RU2386945C1 - Three-ball anti-friction machine and method to estimate lubricants used in said machine - Google Patents
Three-ball anti-friction machine and method to estimate lubricants used in said machine Download PDFInfo
- Publication number
- RU2386945C1 RU2386945C1 RU2008139178/28A RU2008139178A RU2386945C1 RU 2386945 C1 RU2386945 C1 RU 2386945C1 RU 2008139178/28 A RU2008139178/28 A RU 2008139178/28A RU 2008139178 A RU2008139178 A RU 2008139178A RU 2386945 C1 RU2386945 C1 RU 2386945C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- friction
- balls
- machine
- ring
- wear
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к машинам трения для исследования трибомеханических характеристик смазочных материалов и способам оценки противоизносных свойств смазочных материалов на машинах трения.The invention relates to friction machines for the study of the tribomechanical characteristics of lubricants and methods for evaluating the antiwear properties of lubricants on friction machines.
Известен узел трения четырехшариковой машины трения, содержащий соединенный с приводом вращения держатель с верхним шаром, держатель с нижними шарами, выполненный в виде чаши, конической втулки и гайки для фиксации нижних шаров относительно чаши (А.С. СССР №1133500, МПК G01N 3/56, 06.05.1983).A known friction unit of a four-ball friction machine, comprising a holder with an upper ball connected to a rotation drive, a holder with lower balls made in the form of a bowl, conical sleeve and nut for fixing the lower balls relative to the bowl (AS USSR No. 1133500, IPC
Однако такой узел трения обладает следующими недостатками: при испытании идет точечный контакт испытуемых шаров как по дну чашки, так и по ее боковым стенкам, то есть шары работают в объеме. В случае испытания высоковязких смазочных материалов имеет место гидродинамический и переходный режимы трения.However, such a friction unit has the following disadvantages: during the test, there is a point contact of the test balls both along the bottom of the cup and along its side walls, that is, the balls work in volume. In the case of testing highly viscous lubricants, hydrodynamic and transient friction conditions take place.
Наиболее близкой к изобретению является машина трения скольжения, содержащая электродвигатель, ременную передачу, приводной вал, муфту приводного вала, узел трения, включающий исследуемые шары, установленные на опорной поверхности, опорный подшипник, устройство для измерения момента трения, опору, скользящую втулку, на которую воздействует система нагружения в виде двуплечего рычага, груза и опорного конуса (Испытание на трение и износ.Методы и оборудование. Ясь Д.С, Подмоков В.Б., Дяденко Н.С., «Технiка», 1971, стр.68).Closest to the invention is a sliding friction machine comprising an electric motor, a belt drive, a drive shaft, a drive shaft coupling, a friction assembly including test balls mounted on a support surface, a thrust bearing, a device for measuring friction moment, a support, a sliding sleeve onto which the loading system acts in the form of a two-shouldered lever, load and support cone (Friction and wear test. Methods and equipment. Yas D.S., Podmokov VB, Dyadenko N.S., “Technika”, 1971, p. 68) .
Недостаток такой машины трения заключается в следующем: во-первых, при нагружении узла трения изменяется число оборотов, то есть происходит отклонение от заданной скорости скольжения, работает нестабильно. Это приводит к снижению точности проведения испытаний. Во-вторых, опорная поверхность шаров выполнена в виде чашки, которая очень сложна в изготовлении и неудобна для профилографирования поверхности трения. Кроме того, идет точечный контакт испытуемых шаров как по дну чашки, так и по ее боковым стенкам, то есть нижние и верхний шары работают в разных трибологических условиях, то есть имеет место нестационарный режим трения.The disadvantage of such a friction machine is as follows: firstly, when loading the friction unit, the number of revolutions changes, that is, there is a deviation from the specified sliding speed, it is unstable. This leads to a decrease in the accuracy of the test. Secondly, the supporting surface of the balls is made in the form of a cup, which is very difficult to manufacture and inconvenient for profiling the friction surface. In addition, there is a point contact of the tested balls both on the bottom of the cup and on its side walls, that is, the lower and upper balls work in different tribological conditions, that is, there is an unsteady friction mode.
Задача изобретения - упрощение проведения испытаний, стабилизация заданной скорости скольжения испытуемых шаров при изменении нагрузки, а следовательно, повышение точности испытаний, исключение нестационарного режима трения.The objective of the invention is to simplify testing, stabilize a given sliding speed of the tested balls when the load changes, and therefore, increase the accuracy of the tests, the exclusion of unsteady friction.
