгцихся по констоукции и по виду деталей паоы трения. Эти способы заключаются в том, что детали пары трения перед началом работы взвешивают, после чего при определенных оежимах (скорость 20 скольжения или качения, нагрузка, температура, объем испытываемого масла, длительность эксперимента) пооводлт испытания.

В конце испытания летали и и ы трения вновь взвешивают и определяк>т и;ии с в милиграм-25 мах. Возможно определение износа и с помощью микрометрирования (2), Известен способ оценки противоизносной способности масел при помощи наведенной радиоактивности, который заключается в том, что в материал испытываемой детали или в присадку масла вводят элемент с большим сечением захвата медленных нейтронов или используют содержащийся в детали химический элемент указанного характера, который обнаруживают после облучения пробы отработанного и содержащего продукты износа масла или присадки при помощи медленных нейтронов (31 .

Основным Henoc rATKoM всех методов определения противоизносных свойств масел на машинах трения или натурных изделиях является необходимость полной или частичной разборки сопряжения, что увеличивает трудоемкость операции и приводит к дополнительным погрешностям за счет вторичной

npHpQGoTKH после сборки сопряжения. Резу и,— таты измерения износа, получаемые, наги имер, при микрометрпровацни, включают и,3менение деталей нс только и связи с изпо559174 сом, но и в связи с деформацией их в процессе сборки, работы и измерения. Поэтому даже ири использовании измерительных приборов высокого класса точности результирующая погрешность при определении износа, например, методом микрометрирования составляет примерно .+ 5 мкм. Повышение точности определения противоизносных свойств масел на машинах трения методами взвешивания и микрометрирования связано о и cдругими трудностями: :с созданием постоянных температурных условий при последовательных измерениях, с тщательной очисткой поверхности и др. Поэтому надежные результаты данные методы дают только при 15 достаточно большом износе элементов пары трения, что связано, в первую очередь, с длительностью эксперимента. При определении характера изменения противоизносных свойств масла в процессе испытания необходимо увеличение числа замеров, а следовательно, и числа процедур разборка — сборка пары трения, что вносит существенные искажения в общую картину наблюдаемого процесса износа.

В связи с указанными особенностями методов оценки противоизносных свойств на .машинах трения был разработан ряд новых методов, позволяющих проводить испытания без разборки машин. Уже само исключение операций сборка - разборка дает повышение точности результатов, что является существенным положительным эффектом.

Например, известен беэраэборный способ оценки противоизносной. способности сма- 5 зочных материалов путем трения одной радиоактивной металлической поверхности о другую металлическую поверхность в среде масла и регистрации износа путем измерения радиоактивности масла, содержащего продукты износа (4).

Данный метод, обладая рядом преимуществ (высокая чувствительность,, позволяющая фиксировать очень малые износы за весьма короткие промежутки времени, возможность автоматизации измерения при непрерывной работе механизма без разборки и сборки), имеет такие недостатки, как сложность схемы измерения, большое количество аппаратуры, необходимость защитного»оборудова50 ния и др.

Пелью изобретения является упрощение способа.

Поставленная цель достигается тем, что в способе оценки противоизносной способности масла .путем трения одной металлической детали о другую в среде масла при заданных эксплуатационных условиях с последующей беэраэборцой регистрацией величины износа в одной из деталей заподлицо с ee pa бочей поверхностью устанавливают датчик сопротивления и по изменению износа датчика судят о противоизносной способности масла, Определение величины износа датчика основано на изменении величины электрического сопротивления датчика вычисляемого из соотношения е

Р 70+ где р — удельное сопоотивление датчика, омхммlм;

/ — длина датчика, м; — плошадь поперечного сечения, г мм сна - толщина и ширина датчика, мм, Истирание датчика происходит по его толшине (мкм). В разработанном методе величина износа датчика была принята 0-100 мкм.

Кроме того, необходимо учесть приработочный износ датчика порядка 20-50 мкм до испытания, чтобы обеспечить совпадение рабочих поверхностей датчика и детали пары трения. Поэтому по результатам испытаний для данного метода рекомендуется для датчика сопротивления применять горячекатанную фольгу толщиной порядка 200 мкм из жаростойкого сплава ОХ27Ю5А для высокотемпературных печей. Удельное сопротивление ииииии р =1,42 1,47- -"," — —, что ииичитчли» ио выше удельного сопротивления материала применяемых проводников (p „= 0,28 1 "- "-"-), Применение высокоомных материалов для увеличения общего сопротивления датчика является одним иэ основных путей повышения точности метода, так как другой путь увеличения сопротивления датчика (см. формулу) — уменьшение его линейных размеров — ограничено технологическими возможностями наклейки и пайки. Датчик сопротивления с шириной менее 0,5 мм практически применять нельзя, Повышение точности метода, т.е. уменьшение достоверно оцениваемой величины износа контрольного элемента, для данного метода возможно не только за счет увеличения величины сопротивления датчика, но и повышения точности метода, применяемого для оценки этого сопротивления.

Из всех методов замера изменения сопротивления наиболее точным является мостовой метод.

На чертеже изображена схема для определения противоизносной способности масла.

