DD249097A1

DD249097A1 - Einrichtung zur untersuchung des verschleissverhaltens von reibpaarungen

Info

Publication number: DD249097A1
Application number: DD28982486A
Authority: DD
Inventors: Ronald Kuehn
Original assignee: Zeitz Hydrierwerk
Priority date: 1986-04-30
Filing date: 1986-04-30
Publication date: 1987-08-26

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Untersuchung des Verschleissverhaltens von Reibpaarungen, die insbesondere bei der Entwicklung von Schmierstoffen und Schmierstoffzusaetzen einsetzbar ist. Ziel der Erfindung ist die kostenguenstige Bereitstellung einer Einrichtung, mit der die Verschleissintensitaet von Reibpaarungen sowie deren Abhaengigkeit vom Schmierstoff untersucht werden kann. Die erfindungsgemaesse Einrichtung ist im wesentlichen dadurch charakterisiert, dass auf einem ebenen Grundkoerper, dessen Gleitflaeche eine definierte Rauheit aufweist, ein aus mindestens drei gleichlangen, fest mit einer drehbaren Halterung verbundenen, im gleichen Abstand von der Drehachse angeordneten und die Pruefkoerperpaarung zentrierenden Pruefstiften bestehender Gegenkoerper waehrend der Pruefung derart beweglich angeordnet ist, dass die Pruefstifte auf dem Grundkoerper eine Gleitbewegung ausfuehren.

Description

Hierzu 1 Seite Zeichnungen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Untersuchung des Verschleißverhaltens von Reibpaarungen, vor allem zur Beurteilung unterschiedlicher Werkstoff- oder Werkstoff-Schmierstoff-Paarungen hinsichtlich ihres Verhaltens im Normalverschleißgebiet.

Die erfindungsgemäße Einrichtung ist insbesondere als Prüfmethode bei der Entwicklung von Schmierstoffen und Schmierstoffzusätzen einsetzbar. Darüber hinaus ist die Einrichtung neben der Untersuchung des Verschleißverhaltens auch zur Beurteilung des Reibungsverhaltens geeignet.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Es ist bekannt, zur qualitativen Untersuchung von Schmierstoffen Modellprüfmaschinen einzusetzen.

Eine weit verbreitete und wahrscheinlich am häufigsten angewendete Prüfmaschine ist der Vierkugelapparat. Nach dem Vier-Kugel-Prinzip werden Kennwerte ermittelt, die der Qualitätsüberwachung von Schmierstoffen sowie der Entwicklung neuer Schmierstoffe dienen. Solche Kennwerte sind z.B. Verschweißwert, kritische Belastung, Freßindex und Verschleißkalottendurchmesser. Auf dem derzeitigen Stand der Schmierstoffentwicklung ist es nicht nur von Bedeutung, das Reibungsverhalten, Lasttragevermögen und das Verschleißverhalten schlechthin zu kennen.

Vielmehr gewinnt in zunehmendem Maße die Kenntnis der Verschleißintensität geschmierter Reibpaarungen in der Technik sowie deren Abhängigkeit vom Schmierstoff zunehmende volkswirtschaftliche Bedeutung. So gibt es zum Beispiel in Verarbeitungsmaschinen, Kraftfahrzeugen und Haushaltsgeräten viele Gleitstellen, die auf Grund ihrer niedrigen Relativgeschwindigkeit oder ihrer Pendelbewegung niemals in das Gebiet der Hydrodynamik gebracht werden können und somit unter Mischreibungsbedingungen lange Zeit voll funktionstüchtig sein müssen. Bei einer unter Mischreibungsbedingungen arbeitenden Reibpaarung ist es letztendlich die Verschließintensität, die die Lebensdauer der Bauteile und somit den Ausfallzeitpunkt der Aggregate oder ganzen Systeme bestimmen. Einen der wichtigsten Faktoren für die Größe der Verschleißintensität stellt die Qualität des Schmierstoffes dar.

Für spezielle Untersuchungen in einem definierten Reibungszustand (Mischreibung) ist der VKA schlecht oder gar nicht geeignet, da sich — wie bei allen Prüfpaarungen ohne parallele Gleitflächen — die nominelle Gleitfläche während des Versuches ändert. Demzufolge ist auch eine Änderung der Flächenpressung (bei konstanter Last) und des Reibungszustandes zu erwarten.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist die kostengünstige Bereitstellung einer Einrichtung, mit der die Verschleißintensität von Reibpaarungen sowie deren Abhängigkeit vom Schmierstoff untersucht werden kann.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, unter Nutzung vorhandener Modellprüfmaschinen eine Einrichtung zur Untersuchung des Verschleißverhaltens von Reibpaarungen zu schaffen, bei der während der Untersuchung eine konstante Flächenpressung gewährleistet werden kann.