Достигается это тем, что трехшариковая машина трения скольжения, содержащая электродвигатель, ременную передачу, приводной вал, муфту приводного вала, узел трения, включающий исследуемые шары, установленные на опорной поверхности, опорный подшипник, устройство для измерения момента трения, опору, скользящую втулку, на которую воздействует система нагружения в виде двуплечного рычага, груза и опорного конуса, при этом машина трения снабжена тиристорной системой, соединенной с источником питания и с электродвигателем, поворотной втулкой, в которой выполнен вертикальный паз, напротив которого жестко закреплен упор, при этом в опоре выполнен вертикальный паз, в котором размещен направляющий штифт, закрепленный на скользящей втулке, причем в верхней части скользящей втулки жестко закреплена вертикальная стойка, в верхней части которой закреплена тензобалка, проходящая через вертикальный паз поворотной втулки и контактирующая с упором поворотной втулки, при этом узел трения включает три шара, установленных в сепараторе и закрепленных прижимной крышкой посредством болтового соединения, а между шарами и прижимной крышкой установлены стальные шлифованные прокладки, причем муфта снабжена фланцем, на котором закреплены пальцы, нижние концы которых размещены в отверстиях, выполненных в прижимной крышке узла трения с возможностью вертикального перемещения, а опорная поверхность шаров выполнена в виде плоского стального кольца, зафиксированного на поворотной втулке посредством стопорного винта, причем в центре сепаратора установлен штифт, обеспечивающий центрирование прижимной крышки относительно сепаратора, а между муфтой приводного вала и прижимной крышкой узла трения установлен шар для обеспечения самоустановки узла трения с шарами относительно плоской поверхности кольца.This is achieved by the fact that a three-ball sliding friction machine containing an electric motor, a belt drive, a drive shaft, a drive shaft coupling, a friction assembly including test balls mounted on a support surface, a thrust bearing, a device for measuring the friction moment, a support, a sliding sleeve, on which is affected by the loading system in the form of a two-arm, load and bearing cone, while the friction machine is equipped with a thyristor system connected to a power source and to an electric motor, a rotary sleeve, in which a vertical groove is made, against which the abutment is rigidly fixed, while a vertical groove is made in the support, in which a guide pin is mounted, mounted on a sliding sleeve, and in the upper part of the sliding sleeve, a vertical strut is rigidly fixed, in the upper part of which a tensile beam passing through the vertical groove of the rotary sleeve and in contact with the stop of the rotary sleeve, while the friction unit includes three balls installed in the separator and secured by a pressure cover by means of bolts th connection, and between the balls and the pressure cap there are polished steel gaskets, and the coupling is equipped with a flange on which the fingers are fixed, the lower ends of which are placed in the holes made in the pressure cap of the friction unit with the possibility of vertical movement, and the bearing surface of the balls is made in the form of a flat a steel ring fixed on the rotary sleeve by means of a locking screw, and a pin is installed in the center of the separator, which provides centering of the pressure cover relative to the separator ora, and between the coupling of the drive shaft and the pressure cap of the friction unit, a ball is installed to ensure self-installation of the friction unit with balls relative to the flat surface of the ring.
Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемая машина трения снабжена тиристорной системой, соединенной с источником питания и с электродвигателем, поворотной втулкой, в которой выполнен вертикальный паз, напротив которого жестко закреплен упор, при этом в опоре выполнен вертикальный паз, в котором размещен направляющий штифт, закрепленный на скользящей втулке, причем в верхней части скользящей втулки жестко закреплена вертикальная стойка, в верхней части которой закреплена тензобалка, проходящая через вертикальный паз поворотной втулки и контактирующая с упором поворотной втулки, при этом узел трения включает три шара, установленных в сепараторе и закрепленных прижимной крышкой посредством болтового соединения, а между шарами и прижимной крышкой установлены стальные шлифованные прокладки, причем муфта снабжена фланцем, на котором закреплены пальцы, нижние концы которых размещены в отверстиях, выполненных в прижимной крышке узла трения с возможностью вертикального перемещения, а опорная поверхность шаров выполнена в виде плоского стального кольца, зафиксированного на поворотной втулке посредством стопорного винта, причем в центре сепаратора установлен штифт, обеспечивающий центрирование прижимной крышки относительно сепаратора, а между муфтой приводного вала и прижимной крышкой узла трения установлен шар для обеспечения самоустановки узла трения с шарами относительно плоской поверхности кольца.Comparative analysis with the prototype shows that the inventive friction machine is equipped with a thyristor system connected to a power source and with an electric motor, a rotary sleeve in which a vertical groove is made, against which a stop is rigidly fixed, while a vertical groove is made in the support, in which a guide pin is placed mounted on a sliding sleeve, and in the upper part of the sliding sleeve a vertical rack is rigidly fixed, in the upper part of which a strain gauge passing through the vertical az of the rotary sleeve and the rotary sleeve in contact with the stop, the friction unit includes three balls installed in the separator and secured by the clamping cover by means of a bolt connection, and polished steel gaskets are installed between the balls and the clamping cover, the coupling having a flange on which the fingers are fixed, the lower ends of which are placed in the holes made in the clamping cover of the friction unit with the possibility of vertical movement, and the supporting surface of the balls is made in the form of a flat steel ring a bolt fixed to the rotary sleeve by means of a locking screw, with a pin installed in the center of the separator to center the pressure cover relative to the separator, and a ball is installed between the drive shaft clutch and the pressure cover of the friction unit to ensure self-installation of the friction unit with balls relative to the flat surface of the ring.