Система содержит металлические детали

1 и 2, которые являются парой трения, работающей в масляной среде 3, Заподлицо с рабочей поверхностью детали 2 установлен

559174

1500

Способ оценки противоизнос ой способности масла путем трения одной металличе<.— кой детали о другую в <-.роде масла при задатчик 4 сопротивления на клею 5, который является одновременно изолятором. Датчик

4 потребляет ток от источника 6, с которым он соединен при помощи проводов 7, проходящих через сверления 8, выполненные в детали 2. Датчик снабжен электроизмерительным прибором 9 с самопишущим устройством.

П р и M е р . Оценку противоизносной, способности масел, применяемых в объем- !а ных гидроприводах, производят в пластинчатом насосе типа Г 12-21 A. В качестве пары трения выбирают статорное кольцо и пластинку ротора насоса (на чертеже соответственно детали 2 и 1). В статорном коль 15 це 2 выполняют сверления 8 для соединитель ных проводов 7 и паз, в который устанавливают на клею датчик сопротивления. Подсо единяют к датчику источник тока 6 и элекгроиэмерительный прибор 9.с самопишущим 20 устройством, подготавливают насос к проведению испытаний, Во избежание возникновения электрического контакта датчика сопротивления, установленного в статорном кольце, с пластинкой ротора на время работы насоса отключают от датчика источник тока и электроизмерительный прибор, т . е. во время работы насоса измерения износа не производят.

Испытания проводят при следующих ре- 30 жимах:

Давление нагнетания, кгсУсм 100-250 о

Температура, С 60-80

Частота вращения вала

35 насоса, об/мин

Объем испытываемого масла, л 1,9

Время испытаний, час 7

Применяют масло сорта Индустриальное 40

20. Через промежутки времени, составляющие 20-30 мин работы насоса, производят замер износа статорного кольца насоса, при этом выполняют следующие операции: выключают насос, устанавливают ротор его в оп- 45 ределенное положение, при котором исключается электрический контакт датчика сопротивления с пластинкой ротора, включают электрическую цепь: датчик сопротивления— источник тока — электроизмерительный прибор с самопишущим устройством, при этом производят измерения изменения сопротивления датчика вследствие его износа и автоматическую запись результатов. П роизведя таким образом измерения в течение всего цикла раб ты, который составляет 7 — P час, получают кривую износа стоторпого кольца насоса, которая характеризует протнвоизносную способность масла, работающего в этом насосе.

Далее заменяют сорт испытываемого м;и-ла, заливая в гидросистему масло Индуетриальиое 40, и проводят испытания аналогичным способом.

В результате были сделаны следуюшне выводы. Характер кривых износа, характеризующих противоиэносную способность масел, одинаков, но величины износа различны, B первом случае (масло Индустриальное 20 ) величина износа 16,2 мкм, во втором

13,6 мкм (масло Индустриальное 40). Следовательно, противоизносная способность масла Индустриальное 40 лучше, чем противоизносная способность масла Индустриальное 20.

Данкые о велкчине износа получают, предварительно проведя тарировку электроизмерительного прибора, т.е. установив, какая величина насоса соответствует определенному изменению сопротивления датчика.

Испытав различные сорта масел таким образом и сравнив кривые износа и величины его, оценивают противоиэносные способности этих масел, При длительных испытаниях, которые позволяют получать более точные результаты, для создания одинаковых условий при испытаниях различных сортов масел производят замену статорного кольца и датчика сопротивления.

Погрешность предлагаемого способа, как показали расчеты не превышает 3-4 v.

Технико-экономическая эффективность способа заключается в значительном упрощении его по сравнению с аналогичными способами,. Для данного метода необходимо применять малое количество стандартной универсальной аппаратуры, доступной каждой измерительной лаборатории. При этом приборы можо выбирать иэ широкого номенклатур ного ряда. Они проще и значительно дешевле аппаратуры, необходимой для определения качества масла, например, методом радиоактивных материалов или нейтронного активационного анализа.

Необходимо отметить также, что значение удельного сопротивления применяемых материалов датчика практически не меняется с течением времени, что не снижает точности метода. При использовании же радиоактивных материалов необходимо учитывать естественный распад радиоактивных материалов.

Формула изобретения

559174

Составитель Л. Русанова

Редактор О. Кузнецова Техред А, Богдан Корректор В. Галас

Заказ 1608/97 Тираж 1101 Подписное

LlHHHHH Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "11атент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 данных эксплуатационных условиях с последующей безразборной регистрацией величи- ны износа, отличающийся тем, что, с целью упрощения способа, в одной иэ деталей эаподлицо с ее рабочей поверхностью устанавливают датчик сопротивления и по изменению износа датчика судят о противоиэносной способности масла.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

l. Розенберг Ю.A., Влияние смазочных масел на долговечность и надежность деталей машин, М., 1970, с. 205-213.

2. Банер Ч.Д., "Редукторные и трансмиссионные масла", М., 1967.

3. Авторское свидетельство СССР

¹ 118647, 5 01 N 3/56, 1953

4. Авторское свидетельство СССР

1о No.192490,,Gi 01 и 19/02, 1960.