Способ подбора материалов пар трения и устройство для его осуществления

Патент 746136

Авторы

Иллюстрации

Показать все

Реферат

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

1i ii 746136

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6l ) Дополнительное к авт. свид-вувЂ” (22) Заявлено 27.03.78(2! ) 2594917/25-27 с присоединением заявки ¹ (51)М. Кл.

Р 16 С 33/04

5 01 М 13/04

Государственный комитет

СССР (23) Приоритет

Опубликовано 07.07.80 Бюллетень № 25 по делам наебретеннй и открытий (53) УЙ К 621.822.. 5(088.8) 1

Дата опубликования описания 10.07.80

Б. И. Костецкий и В. П. Шолудько (72) Авторы изобретения

Украинская ордена Трудового Красного Знамени сельскохозяйственная академия (7I ) Заявитель (54) СПОСОБ ПОДБОРА МАТЕРИАЛОВ ПАР ТРЕНИЯ

И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУШЕСТВЛЕНИЯ

Изобретение касается машиностроения и может быть использовано для определения оптимального сочетания материалов пар трения.

Известен способ подбора материалов пар трения, заключаюшийся в том, что

5 пару трения размешают в ванне с электропроводной смазкой и при относительном движении подвижного и неподвижного элементов пары трения измеряют ЭДС

1 0 между электродом сравнения и рабочим электродом неподвижного элемента.

Способ осушествляют устройством, содержашим рабочий электрод неподвижного элемента и электрод сравнения, на15 ходяшийся в ванне с электропроводной смазкой,при этом электроды соединены с регистрируюшей аппаратурой (11, Однако известные способ и устройство для его осушествления обладают невысо-,, кой точностью измерения ЭДС недостаточной информативностью о процессах, происходяших на поверхностях элементов

2 пары трения, и не применяются для определения благоприятных режимов работы пары трения. !

1(елью изобретения является определение оптимального сочетания пар трения и их режима работы.

Это достигается тем, что измеряют

ЭДС между дополнительным электродом сравнения и рабочим электродом подвижного элемента и по разности, упомянутых

ЭДС устанавливают наличие диапазона благоприятной работы пар трения.

Устройство, позволяюшее осушествить предлагаемый способ, снабжено рабочим электродом подвижного элемента, дополнительным электродом сравнения для измерения потенциала вблизи поверхности подвижного элемента, а также дополнительной регистрируюшей аппаратурой; подключенной к рабочему электроду подвижного элемента и дополнительному электроду сравнения, при этом первый электрод сравнения выполнен с возможностью подсоединения к неподвижному

746 138

55 элементу пары трения. Кроме того, дополнительный электрод сравнения установлен за рабочим электродом неподвижного элемента движения по ходу движения подвижного элемента.

На фиг. 1 изображена принципиальная схема установки для подбора материалов пар трения, на фиг. 2 и 3 - графики результатов испытаний элементов пары трения, полученные при регистрации иэменэний ЭДС одной из измерительных цепей и двумя измерительными цепями comaker ственно.

Устройство содержит электрохимическую ванну 1, иэготовленну1о из электроизоляционного материала, подвижный элемент 2, изоляционную трубку 3, явпяю-. щуюся электролитическим ключом для подвода дополнительного электрода сравнения 4, регистрирующую аппаратуру 5 и 6, неподвижный элемент 7, изолированный от электропроводящей смазки и содержащий изоляционную трубку 8 которая служит электролитическим ключом для подвода электрода сравнения 9, регистрирующую аппаратуру 10 и 11, нагрузочное приспособление 12, рабочие электроды 13 и 14, подключенные к подвижному и неподвижному элементам ,2 и 7 соответственно.

Подбор мат.ериалов пары трения за- " -" клЮчается в том, что элементы пары тре-. ния 2 и 7 размещают в электрохймичес- кой ванне 1, заполненной электропроводной смазкой. При относительном"движении подвижного 2 и неподвижного 7 элементов пары трения на их поверхности устанавливаются ойределенные потенциалы.

Измеряют ЭДС между электродом сравнения 9 и рабочим электродом 14 неподвижного элемента 7, а также между дойолнительнйм электродом сравнения 4 и рабочим электродом 13 подвижного элемента 2. По разностй ЭДС йэмеряемых регистрирующей аппаратурой 5,6, 10 и 11, устанавливают наличие диапазона благоприятной работы пары трения.