Таким образом заявляемое техническое решение соответствует критерию «новизна».Thus, the claimed technical solution meets the criterion of "novelty."
Сравнение заявляемого устройства с другими техническими решениями показывает, что известно устройство для определения смазывающих свойств масел и смазок, содержащее основание, соосно установленные на нем чашу, предназначенную для размещения трех шаров, испытуемой смазки, и держатель четвертого шара, узел нагружения шаров и привод вращения держателя (А.С. СССР №1308877, МПК G01N 3/56, 06.08.1985).Comparison of the claimed device with other technical solutions shows that there is a device for determining the lubricating properties of oils and greases, containing a base, a cup coaxially mounted on it, designed to accommodate three balls, the test lubricant, and a fourth ball holder, a ball loading unit and a holder rotation drive (A.S. USSR No. 1308877, IPC G01N 3/56, 08/06/1985).
Однако такое устройство не позволяет стабилизировать число оборотов при изменении нагружения шаров, что приводит к снижению точности при проведении испытаний. Кроме того, опорная поверхность шаров выполнена в виде чашки, которая очень сложна в изготовлении и неудобна для профилографирования поверхности трения. Во время испытаний идет точечный контакт шаров как по дну чашки, так и по ее боковым стенкам, то есть нижние и верхний шары работают в разных трибологических условиях, то есть имеет место нестационарный режим трения, что приводит к усложнению проведения испытаний.However, such a device does not allow to stabilize the speed when changing the loading of the balls, which leads to a decrease in accuracy during testing. In addition, the supporting surface of the balls is made in the form of a cup, which is very difficult to manufacture and inconvenient for profiling the friction surface. During the tests, the point contact of the balls occurs both on the bottom of the cup and on its side walls, i.e., the lower and upper balls work in different tribological conditions, i.e. there is an unsteady friction mode, which complicates the testing.
Это позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого технического решения критерию «изобретательский уровень».This allows us to conclude that the claimed technical solution meets the criterion of "inventive step".
На фиг.1 изображена трехшариковая машина трения, кинематическая схема; на фиг.2 - узел крепления тензобалки трехшариковой машины трения; на фиг.3 - узел трения трехшариковой машины трения.Figure 1 shows a three-ball friction machine, a kinematic diagram; figure 2 - the attachment of the strain gauge three-ball friction machine; figure 3 - the friction unit of a three-ball friction machine.
Трехшариковая машина трения скольжения содержит электродвигатель, 1, ременную передачу 2, приводной вал 3, муфту 4 приводного вала 3, узел трения, включающий исследуемые шары 5, установленные на опорной поверхности, опорный подшипник 6, опору 7, скользящую втулку 8, на которую воздействует система нагружения в виде двуплечного рычага 9, груза 10 и опорного конуса 11, при этом машина трения снабжена тиристорной системой 12, соединенной с источником питания 13 и с электродвигателем 1, поворотной втулкой 14, в которой выполнен вертикальный паз 15, напротив которого жестко закреплен упор 16, при этом в опоре 7 выполнен вертикальный паз 17, в котором размещен направляющий штифт 18, закрепленный на скользящей втулке 8, причем в верхней части скользящей втулки 8 жестко закреплена вертикальная стойка 19, в верхней части которой закреплена тензобалка 20, проходящая через вертикальный паз 15 поворотной втулки 14 и контактирующая с упором 16 поворотной втулки 14, при этом узел трения включает три шара 5, установленных в сепараторе 21 и закрепленных прижимной крышкой 22 посредством болтового соединения 23, а между шарами 5 и прижимной крышкой 22 установлены стальные шлифованные прокладки 24, причем муфта 4 снабжена фланцем 25, на котором закреплены пальцы 26, нижние концы которых размещены в отверстиях 27, выполненных в прижимной крышке 22 узла трения с возможностью вертикального перемещения, а опорная поверхность шаров 5 выполнена в виде плоского стального кольца 28, зафиксированного на поворотной втулке посредством стопорного винта 29, причем в центре сепаратора 21 установлен штифт 30, обеспечивающий центрирование прижимной крышки 22 относительно сепаратора 21, а между муфтой 4 приводного вала 3 и прижимной крышкой 22 узла трения установлен шар 31 для обеспечения самоустановки узла трения с шарами 5 относительно плоской поверхности кольца 28.The three-ball sliding friction machine contains an electric motor, 1, a belt drive 2, a