Die vorgeschlagene Einrichtung zur Untersuchung des Verschleißverhaltens von Reibpaarungen unter Verwendung einer standardisierten Modellprüfmaschine basiert auf einer aus einem axial verschiebbaren Grundkörper und einem drehbar angeordneten Gegenkörper zusammengesetzten Prüfkörperpaarung und ist erfindungsgemäß im wesentlichen dadurch charakterisiert, daß auf einem ebenen Grundkörper, dessen Gleitfläche eine definierte Rauheit aufweist, ein aus mindestens drei

gleichlangen, fest mit einer drehbaren Halterung verbundenen, im gleichen Abstand von der Drehachse angeordneten und die Prüfkörperpaarung zentrierenden Prüfstiften bestehender Gegenkorper während der Untersuchung derart beweglich angeordnet ist, daß die Prüfstifte auf dem Grundkörper eine Gleitbewegung ausführen.

Zur vorteilhaften Ausführung der erfindungsgemäßen Einrichtung werden als Prüfstifte zylindrische, an einem oder beiden Enden abgeflachte Stifte, deren Gleitflächeo eine definierte Rauheit aufweisen, verwendet, da damit die Flächenpressung genau bestimmbar und während der Untersuchung konstant gehalten werden kann.

Die Untersuchungen des Verschleißverhaltens von Reibpaarungen mit Hilfe der erfindungsgemäßen Einrichtung können im geschmierten Zustand, beispielsweise unter Tauchschmierung und im ungeschmierten Zustand erfolgen. Zur Durchführung einer Untersuchung wird die erfindungsgmäße Einrichtung in eine Modellprüfmaschine eingesetzt. Mit Hilfe der Belastungseihrichtung der Modellprüfmaschine wird zwischen Grund- und Gegenkörper über einen bestimmten Zeitraum eine definierte Flächenpressung erzeugt.

Der im Ergebnis der Untersuchung aufgetretene Abrieb des Grund- und/oder Gegenkörpers dient als Maß zur Beurteilung des Verschleißverhaltens der betreffenden Reibpaarung.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden.

Die Figur 1 zeigt eine vorteilhafte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Einrichtung.

Zur Untersuchung wird eine Werkstoff-Schmieröl-Paarung verwendet. Die Einrichtung ist konstruktiv so gestaltet, daß sie auf einem Vierkugelapparat eingesetzt werden kann. Der axial verschiebbare ebene Grundkörper (1), dessen Gleitfläche eine Rauhtiefe von ca. 3μΐη aufweist, hat die Form einer Ringscheibe und ist im Prüftopf (2) durch zwei Befestigungsstifte (3) in seiner Lage fixiert. Dadurch wird gleichzeitig ein leichtes Ein- und Ausbauen des Grundkörpers gewährleistet. Im drehbar angeordneten Gegenkörper (4) befinden sich drei gleichlange, zylindrische und an beiden Enden abgeflachte Prüfstifte (5), deren Gleitflächen eine Rauhtiefe von ca. 3μηη aufweisen und die im gleichen Abstand von der Drehachse sowie im gleichen Abstand zueinander angeordnet sind. Das Kupplungsstück (6) dient zur Herstellung der Verbindung zwischen Gegenkörper und Prüfspindel des Vierkugelapparates.

Nach dem Einsetzen der Einrichtung in die Modellprüfmaschine wird durch die Belastungseinrichtung am Vierkugelapparat zwischen Grund- und Gegenkörper eine bestimmte Flächenpressung erzeugt. Um eine Tauchschmierung zu gewährleisten, wird das Schmieröl bis zu einem bestimmten Ölstand (7) in den Prüftopf gefüllt.

Bei der Untersuchung gleiten durch die Drehbewegung des Gegenkörpers die Prüfstifte auf dem Grundkörper und erzeugen gleichzeitig eine Selbstzentrierung der gesamten Prüfkörperpaarung.

Der am Prüftopf angebrachte Hebelarm (8) verhindert ein Verdrehen des Prüftopfes während der Untersuchung. Des weiteren kann der Hebelarm zur Messung der Reibkraft genutzt werden.

Das Gegengewicht (9) bewirkt einen Ausgleich des durch den Hebelarm hervorgerufenen Kippmomentes.

Im Ergebnis der Untersuchung wird der Abrieb der Prüfstifte als Maß zur Beurteilung des Verschleißverhaltens verwendet. Zum Vergleich dient das Verschleißverhalten anderer mit der gleichen Werkstoffpaarung untersuchter Schmieröle.

Claims

1. Einrichtung zur Untersuchung des Verschleißverhaltens von Reibpaarungen unter Verwendung einer standardisierten Modellprüfmaschine, basierend auf einer aus einem axial verschiebbaren Grundkörper und einem drehbar angeordneten Gegenkörper zusammengesetzten Prüfkörperpaarung, gekennzeichnet dadurch, daß auf einem ebenen Grundkörper (1), dessen Gleitfläche eine definierte Rauheit aufweist, ein aus mindestens drei gleichlangen, fest mit einer drehbaren Halterung verbundenen, im gleichen Abstand von der Drehachse angeordneten und die Prüfkörperpaarung zentrierenden Prüfstiften (5) bestehender Gegenkörper (4) während der Prüfung derart beweglich angeordnet ist, daß die Prüfstifte auf dem Grundkörper eine Gleitbewegung ausführen.

2. Einrichtung nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß als Prüfstift zylindrische, an einem oder beiden Enden abgeflachte Stifte verwendet werden, deren Gleitflächen eine definierte Rauheit aufweisen.