DE728667C

DE728667C - Arrangement for electrical measurement of the lubricant value of lubricants

Info

Publication number: DE728667C
Application number: DEP78608D
Authority: DE
Inventors: Dr Phil Willy Pragst
Original assignee: PHIL WILLY PRAGST DR
Current assignee: PHIL WILLY PRAGST DR
Priority date: 1939-02-03
Filing date: 1939-02-03
Publication date: 1942-12-02

Description

Anordnung zur elektrischen Messung des Schmierwertes von Schmiermitteln Die Schmiermittel haben den Zweck, die trockene Reibung zwischen Metaliteilen durch eine viel geringere Flüssigkeitsreiblung zu ersetzen, um sowohl den Verschleiß als auch den Energieaufwand möglichst gering zu haltern.Arrangement for electrical measurement of the lubricant value of lubricants The purpose of the lubricants is to prevent the dry friction between metal parts a much lower fluid friction to replace both wear and tear also to keep the energy expenditure as low as possible.

Es sind neben vielen anderen auch elektrische Ölprüfverfahren bekanntgeworden. So beschreiben z. Schering und Vieweg (Zeitschrift für angewandte Chemie, 1926, 39 II, S.III9/23) ein elektrisches Verfahren zur Ermittlung der geringsten Schmierschichtdicke bei Lagern. Das Verfahren arbeitet so, daß die zwischen der Lagerschale und der Achse eines Lagers belindliche Ölschicht hinsichtlich ihres Dielektrizitätswertes zur Ermittlung der geringsten Schmierschichtdicke mittels Wechseistromes kapazitiv überwacht wird. Dieses Verfahren gestattet allenfalls, die geringste Schmierschichtdicke zu ermitteln, welche ohne Durchdrücken des Ölmins bei der Drehung der Achse erhalten bleibt, so daß kein Stromübergang zwischen der Lagerschale und der Achse eintritt. An der gleichen Stelle werden auch Gleichstrommessungen an Kugellagern beschrieben. Diese Messungen lassen jedoch erkennen, daß der Vorgang der Kugellagerschmierung durchaus ungeklärt ist. Dafür spricht auch der Umstand, daß die Verfasser am Kugellager Strommessungen und kapazitive Messungen beide als anwendbar erklären. Da nun aber Strommessungen und kapazitive Messlungene sich gegenseitig ausschließen, ist ersichtlich, daß die beschriebenen Messungen keineswegs als einwandfrei anzusprechen sind. Damit aber müssen Messungen am Kugellager zur Ermittlung der Schmierfähigkeit von Ölen usw. als unbefriedigend betrachtet werden und fallen daher für die praktische Anwendung aus. In addition to many others, electrical oil testing methods have also become known. To describe z. Schering and Vieweg (Journal of Applied Chemistry, 1926, 39 II, P.III9 / 23) an electrical method to determine the smallest smear layer thickness at bearings. The method works so that the between the bearing shell and the Axis of a bearing of the oil layer with regard to its dielectric value to determine the smallest smear layer thickness by means of capacitive alternating currents is monitored. At most, this method allows the smallest smear layer thickness to determine which received without pushing the oil min when rotating the axis remains so that no current transfer occurs between the bearing shell and the axle. At the same point, direct current measurements on ball bearings are also described. However, these measurements reveal that the process of ball bearing lubrication is by no means clear. This is also supported by the fact that the authors work on the ball bearings Explain current measurements and capacitive measurements to both be applicable. But now Current measurements and capacitive measurement loops are mutually exclusive, it can be seen that that the described measurements are by no means correct are. But this means that measurements on the ball bearing must be carried out to determine the lubricity of oils etc. are considered unsatisfactory and therefore fall for the practical Application off.