Перед началом приработки собирают узел трения следующим образом. Шары 5 устанавливаются в сепараторе 21, поверх шаров 5 устанавливается шлифованная прокладка 24, на которую устанавливается прижимная крышка 22 и затягивается посредством болтового соединения 23. Равномерное выступание шаров 5 относительно нижней торцевой поверхности сепаратора 21 регулируется усилием затяжки болтового соединения 23 и контролируется микрометром измерением расстояния от верхней торцевой поверхности прижимной крышки 22 до выступающей поверхности шаров 5. После регулировки выступа шаров 5 на рабочую поверхность кольца 28 наносится индустриальное масло И-52А, ГОСТ 20799-88, на которую устанавливаются шары 5 узла трения. Затем устанавливается груз 10, в соответствии с режимом проведения приработки, в результате чего скользящая втулка 8, опорный подшипник 6, поворотная втулка 14 с плоским кольцом 28 и узлом трения перемещаются вверх, при этом пальцы 28 муфты 4 входят в отверстия 27, выполненные в прижимной крышке 22, а узел трения самоустанавливается посредством шара 31 с шарами 5 относительно поверхности трения кольца 28. Затем включается электродвигатель 1, число оборотов которого регулируется тиристорной системой 12. Приработка ведется в соответствии с заданным режимом.Before running in, a friction assembly is assembled as follows. The
После приработки двигатель 1 выключается и узел трения расстыковывается, для чего снимается груз 10, при этом узел трения с кольцом 28, поворотной втулкой 14, опорным подшипником 6 и скользящей втулкой 8 опускается вниз и пальцы 26 муфты 4 выходят из отверстий 27, выполненных в прижимной крышке 22. Таким образом узел трения отсоединяется от привода (от муфты 4). После этого узел трения снимается с поверхности трения кольца 28, с поверхности шаров 5 удаляется масляная пленка и узел трения помещается на рабочий стол горизонтального компаратора ИЗА-2 и производится измерение пятен износа на шарах 5 с погрешностью до 1 мкм. После чего снимается кольцо 28 с поворотной втулки 14, устанавливается новое кольцо 28 и фиксируется посредством стопорного винта 29. Замена кольца 28 связана с тем, что в процессе приработки на нем появляется износ, который может в дальнейшем повлиять на результаты испытаний. Необходимо отметить, что изготовление кольца 28 значительно проще по сравнению с опорной поверхностью чашки (как это выполнено в прототипе) и удобно для профилографирования поверхности трения. Затем на поверхность трения кольца наносится испытуемый смазочный материал, узел трения шарами 5 устанавливается на кольцо 28. После установки узла трения устанавливается груз 10 в соответствии с режимом проведения испытаний, при этом скользящая втулка 8, опорный подшипник 6, поворотная втулка 14 с плоским кольцом 28 и узлом трения перемещаются вверх, при этом пальцы 26 муфты 4 входят в отверстия 27, выполненные в прижимной крышке 22, а узел трения самоустанавливается посредством шара 31 с шарами 5 относительно поверхности трения кольца 28. Затем включается электродвигатель 1, число оборотов которого в соответствии с заданным режимом проведения испытаний регулируется посредством тиристорной системы 12. Испытания проводят в течение 15 минут. После проведения испытаний двигатель 1 выключается, узел трения расстыковывается, как это описано ранее, и снимается с поверхности трения кольца 28, промывается поверхность шаров 5, затем узел трения помещается на рабочий стол горизонтального компаратора ИЗА-2 и производится измерение пятен износа на шарах 5. В процессе испытания происходит увеличение исходного пятна износа (определенной после приработки) и уменьшение от центра шаров 5 до поверхности трения кольца 28. За конечный результат испытания принимается средняя величина вертикального износа шара 5 «h» мкм, которая определяется по формулеAfter running-in, the engine 1 is turned off and the friction unit is disconnected, for which the load 10 is removed, while the friction unit with the
где R - радиус шара;where R is the radius of the ball;
r1 - радиус исходного пятна износа после приработки;r 1 is the radius of the initial wear spot after running-in;
r2 - радиус пятна износа после испытания.r 2 is the radius of the wear spot after the test.