В начальный момент работы йарй трения .и приложения нагрузки происходит разрушение исходных окисных слоев, что, приводит к изменениям электрических потенциалов на поверхности трения.

В дальнейшем, при постепенном увеличении нагрузки происходит одновременное разрушение и образование новых окисных пленок, т.е. наступает динамическбе равновесие между процессами разрушения и образования окисных пленок, при этом величина потенциалов будет иметь не изменяющийся с течением времени уровень.

При критических нагрузках, возникаю-. щях в паре трения, скорость разрушения окисных пленок преобладает над скоростью их образования. В этих условиях величина потенциала не стабилизируется, что указывает на аварийный режим работы.

На графике (см. фиг. 2) можно различить три участка изменения электродного потенциала в зависимости от нагрузки: участок приработки, участок нормального механо-химического (окислительного) изнашивания и участок повреждаемости, На участке нормального механо-химического износа имеет место процесс динамического разрушения и образования окисных пленок. Установлено, что уровню потенциала на участке Р -P> соответствуют окисные пленки, соответствующие по своим свойствам твердым растворам кислорода. в металле, так называемые вторичные структуры Х, типа. Уровню

25 потенциала на участках Р> -Р11 и Р,, -Р соответствуют твердые растворы и химические соединения, так называемые вторичные структуры «rl типа.

Зависимость 1 (см. фиг. 3) соот30 еТ Т еТ rloKGsGBH$lh1 потенциалов трущейся поверхности подвижного образца, I зависимость 2 значению потенциалов неподвижного образца.

Износные и фрикционные испытания

35 показали, что при сочетании на элемен,тах вторичных структур 1 + 1 типов (участок A) имеет место увеличение износа и повышение коэффициента трения. При сочетании вторичных структур .

I + Й типов (участок Б) наступает снижение износа и уменьшение коэффициента трения.

Проверка способа проводилась при трении в среде электропроводяшей смазки подвижного элемента из закаленной ста-, ли 9ХВГ и 18ХГТ по неподвижному элементу, выполненному из железа, стали 45, стали У10, дюралюминия АД 1, 50 сплава AMU сплава ANT6 латуни

ЛМ59, бронзы БРОФ.

Формула изобретения

1. Способ подбора материалов пар трения, заключающийся и том, что пару трения размещают в ванне с электропроводной смазкой и при относительном двиI ;Фя;.Ъ -,÷, "х.

5 746 ИВ 6 жении подвижного и неподвижного эле- .потенциала вблизи поверхности подвижноментов пары трения измеряют ЭДС меж- :го элемента, а также дополнительной ду электродом сравнения и рабочим регистрирующей аппаратурой, подключенэлектродом неподвижного элемента, о т ной к рабочему электроду подвижного л и ч а ю ш и и с я тем, что, с целью s элемента и дополнительному электроду определения оптимального сочетания пар сравнения, при этом первый электрод трения и их режима работы, измеряют, сравнения выполнен с воэможностью под»

ЭДС между дополнительным электродом соединения к неподвижному элементу пары сравнения и рабочим. электродом подвиж- трения. ного элемента и по разности 3LLC уста- >о 3. Устройство по п. 2, о т л и ч а юнаитивают наличие диапазона благонрият- щ е е с я тем, что дополнительный элект ной работы пары трения. род сравнения установлен за рабочим

2. Устройство для осуществления спо- электродом неподвижного элемента по ходу соба по п. 1, содержащее рабочий элект- движения подвижного элемента. род неподвижного элемента и электрод 1s Источники информации, сравнения, соединенных с регистрирующей принятые во внимание при экспертизе аппаратурой, о т и и ч а ю щ е е с я I, Поверхностная прочность материалов тем, что оно снабжено рабочим электро- при трении. Под. ред. д-ра техи. наук.

Ю ° r дом подвижного элемента дополнительным Б. И. Костецкого, Киев, Техника, электродом сравнения для измерения 2о 1976.

Составитель Г. Колтан к

Редактор Л. Народная Техред И. Нинн Корректор B Синннкая

Заказ 3918/25 Тираж 1095 Подписное

11НИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4