Aus dem Vorstehenden ergibt sich, daß für alle die Fälle, in welchen der Metalldruck auf eine Ölschicht eine Rolle spielt, z. B. bei der Schmierung von Getrieben, ein brauchbares Verfahren zur Ermittlung der Schmierfähigkeit nicht vorhanden ist. Kapazitive Messungen sind hierfür nicht brauchbar, weil die Spannung infolge der Durchdrückung der Ölschicht zusammenbricht. Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur elektrischen Messung des Schmierwertes von Schmiermitteln, welche mit den bekannten Verfahren darin übereinstimmt, daß der Stromübergang an den Durchstoßungsstellen eines ölfilm oder einer Fettschicht ausgewertet wird. Das Wesen der Erfindung ist demgegenüber darin zu erblicken, daß zur Prüfung des Schmiermittels ineinandergreifende Zahnräder vorgesehen sind, zwischen deren Zahnflanken sich das zu prüfende Schmiermittel befindet, daß ferner die ab treib ende Welle der Anordnung mit einer veränderlichen Belastung verstehen ist und daß ein über eine geeignete Meßanordnung geführter Stromkreis an die Achsen der beiden durch das zu prüfende Schmiermittel getrennten Zahnräder angeschlossen ist. Diese Anordnung ergibt klare gesetzmäßige Zusammenhänge, die zur Ermittlung der Schmierfähigkeit von Ölen usw. einwandfrei geeignet sind. From the foregoing it follows that for all the cases in which the metal pressure on a layer of oil plays a role, e.g. B. in the lubrication of Driven, a useful method for determining lubricity does not exist is. Capacitive measurements cannot be used for this because the voltage as a result the penetration of the oil layer collapses. The invention relates to an arrangement for electrical measurement of the lubrication value of lubricants, which with the known Method is consistent in that the current transition at the penetration points an oil film or a layer of fat is evaluated. The essence of the invention is on the other hand it can be seen that interlocking to test the lubricant Gears are provided, between the tooth flanks of the lubricant to be tested is that also from the driving shaft end of the assembly with a variable Understanding load and that a circuit guided by a suitable measuring arrangement to the axes of the two gears separated by the lubricant to be tested connected. This arrangement results in clear, regular relationships are perfectly suitable for determining the lubricity of oils etc.

Zwischen den ineinandergreifenden Zähnen zweier Zahnräder, an deren Achsen leine Stromquelle liegt, wird kein Strom übergehen. solange der zwischen den Zahnrädern befilldliche Ölfilm noch unverletzt ist. Wird nun die angetriebene Achse belastlet, so erhöht sich der Druck zwischen den Zähnen der beiden Zahnräder, und die mehr oder weniger hervorstehenden Oberflächenpunkte eines Zahnes werden durch den Ölfilm hindurch das Metall des anderen Zahnes mehr und mehr berühren, woraus sich fortlaufend geringere Übergangswiderstände, d. h. höhere Ströme ergeben. Between the intermeshing teeth of two gears, on whose Axes are off power source, no power will pass. as long as the between the oil film on the gears is still intact. Will now be the driven If the axle is loaded, the pressure between the teeth of the two gears increases, and become the more or less protruding surface points of a tooth touching the metal of the other tooth more and more through the oil film, from which continuously lower contact resistances, d. H. result in higher currents.

Der so entstehende Stromfluß wächst vom Werte O (dem Werte vollflüssiger Reibung) mit wachsender Belastung der zweiten Achse zu immer höheren Werten bis fast zum Grenzwert der trockenen Metåll-Metall-Reibung (also ohne Ö1) an. Die Stromwerte lassen sich dann zu Kurven zusammenstellen aus denen sich der Schmiervert von Schmiermitteln (Öle, Fette usw.) klar ersehen läßt.The resulting current flow increases from the value O (the value more fully liquid Friction) with increasing load on the second axis to ever higher values up to almost to the limit of dry metal-metal friction (i.e. without Ö1). The current values can then be compiled into curves from which the lubricant distribution of lubricants can be derived (Oils, fats, etc.) can be clearly seen.

Die Zeichnung zeigt ein Ausfiihrungsbeispiel des Meßgerätes. The drawing shows an exemplary embodiment of the measuring device.

Das Schema des Aufbaues der Apparatur ergibt sich aus Abt. pa und 1 b. Ein Antriebsmotor z von beispielsweise I PS und goo Umdr./Min. treibt die Achsen mit dem Zahnrad b. Dieses bewegt die Zähne des auf der Achsen sitzenden Zahnrades durch das im Behälter e befindliche öl. Ein Wechselzustrom von 220 Volt wird auf 12 Volt heruntertransformiert und mittels der Federnf und g an die Achsen und d herangeführt. Im Stromkreis befinden sich ein Widerstand von 40 Ohm und ein Hitzdrahtmilliamperemeter. The scheme of the construction of the apparatus results from section pa and 1 b. A drive motor z of, for example, I PS and goo rev / min. drives the axles with the gear b. This moves the teeth of the gear on the axle through the oil in container e. An alternating current of 220 volts is applied 12 volts transformed down and by means of the springs f and g to the axles and d introduced. There is a 40 ohm resistor and a hot wire milliammeter in the circuit.