Тиристорная система 12 позволяет регулировать число оборотов двигателя 1 и стабилизирует число оборотов двигателя 1 при изменении величины нагрузки, что позволяет повысить точность проведения испытаний. Кроме того, регулировка числа оборотов и нагрузки дает возможность приблизить условия испытания у реальным условиям работы узлов трения машин, то есть расширяет функциональные возможности трехшариковой машины трения скольжения.The thyristor system 12 allows you to adjust the speed of the engine 1 and stabilizes the speed of the engine 1 when the load changes, which improves the accuracy of the tests. In addition, adjusting the speed and load makes it possible to bring the test conditions closer to the actual operating conditions of the friction units of machines, that is, it expands the functionality of a three-ball sliding friction machine.
Момент трения, возникающий при изнашивании поверхности трения шаров 5 и кольца 28, передается на тензобалку 20, закрепленную вертикальной стойке 13, которая, в свою очередь, закреплена на скользящей втулке 8. Упор 16, жестко закрепленный на поворотной втулке 14 при работе узла трения, вызывает деформацию тензобалки 20 и посредством измерительной аппаратуры определяется момент трения, а коэффициент трения определяется из значения момента по известным формулам.The frictional moment that occurs when the friction surface of the
Таким образом, предложенная конструкция трехшариковой машины трения скольжения позволяет упростить проведение испытаний, поскольку опорная поверхность в предложенной конструкции выполнена в виде кольца 28, который удобен при изготовлении, при профилографировании поверхности трения и при смене кольца. Кроме того, предложенная конструкция позволяет стабилизировать заданную скорость скольжения и повысить таким образом точность проведения испытаний. Необходимо отметить, что в прототипе нижние шары и верхний шар работают в разных трибологических условиях, то есть имеет место нестационарный режим трения, в предложенной конструкции пара трения - шары 5, кольцо 28 работает в условиях трения скольжения - граничной смазки.Thus, the proposed design of a three-ball sliding friction machine allows to simplify testing, since the supporting surface in the proposed design is made in the form of a
Известен способ оценки противоизносных свойств смазочных материалов на четырехшариковой машине трения, заключающийся в том, что вводят в контакт верхний шар с нижними, нагружают, сообщают вращение верхнему шару и после испытания измеряют средний диаметр пятен износа нижних шаров, по которому судят о противоизносных свойствах смазочных материалов [А.С. СССР №1337725, МПК G01 N3/56 от 24.10.1985].A known method for evaluating the anti-wear properties of lubricants on a four-ball friction machine, which consists in bringing the upper ball into contact with the lower ones, loading, reporting the rotation to the upper ball, and after testing, measure the average diameter of the wear spots of the lower balls, according to which the anti-wear properties of the lubricants are judged [A.S. USSR No. 1337725, IPC G01 N3 / 56 dated 10.24.1985].
Недостатком такого способа является недостаточная точность испытаний, что связано с отклонением от заданной скорости скольжения при изменении нагрузок на узел трения и сложностью проведения испытаний.The disadvantage of this method is the lack of accuracy of the tests, which is associated with a deviation from a given sliding speed with changing loads on the friction unit and the complexity of the tests.
Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ оценки противоизносных свойств смазочных материалов на четырехшариковой машине трения, заключающийся в том, что на нижних шарах предварительно формируют исходные пятна износа, а о противоизносных свойствах судят по увеличению пятен износа [А.С. СССР №970190].The closest to the proposed invention in terms of technical nature and the achieved result is a method for evaluating the anti-wear properties of lubricants on a four-ball friction machine, which consists in the fact that initial wear spots are pre-formed on the lower balls, and anti-wear properties are judged by the increase in wear spots [A.C. . USSR No. 970190].
Недостатком известного способа является недостаточная точность испытаний, что связано с отклонением от заданной скорости скольжения при изменении нагрузок на узел трения, сложностью проведения испытаний из-за того, что опорная поверхность шаров выполнена в виде чашки, кроме того, нижние и верхние шары работают в разных трибологических условиях, то есть имеет место нестационарный режим трения.The disadvantage of this method is the lack of accuracy of the tests, which is associated with a deviation from the specified sliding speed when changing the load on the friction unit, the difficulty of testing due to the fact that the supporting surface of the balls is made in the form of a cup, in addition, the lower and upper balls work in different tribological conditions, that is, there is an unsteady friction mode.
Задача изобретения - упрощение проведения испытаний, стабилизация заданной скорости скольжения испытуемых шаров при изменении нагрузки, то есть повышение точности испытаний и исключение нестационарного режима трения.The objective of the invention is to simplify testing, stabilize a given sliding speed of the tested balls when the load changes, that is, increase the accuracy of the tests and the exclusion of unsteady friction.
