Способ контроля режима трения металлических поверхностей узла трения

 

Изобретение относится к способам контроля режима трения металлических поверхностей узла трения при смазке маслом с электропроводящими частицами. Целью изобретения является повышение достоверности результатов при смазке маслом с частицами. Смазанные и нагруженные поверхности узла 1 трения перемещают относительно друг друга, пропускают через узел асимметричный переменный ток и регистрируют постоянную составляющую тока. В момент равенства последней эталонному значению регистрируют амплитуды сигналов акустической эмиссии (АЭ) с помощью пьезодатчика 6, усилителя7, акустоэмиссионного прибора 8, амплитудного анализатора 9 импульсов АЭ. Затем определяют информационную энтропию H распределения плотности вероятности амплитуд сигналов АЭ с помощью ЭВМ 11, а по величине H судят о характере разрушения вторичных структур и степени насыщения кислородом поверхностей узла 1 трения. 1 табл., 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 6 01 и 3/56

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4609000/25-28 (22) 25.11.88 (46) 07.10.90. Бюл. Иг 37 (72) И.Г,Носовский, В,Ф.Тесля, В,А.Войтов, О.И.Носовский и О.Н.Белас (53) 620.178,162 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 462109, кл. G 01 N 3/56, 1975. (54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ РЕЖИМА ТРЕНИЯ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ПОВЕРХНОСТЕЙ

УЗЛА ТРЕНИЯ (57) Изобретение относится к способам.контроля режима трения металлических поверхностей узла трения при смазке маслом с электропроводящими частицами. Целью изобретения является повышение достоверности результатов при смазке маслом с

„„ Ц „„1597694 А1 частицами. Смазанные и нагруженные поверхности узла 1 трения перемещают относительно друг друга, пропускают через узел асимметричный переменный ток и регист- рируют постоянную составляющую тока. В момент равенства последней эталонному значению регистрируют амплитуды сигналов акустической эмиссии (АЭ) с помощью пьезодатчика 6, усилителя 7, акустоэмиссионного прибора 8, амплитудного анализатора 9 импульсов АЭ. Затем определяют информационную энтропию Н распределения плотности вероятности амплитуд сигналов АЭ с помощью ЭВМ 11, а по величине Н судят о характере разрушения вторичных структур и степени насыщения кислородом ,поверхностей узла 1 трения. 1 табл., 2 ил.

1597694

Изобретение относится к области испытания материалов на трение и износ и, в частности, для контроля режимов трения узла трения при смазке маслами с электропроводящими частицами, Целью изобретения является повышение достоверности результатов при наличии в смазке электропроводящих частиц.

На фиг.1 представлено устройство для реализации способа контроля режима трения; на фиг.2 — результаты контроля различных режимов трения узла трения.

Устройство содержит узел 1 трения, который с помощью токосъемников 2 подсоединен к источнику 3 переменного тока и к источнику 4 постоянного тока, блок 5 регистрации постоянной составляющей тока, сравнения его значения с эталонным и выработки управляющего сигнала начала регистрации амплитуд сигналов акустической эмиссии (АЭ) с помощью подсоединенного к узлу 1 трения пьезодатчика 6, предварительного усилителя 7, акусто-эмиссионного прибора 8, амплитудного анализатора 9 импульсов АЭ, блока 10 связи и ЭВМ 11.

Способ контроля режима трения металлических поверхностей узла трения осуществляют следующим образом.

Металлические поверхности узла 1 трения смазывают маслом, содержащим электропроводящие частицы, нагружают поверхности и перемещают друг относительно друга. Пропускают через узел 1 трения асимметричный переменный ток и измеряют постоянную составляющую тока с помощью блока 5. В последний вводят эталонное значение, с которым сравнивают текущее значение постоянной составляющей тока. В качестве эталонного значения выбирают постоянный ток асимметрии в режиме износа при граничном трении. В момент равенства текущего значения постоянной составляющей тока эталонному блок 5 вырабатывает управляющий сигнал начала регистрации амплитуд АЭ, Послед ние от пьезодатчика 6 поступают в усилитель.7, акусто-эмиссионный прибор 8, амплитудный анализатор 9 импульсов и через блок 10 связи — в ЭВМ 11. С помощью последней определяют информационную энтропию распределения плотности вероятности амплитуд сигналов АЗ по формуле и д ц

Н = — !092 —, 1=1 Е где Nt — количество импульсов в I-м канале;

N суммарное количество импульсов по и каналов, По величине Н судят о характере разрушения (вязкое или хрупкое) поверхностных пленок вторичных структур и степени насыщения кислородом поверхностей трения.