Um den Druck zwischen den aneinanderreibenden Zahnflächen erhöhen und so den Punkt schlechtester Schmierung ermitteln zu können, ist auf die Achse d ein Pronyscher Zaumhl,/ts gesetzt (in Abb. Ib um go- gedreht dargestelltj. Unter den Ölbehälter e ist für Messungen über 20 C ein in Asbest eingenähtes, mittels Schiehewiderstandes o regulierbares Heizgitter p, für Messungen unter 20- C ein (in Abb. 1 nicht eingezeichneter Kasten für Eiskochsalzkühlung ang-ebracht.To increase the pressure between the tooth surfaces rubbing against one another and so being able to determine the point of worst lubrication is on the axis d a Pronyian number, / ts set (shown rotated by g in Fig. Ibj. Under The oil container e is sewn into asbestos for measurements above 20 C Slide resistance o adjustable heating grid p, for measurements below 20 ° C on (Box not shown in Fig. 1 for cooling with ice-cream.

Da die räumlichen Verhältnisse der Unterbringung der Zahnräder die Meßwerte beeinflusen, ist eine möglichste Anpassung an die Bedingungen des Betriebes Voraussetzung des Meßverfahrens. Für den Fall eines Automobilschaltgetriebes werden z. B. aus einem solchen Getriebe ausgebaute Achseii a und d und Zahnräder b und c benutzt und der in Abb. 1 c gezeichnete Ölkasten e nebst Haube y in Abmessungen und Form sowie in den Abständen des Zahnkranzes von der Haube so gewählt, daß die Verhältnisse im Getriebekasten eines Automobils ziemlich erreicht werden. Since the spatial conditions of the accommodation of the gears the Influencing measured values is a possible adaptation to the conditions of the company Prerequisite for the measurement process. In the case of an automobile gearbox will be z. B. A and d and gears b and axles expanded from such a transmission c and the dimensions of the oil box e shown in Fig. 1 c together with the hood y and shape as well as in the distances of the ring gear from the hood chosen so that the Ratios in the gearbox of an automobile can be quite achieved.

Die Messungen an einem und demselben Öl werden so ausgeführt, daß zunächst die von der Achsmitte des Pronyschen Zaumes genau 50 cm entfernt aufgehängte Waagschale m (Abb.I b) ohne Belastung gegen die Umfangskraft der Achse austariert wird durch Verschieben des Gegengewichtes k (Abb. Ib). The measurements on one and the same oil are carried out in such a way that first the one suspended exactly 50 cm from the center of the axis of Prony's bridle Weighing pan m (Fig.I b) balanced against the circumferential force of the axis without any load is achieved by moving the counterweight k (Fig. Ib).

Der Ausschlag am Milliamperemeter wird abgelesen. Alsdann wird nach dem Auflegen von 100 g auf die Waagschale durch Anziehen der Schraubennl und n2 die Achsreibung des Pronyschen Zaumes bis zur Austarierung, Schweben des Lasthebels q zwischen den Ausschlägen li und 12 (Abb. ib), vergrößert und der Milliamperemeterausscblag erneut abgelesen. Die Messungen werden dann durch Erhöhen des Gewichtes um je Ioo g und erneutes Anziehen der Schrauben i und n fortgesetzt, bis die Tourenzabl des Motors zu, stark zu sinken beginnt. Die Belastungswerte werden auf der Abszisse und die abgelesenen Stromwerte in Milliampere auf der Ordinate eines Diagramms abgetragen.The deflection on the milliammeter is read. Then after placing 100 g on the weighing pan by tightening the screws n2 and n2 the axial friction of the Prony bridle until it is balanced, the load lever floats q between the deflections li and 12 (Fig. ib), enlarged and the milliammeter reading read again. The measurements are then made by increasing the weight by Ioo g and retightening the screws i and n until the tour index of the Motor begins to decrease sharply. The stress values are on the abscissa and the current values read in milliamperes are plotted on the ordinate of a diagram.

Die Abb. 2 zeigt die Meßergebnisse für ein bei vier verschiedenen Temperaturen untersuchtes Öl. Die Kurve für ein. ideales Öl würde auf der Abszissenachse verlaufen.Fig. 2 shows the measurement results for a at four oil examined at different temperatures. The curve for a. ideal oil would run on the abscissa axis.

Claims

PATENT CLAIMS: I. Arrangement for electrical measurement of the lubrication value of lubricants by evaluating the current transfer at the penetration points an oil film or a layer of fat, characterized in that for testing the Lubricant intermeshing gears (b, c) are provided between the Tooth flanks is the lubricant to be tested, that also from the driving Shaft (d) of the arrangement is provided with a variable load and that a circuit led through a suitable measuring arrangement to the axes (a, d) of the connected to both gears separated by the lubricant to be tested.

2. Arrangement according to claim I, characterized in that in known Way means are provided to carry out the measurements at any temperature respectively.