Достигается это тем, что в способе оценки противоизносных свойств смазочных материалов на трехшариковой машине трения скольжения, заключающемся в том, что на нижних шарах предварительно формируют исходные пятна износа, а о противоизносных свойствах судят по увеличению пятен износа, при этом исходное пятно формируют при приработке, для чего на поверхность трения кольца вводят индустриальное масло И-50А по ГОСТу 20799-88, на которую затем устанавливают шары узла трения, прилагают нагрузку 40 Н, узел трения стыкуют с приводом и начинают приработку при скорости вращения 500 об/мин в течение 5 (пяти) минут, приработку продолжают при той же скорости вращения с нагрузкой 60 Н в течение 10 (десяти) минут и при нагрузке 100 Н в течении 5 (пяти) минут, после чего машину останавливают, узел трения расстыковывают, с поверхности шаров удаляют масляную пленку, узел трения помещают на рабочий стол горизонтального компаратора ИЗА-2 и производят измерение исходных пятен износа на шарах, затем устанавливают новое кольцо, на поверхность которого наносят испытуемый смазочный материал, узел трения устанавливают на поверхность кольца, прилагают нагрузку 120 Н, стыкуя узел трения с приводом, и при числе оборотов 500 об/мин производят испытания в течение 15 (пятнадцати) минут, после чего машину трения останавливают, узел трения расстыковывают, с поверхности трения удаляют смазочный материал и на горизонтальном компараторе ИЗА-2 измеряют пятна износа шаров и о противоизносных свойствах смазочных материалов судят по увеличению средних размеров пятен износа или по средней величине вертикального износа «h» шаров.This is achieved by the fact that in the method for evaluating the anti-wear properties of lubricants on a three-ball sliding friction machine, which consists in the fact that initial wear spots are preliminarily formed on the lower balls, and anti-wear properties are judged by the increase in wear spots, while the initial spot is formed during running-in, why the industrial oil I-50A is introduced into the friction surface of the ring according to GOST 20799-88, on which the balls of the friction unit are then installed, a load of 40 N is applied, the friction unit is joined with the drive and start running in at a rotation speed of 500 rpm for 5 (five) minutes, run-in continues at the same rotation speed with a load of 60 N for 10 (ten) minutes and at a load of 100 N for 5 (five) minutes, after which the machine they stop, the friction unit is uncoupled, an oil film is removed from the surface of the balls, the friction unit is placed on the working table of the horizontal IZA-2 comparator and the initial wear spots are measured on the balls, then a new ring is installed, on the surface of which the test lubricant is applied, the friction unit is installed they are applied to the surface of the ring, a load of 120 N is applied, connecting the friction unit to the drive, and at a speed of 500 rpm, tests are carried out for 15 (fifteen) minutes, after which the friction machine is stopped, the friction unit is disconnected, and the lubricant is removed from the friction surface and on the horizontal IZA-2 comparator, the wear spots of the balls are measured, and the anti-wear properties of the lubricants are judged by the increase in the average sizes of the wear spots or by the average vertical wear “h” of the balls.
Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что в заявляемом способе исходные пятна износа формируют при приработке, для чего на поверхность трения кольца вводят индустриальное масло И-50А по ГОСТу 20799-88, на которую затем устанавливают шары узла трения, прилагают нагрузку 40 Н, узел трения стыкуют с приводом и начинают приработку при скорости вращения 500 об/мин в течение 5 (пяти) минут, приработку продолжают при той же скорости вращения с нагрузкой 60 Н в течение 10 (десяти) минут и при нагрузке 100 Н в течение 5 (пяти) минут, после чего машину останавливают, узел трения расстыковывают, с поверхности шаров удаляют масляную пленку, узел трения помещают на рабочий стол горизонтального компаратора ИЗА-2 и производят измерение исходных пятен износа на шарах, затем устанавливают новое кольцо, на поверхность которого наносят испытуемый смазочный материал, узел трения устанавливают на поверхность кольца, прилагают нагрузку 120 Н, стыкуя узел трения с приводом, и при числе оборотов 500 об/мин производят испытания в течение 15 (пятнадцати) минут, после чего машину трения останавливают, узел трения расстыковывают, с поверхности трения шаров 5 удаляют смазочный материал и на горизонтальном компараторе ИЗА-2 измеряют пятна износа шаров и о противоизносных свойствах смазочных материалов судят по увеличению средних размеров пятен износа или по средней величине вертикального износа «h» шаров.Comparative analysis with the prototype shows that in the inventive method, the initial wear spots are formed during running-in, for which I-50A industrial oil is introduced onto the friction surface of the ring in accordance with GOST 20799-88, on which the balls of the friction unit are then installed, a load of 40 N, the friction unit are applied they are joined with the drive and start running-in at a speed of 500 rpm for 5 (five) minutes, running-in is continued at the same speed of rotation with a load of 60 N for 10 (ten) minutes and at a load of 100 N for 5 (five) minutes, after which the car wasps they are pressed, the friction unit is uncoupled, an oil film is removed from the surface of the balls, the friction unit is placed on the working table of the horizontal IZA-2 comparator and the initial wear spots are measured on the balls, then a new ring is installed, on the surface of which the test lubricant is applied, the friction unit is installed on the surface of the ring, apply a load of 120 N, connecting the friction unit with the drive, and at a speed of 500 rpm test for 15 (fifteen) minutes, after which the friction machine is stopped, the fr Nia detach from the surface of the
Таким образом заявляемое техническое решение соответствует критерию «новизна».Thus, the claimed technical solution meets the criterion of "novelty."
