DE433374C - Verfahren zur OElpruefung mittels einer rotierenden Schmierflaeche - Google Patents

Description

• Verfahren zur Ölprüfung mittels einer rotierenden Schmierfläche. Die Schmierreibung geschmierter Maschinenteile hängt von der Viskosität des Schmieröls in Verbindung mit der Dicke der Schmierschicht ab. Je besser ein Schmiermittel zur Schmierung geeignet ist (je größer seine Benetzungskraft in bezug auf das geschmierte Metall ist), desto dicker wird bei gegebener Viskosität die Schmierschicht (und bei gegebener Belastung). Man kann also aus der Dicke der Schmierschicht bei gegebener Viskosität und Belastung auf die Schmiereigenschaften eines Schmiermittels schließen. Bei gewöhnlichen Schmierungen sind aber die Schmierschichtdicken so klein, daß man die Dicke und ihre Änderungen bei Änderungen der Viskosität oder der Belastung nicht gut messen kann. Durch das vorliegende Verfahren zur Ölprüfung soll diese Messung ermöglicht werden, das dadurch gekennzeichnet ist, daß die Belastung in meßbarer Weise nur klein, nur sozusagen angedeutet wird, damit sich ein großer Schmierspalt einstellt, der sich mit den Betriebsbedingungen der Schmierung sogleich in meßbarer Weise ändert, so daß man aus den Änderung--i und den jeweiligen Werten der Schmierspaltdicke auf die Schmiereigenschaften des Schmiermittels schließen kann.
• In Abb. i der Zeichnung ist eine gewöhnliche Lagerschmierung schematisch dargestellt, an der zunächst erläutert werden soll, was das Verfahren leisten soll. A ist eine Welle, die sich mit der Umfangsgeschwindigkeit at cm/sek im Lager L unter der spezifischen Belastung P Dyn/cm2 bewegt. D cm ist die Dicke des Schmierspalts im Scheitel der Belastung. Die Zähigkeit des Schmiermittels betrage Z g cm-" sek-. Da die Zähigkeit im absoluten Maße bei Ölen ohne. weiteres die Schmierreibung in Dynen ist, die eine Flüssigkeitsfläche von i cm2 erfährt, die gegen eine andere ebenso große und gleichgerichtete Ölfläche im Abstand von D - i cm mit der Geschwindigkeit u cm/sek bewegt wird, so beträgt der Bewegungswiderstand der Welle A in Abb. i wenn F=2 R B n cm2 die geschmierte Wellenfläche ist. Der Spalt D' cm bedeutet in i den mittleren Spalt, der gleich der Spaltweite ist, wenn die Welle A sich genau zentrisch im Lager L bewegt, und der von der Spaltweite D an der engsten Stelle unabhängig ist, so daß nach i der Reibungswiderstand W von der Belastung P unabhängig wäre. Die Erfahrung lehrt aber, daß W von der Belastung P abhängt. Das hat darin seinen Grund, daß das Schmiermittel bei D unter einem Druck P Dynen/cm° steht, und nach Wetzstein und anderen steigt die Viskosität von Öl mit dem Druck an, bei dem einen öl mehr, beim anderen weniger. An der Belastungsstelle D ist also die Viskosität Z des Öls größer, und deswegen ergibt sich die Lagerreibung technisch nach der bekannten Formel (2) ih P 2 R Dynen, wenn ,u die sogenannte Zapfenreibungszahl ist. Berücksichtigt man in i die Zunahme der Viskosität mit dein Druck, so wird daraus, wenn F - R B (a ic) ist (B ist die Lagerbreite) Die Aufgabe des vorliegenden Ölprüfverfahrens ist nun im wesentlichen, den Quotienten Z'ID' zu messen, indem man die Abhängigkeit der Viskosität Z vom Druck P auf andere Weise feststellt und nun in einer entsprechenden Prüfmaschine P variiert und dabei die Spaltdicke D' feststellt.