При режиме граничного трения постоянная составляющая тока складывается из

5 постоянного тока асимметрии и выпрямленной граничными слоями смазки и пленками вторичных структур части переменного тока (фиг.2, участок А), Режиму трения, характеризуемому ме10 таллическим контактом поверхностей, схватыванием и износом, соответствует постоянная составляющая тока, равная постоянному току асимметрии (фиг.2, участок

Б). В гидродинамическом режиме трения

15 постоянная составляющая тока в цепи отсутствует(фиг.2, участок В), Однако, при наличии электропроводящих частиц в смазке эта составляющая не меньше постоянного тока асимметрии (фиг.2, участки В, В ) и

20 зависит от количества частиц.

Пример. Испытания проводят на машине трения 2070 СМТ вЂ” 1 на узле трения ролик-колодка. Ролик изготовлен из стали

ШХ вЂ” 15 (HRC 60 „, 62) диаметром 40 мм и

25 шириной 10 мм, колодка — из той же стали.

Скорость скольжения 0,7 — 1;5 м/с, нагрузка

100 — 2000 Н. Смазывание осуществляют вазелиновым маслом с 3";ь (по массе) графита. Используют источник 3 переменного то30 ка Тр.ЦФ 4,700,027, источник 4 постоянного тока ИПС 4 — 0,1, пьезодатчик 6 ЦТС вЂ” 19, предварительный усилитель 7 из комплекта

АФ вЂ” 15, акусто-эмиссионный прибор АФ—

15, амплитудный анализатор AN-4096-90, 35 блок 10 связи БПА 2 — 97, ЭВМ 11 — "Искра — 1256". Количество каналов n — 4096, диапазон одного канала 2,5 мВ, коэффициент усиления К= 64 дБ. Эталонное значение постоянной составляющей тока 0,15 мА.

40 Результаты контроля режимов трения сведены в таблицу, При Н 2,7 разрушение вторичных структур носит вязкий характер, при Нм,9— хрупкий характер, Соответственно по коли45 чественному химическому анализу кислорода в поверхностных слоях, выполненному сканирующим микроскопом "КЭМСКАН—

4 ДВ", насыщение составляет до 10 и 20;4, Формула изобретения

50 Способ контроля режима трения металлических поверхностей узла трения, заключающийся в том, что смазанные и нагруженные поверхности перемещают одну относительно другой, пропускают через

55 узел трения асимметричный переменный ток и измеряют постоянную составляющую, по которой определяют режим трения, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения достоверности. результатов при наличии

1597694

Составитель В, Данилов

Техред М,Моргентал Корректор С, Шекмар

Редактор А. Шандор

Заказ 3047 Тираж 502 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035,Москва,Ж-35, Раушская наб„ 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 в смазке электропроводящих частиц, определяютт постоянную составляющую тока при износе в режиме граничного трения, которую принимают в качестве эталонного значения, в ходе перемещения поверхностей узла трения регистрируют момент равенства текущего значения постоянной составляющей тока эталонному, при котором измеряют амплитуды сигналов акустической эмиссии и определяют информационную энтропию Н распределения плотности вероятности амплитуд сигналов акустической эмиссии из соотношения

Ь Ni Nt

Н = — — !оц2—, „Ng Ng где Ni u Ng — соответственно количество

5 импульсов в i-м канале и суммарное количество импульсов акустической эмиссии, а по величине энтропии судят о характере разрушения поверхностных пленок вторичных структур и степени насыщения кислородом поверхностей трения, которые дополнительно учитывают при определении режима трения.