Сравнение заявляемого способа с другими техническими решениями показывает, что известен способ определения антифрикционных свойств присадок к смазочным маслам на четырехшариковой машине трения, заключающийся в том, что в чашку четырехшариковой машины трения поочередно заливают испытуемое масло с присадкой и без нее, нагружают шары и оценивают антифрикционные свойства масла по изменению характеристик трения [А.С. СССР №1589130, МПК G01N3/56 от 28.07.1988].Comparison of the proposed method with other technical solutions shows that there is a known method for determining the antifriction properties of lubricant additives on a four-ball friction machine, which consists in the fact that the test oil with and without an additive is added to the cup of a four-ball friction machine, the balls are loaded, and the antifriction properties are evaluated oils for changing friction characteristics [A.S. USSR No. 1589130, IPC G01N3 / 56 of 07.28.1988].
Однако такой способ недостаточно точен, что связано с отклонением от заданной скорости скольжения при изменении нагрузок на узел трения, сложностью проведения испытаний, а нижние и верхний шары работают в разных трибологических условиях, то есть имеет место нестационарный режим трения.However, this method is not accurate enough, which is associated with a deviation from the specified sliding speed when the loads on the friction unit change, the complexity of the tests, and the lower and upper balls operate in different tribological conditions, that is, there is an unsteady friction mode.
Это позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого технического решения критерию «изобретательский уровень».This allows us to conclude that the claimed technical solution meets the criterion of "inventive step".
Способ осуществляют следующим образом.The method is as follows.
Исходные пятна износа формируют при приработке, для чего на поверхность трения кольца 28 вводят индустриальное масло И-50А по ГОСТу 20799-88, на которую затем устанавливают шары 5 узла трения, прилагают нагрузку 40 Н, узел трения стыкуют с приводом и начинают приработку при скорости вращения 500 об/мин в течение 5 (пяти) минут, приработку продолжают при той же скорости вращения с нагрузкой 60 Н в течение 10 (десяти) минут и при нагрузке 100 Н в течение 5 (пяти) минут, после чего машину останавливают, узел трения расстыковывают, с поверхности шаров 5 удаляют масляную пленку, узел трения помещают на рабочий стол горизонтального компаратора ИЗА-2 и производят измерение исходных пятен износа на шарах 5, затем устанавливают новое кольцо 28, на поверхность которого наносят испытуемый смазочный материал, узел трения устанавливают на поверхность кольца 28, прилагают нагрузку 120 Н, стыкуя узел трения с приводом, и при числе оборотов 500 об/мин производят испытания в течение 15 (пятнадцати) минут, после чего машину трения останавливают, узел трения расстыковывают, с поверхности трения шаров 5 удаляют смазочный материал и на горизонтальном компараторе ИЗА-2 измеряют пятна износа шаров 5 и о противоизносных свойствах смазочных материалов судят по увеличению средних размеров пятен износа или по средней величине вертикального износа «h» шаров 5.The initial wear spots are formed during running-in, for which purpose I-50A industrial oil is introduced according to GOST 20799-88, on which balls 5 of the friction unit are then installed, a load of 40 N is applied, the friction unit is joined with the drive and start running in at speed rotation of 500 rpm for 5 (five) minutes, run-in continues at the same speed of rotation with a load of 60 N for 10 (ten) minutes and at a load of 100 N for 5 (five) minutes, after which the machine is stopped, the unit friction undock, from the surface of the balls 5 remove ma a peeling film, the friction unit is placed on the desktop of the horizontal IZA-2 comparator and the initial wear spots are measured on balls 5, then a new ring 28 is installed, the test lubricant is applied to its surface, the friction unit is installed on the surface of the ring 28, a load of 120 N is applied connecting the friction unit with the drive, and at a speed of 500 rpm, tests are carried out for 15 (fifteen) minutes, after which the friction machine is stopped, the friction unit is undocked, the lubricant is removed from the friction surface of balls 5 the material and on the horizontal comparator IZA-2 measure the wear spots of the balls 5 and the anti-wear properties of lubricants are judged by the increase in the average size of the wear spots or by the average vertical wear “h” of the balls 5.