• Die Spaltdicke D ist von P und Z, aber auch von der Benetzungskraft des Öls abhängig und von der Bauart der Schmierung. Abt). a zeigt schematisch eine Ausführungsform einer solchen Prüfmaschine, aus der der Meßgang hervorgeht. In einem festen Gestell ist die Welle A in Form einer breiten Scheibe um den Zapfen a drehbar. Die Um-. fangsgeschwindigkeit -ii cm/sek und die Dreharbeit W ir F_rg kann an einem Tachometer und einem Dynamometer jederzeit kenntlich sein. Der Umfang von A ist die zu schmierendeFläche. Die Schmierung erfolgt gegen die unbewegte (Lagerschalen-) Fläche des Lagerschalenstücks L, das an der Gabel G auswechselbar befestigt ist und das mit der Gabel in senkrechter Richtung mit der Gabelstange C in den Gabelführungen F gleiten kann. Durch Gewichte B am Hebel H kann I_ mit jeweilig bekannter Kraft P an die Welle A angedrückt werden. Das Lager L kann nach Bedarf zur Schmierung in das Ölbad 0 getaucht werden, das vom Wasserbad usw. W umgeben ist. Ein Thermometer T zeigt die jeweilige Öltemperatur an, die durch die Heizung (ev t1. Kühlung) K auf ein bestimmtes Maß gebracht wird. Das Ölbad 0 kann mit dem Deckel 1@T so verschlossen werden, daß Öl nicht verspritzt wird. Bei Abb. i links ist das Ölbad und Wasserbad nochmal in Draufsicht veranschaulicht. Die jeweilige Schmierspaltdicke D kann direkt an der Gabelstange C oder sonstwie mikroskopisch (durch Fernrohrablesung) oder durch den Schmierspaltmesser D3 abgelesen werden. D3 besteht im wesentlichen in einer kleinen Rolle, um die ein unten belasteter Faden N geschlungen ist, der andrerseits am Hebel Il ansitzt. Bei. Änderungen der Schmierspaltdicke bewegt sich H, und der Faden N ver- dreht die Rolle, wobei der Zeiger D2 die jewellige Schmierspaltdicke an einer Skala kenntlich macht. Der Faden N kann auch durch eine Zahnstange usw. ersetzt werden. Abb. 3 zeigt ein Lagerstück L von oben gesehen, mit dem Schmierkeil S, und man kann mit der Maschine dessen Wirkung bei verschiedenen Formen auf die Spaltdicke unter sonst gleichen Umständen ausprobieren.
• Die Prüfmaschine kann nun benutzt werden, um zur Ermöglichung der Integration von Gleichung 3 den Wert des Quotienten ZID abzuschätzen, indem man durch besondere Versuche die Abhängigkeit der Viskosität Z_ vom Druck P feststellt und dann in der Maschine unter verschiedenen Belastungen B, aus @3enen der im Spalt herrschende Druck P hervorgeht, den Schmierspalt D mißt. Die Drucke P brauchen dabei nicht groß zu sein, so daß der Spalt Z> groß wird und seine Änderungen. leicht gemessen werden können.
• Der Wert von D hängt auch von der Umfangsgeschwindigkeit iu cm/sek und von der Form des Lagerstücks bzw. des Schmierkeils S bzw. von der Lagerform ab und andrerseits natürlich von der Viskosität und der Benetzungskraft des Schmiermittels; für gleiche Viskositäten Z bei gleichen Drucken F und gleichen Umfangsgeschwindigkeiten is mißt der Ausschlag der Spaltdicke D also dann die Benetzungskräfte der zur Untersuchung kommenden Schmiermittel.

Claims (1)

1. PATr,NT-ANspRUCH: Verfahren zur Ölprüfung mittels einer rotierenden Schmierfläche, dadurch gekennzeichnet, daß das Lagerstück (L) der rotierenden Schmierfläche durch eine relativ geringe Kraft (P) so genähert wird, daß sich ein von der rotierenden Fläche (A) hervorgerufener Ölstrom dazwischen befindet, der das Lagerstück (L) durch seine Benetzungskräfte von der Schmierfläche (A) zu entfernen sucht, und aus dem Grade der Entfernung (D) auf die Größe der Benetzungskräfte geschlossen wird.