Необходимо отметить, что наличие тиристорной системы 12 позволяет стабилизировать заданную скорость скольжения испытуемых шаров 5 при изменении нагрузки и, следовательно, повысить точность проведения испытаний, а выполнение опорной поверхности в виде кольца 28 (вместо чашки) позволяет упростить проведение испытаний и исключить нестационарный режим трения.It should be noted that the presence of the thyristor system 12 allows you to stabilize the specified sliding speed of the tested
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008139178/28A RU2386945C1 (en) | 2008-10-01 | 2008-10-01 | Three-ball anti-friction machine and method to estimate lubricants used in said machine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008139178/28A RU2386945C1 (en) | 2008-10-01 | 2008-10-01 | Three-ball anti-friction machine and method to estimate lubricants used in said machine |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2386945C1 true RU2386945C1 (en) | 2010-04-20 |
Family
ID=46275308
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2008139178/28A RU2386945C1 (en) | 2008-10-01 | 2008-10-01 | Three-ball anti-friction machine and method to estimate lubricants used in said machine |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2386945C1 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2531124C1 (en) * | 2013-06-27 | 2014-10-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тверской государственный технический университет" | Device to test materials for friction and wear |
| CN107132180A (en) * | 2017-04-07 | 2017-09-05 | 河南科技大学 | The frictional behaviour detection experimental rig and its installation method of a kind of oscillating bearing pad |
| CN108776073A (en) * | 2018-04-13 | 2018-11-09 | 浙江国森精细化工科技有限公司 | A kind of abrasion testing apparatus for adhesive product |
-
2008
- 2008-10-01 RU RU2008139178/28A patent/RU2386945C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2531124C1 (en) * | 2013-06-27 | 2014-10-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тверской государственный технический университет" | Device to test materials for friction and wear |
| CN107132180A (en) * | 2017-04-07 | 2017-09-05 | 河南科技大学 | The frictional behaviour detection experimental rig and its installation method of a kind of oscillating bearing pad |
| CN108776073A (en) * | 2018-04-13 | 2018-11-09 | 浙江国森精细化工科技有限公司 | A kind of abrasion testing apparatus for adhesive product |
| CN108776073B (en) * | 2018-04-13 | 2024-04-26 | 浙江国森精细化工科技有限公司 | Abrasion testing equipment for adhesive product |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7784326B2 (en) | Chuck for friction test apparatus | |
| Heyer et al. | Correlation between friction and flow of lubricating greases in a new tribometer device | |
| Cousseau et al. | Experimental measuring procedure for the friction torque in rolling bearings | |
| CN102207438B (en) | Rolling friction abrasion testing machine | |
| CN101709953B (en) | Lubricant film thickness measuring instrument | |
| CN101339113A (en) | Machine tool main shaft axle journal shaft bushing friction performance test machine | |
| RU2386945C1 (en) | Three-ball anti-friction machine and method to estimate lubricants used in said machine | |
| Szczerek et al. | A method for testing lubricants under conditions of scuffing. Part I. Presentation of the method | |
| RU2709444C1 (en) | Device for measuring friction force | |
| CN201251536Y (en) | Journal and bushing friction and wear property tester of machine tool spindle | |
| CN114964774B (en) | Thrust bearing testing machine | |
| CN105651513A (en) | Testing system for lubrication characteristic of vertical water-lubricated tilting thrust bearing liquid film | |
| CN104748692A (en) | Three-roller integrated load roller pin optic elastohydrodynamic tester | |
| Šaravanja et al. | APPLICATION OF VIBRATION ANALYSIS IN JOURNAL BEARING PROBLEMS DIAGNOSTICS. | |
| Moore | Influences of Lubricant Properties on ASTM Sequence VI and Sequence Vl-A Fuel Efficiency Performance | |
| CN205643306U (en) | Emollient test rack of high running accuracy | |
| Nazare et al. | Performances of automotive lubricants–tests on four ball machine | |
| JP5973227B2 (en) | Grease deterioration diagnosis device and grease maintenance method | |
| JP2022094088A (en) | Calculation method for oil film parameter | |
| RU2808556C1 (en) | Device for determining antiscuffing and antifriction properties of lubricants | |
| Sorab et al. | Surface and engine oil effects on journal bearing lubrication | |
| Spânu et al. | A comparation of standardized methods for lubrication failure determination | |
| RU2740874C1 (en) | Apparatus for evaluating tribological properties of lubricating materials | |
| CN216695496U (en) | Radial dynamic pressure gas bearing coating performance test bench | |
| CN216816417U (en) | Thrust dynamic pressure gas bearing coating performance test bench |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20121002 |