RU2492475C1 - Device of experimental assessment of temperature resistance of liquid and plastic lubricant materials during friction and method with its usage - Google Patents

Device of experimental assessment of temperature resistance of liquid and plastic lubricant materials during friction and method with its usage Download PDF

Info

Publication number
RU2492475C1
RU2492475C1 RU2011153889/15A RU2011153889A RU2492475C1 RU 2492475 C1 RU2492475 C1 RU 2492475C1 RU 2011153889/15 A RU2011153889/15 A RU 2011153889/15A RU 2011153889 A RU2011153889 A RU 2011153889A RU 2492475 C1 RU2492475 C1 RU 2492475C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
lubricant
friction
temperature resistance
temperature
cylindrical
Prior art date
Application number
RU2011153889/15A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2011153889A (en
Inventor
Дмитрий Николаевич Гаркунов
Эдуард Леонидович Мельников
Владимир Петрович Ступников
Алексей Владимирович Симушкин
Михаил Александрович Серёжкин
Анастасия Вячеславовна Бодарева
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана" (МГТУ им. Н.Э. Баумана)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана" (МГТУ им. Н.Э. Баумана) filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана" (МГТУ им. Н.Э. Баумана)
Priority to RU2011153889/15A priority Critical patent/RU2492475C1/en
Publication of RU2011153889A publication Critical patent/RU2011153889A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2492475C1 publication Critical patent/RU2492475C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Lubricants (AREA)
  • Testing Of Devices, Machine Parts, Or Other Structures Thereof (AREA)

Abstract

FIELD: machine building.
SUBSTANCE: in the proposed device and method with its usage a flat sample is made in the form of a disc with a flange retaining a certain volume of a lubricant material, and cylindrical fingers are equipped with a dome-shaped indent at the end in the centre of the finger and several slots on the end part of the finger. Metal-cladding additives are added to lubricant materials providing for appearance of protective servovite and surfing films in friction unit, which increase temperature resistance of lubricant materials in part of realisation of wearless friction, and assessment of temperature resistance of the lubricant material is carried out by measurement of its self-heating temperature in the disc with the flange depending on friction forces at the specified time of operation of a coupling "flat disc - cylindrical fingers" submerged into the lubricant material, or by temperature or time of tests, in process of which the tested lubricant materials starts smoking in the coupling "flat disc - cylindrical fingers".
EFFECT: simplification and increase of assessment reliability.
2 cl, 4 dwg

Description

Область техникиTechnical field

Изобретение относится к триботехнике, а именно к экспериментальным устройствам и способам исследования свойств масел для целей смазки, определяющих температурную стойкость жидких и пластичных смазочных материалов по нагрузкам и температурам.The invention relates to tribotechnology, namely to experimental devices and methods for studying the properties of oils for lubrication, determining the temperature resistance of liquid and plastic lubricants to loads and temperatures.

Уровень техникиState of the art

Известно экспериментальное устройство с добавлением смазочных материалов для определения износостойкости материалов подшипников скольжения с использованием машины трения АЕ-5 (см. ГОСТ 23.224-86 «Обеспечение износостойкости изделий. Методы восстановления деталей». Приложение №5). Устройство, построенное на принципе торцевого трения, состоит из плоского вращающегося диска и трех цилиндрических пальцев, нагружающего рычага, динамометра, устройства для охлаждения и нагрева образцов, масленки для подачи смазочного материала и плавающего фланца для крепления цилиндрических пальцев.A known experimental device with the addition of lubricants to determine the wear resistance of materials of sliding bearings using a friction machine AE-5 (see GOST 23.224-86 "Ensuring the wear resistance of products. Methods of restoration of parts." Appendix No. 5). A device based on the principle of end friction consists of a flat rotating disk and three cylindrical fingers, a loading lever, a dynamometer, a device for cooling and heating samples, a lubricator for supplying lubricant and a floating flange for attaching cylindrical fingers.

Основным ограничением прототипного устройства является то, что оно не дает оценки температурной стойкости смазочных материалов, поскольку конструкция машины АЕ-5 для сопряжения «плоский диск - цилиндрические пальцы», не позволяя удерживать определенный объем смазочного материала в зоне трибосопряжения, не дает возможности производить измерения температуры смазочного материала. Фиксируется только температура цилиндрического пальца. Кроме того, из-за затрудненного попадания смазочного материала в зону сопряжения торца цилиндрического пальца с плоским диском смазочный материал вытесняется из зоны сопряжения, что затрудняет реализацию безызносного трения в зоне сопряжения испытуемых образцов при применении металлоплакирующих присадок к смазочным материалам.The main limitation of the prototype device is that it does not provide an assessment of the temperature resistance of lubricants, since the design of the AE-5 machine for pairing “flat disk - cylindrical fingers”, not allowing to hold a certain amount of lubricant in the tribo-mating zone, does not allow temperature measurements lubricant. Only the temperature of the cylindrical finger is fixed. In addition, due to the difficult penetration of lubricant into the mating zone of the end face of a cylindrical finger with a flat disk, the lubricant is displaced from the mating zone, which complicates the implementation of unfavorable friction in the mating zone of the tested samples when applying metal-cladding additives to lubricants.

В качестве ближайшего аналога способа экспериментальной оценки температурной стойкости смазочных материалов по нагреву их от внутреннего источника тепла выбран способ испытания смазочных материалов на температурную стойкость по патенту RU 2378637 (МПК G01N 3/56, опубл. 10.01.2008). Прототипный способ включает в себя погружение на 3-5 мм ниже своей оси симметрии вращающегося ролика, нагревающегося от трения о колодки, в испытываемый на температурную стойкость смазочный материал, расположенный в чашке. Температура материала контролируется с помощью датчика температуры, погруженного в смазочный материал, и контрольного термометра. Способ предполагает также нагружение колодок и измерение момента трения. Величина саморазогрева смазочного материала за заданное время характеризует его температурную стойкость. Зависимости изменения температуры смазочного материала и момента трения от времени испытания через определенный интервал времени строятся в виде графиков. В случае дымления смазочного материала устройство останавливается и фиксируется время испытания и температура смазочного материала.As the closest analogue to the method of experimental evaluation of the temperature resistance of lubricants by heating them from an internal heat source, the method of testing the lubricants for temperature resistance according to patent RU 2378637 (IPC G01N 3/56, publ. 10.01.2008) was selected. The prototype method involves immersing 3-5 mm below its axis of symmetry of a rotating roller, heated by friction against the pads, in the lubricant tested in the cup for temperature resistance. Material temperature is monitored using a temperature sensor immersed in the lubricant and a control thermometer. The method also involves loading the pads and measuring the friction moment. The value of self-heating of the lubricant for a given time characterizes its temperature resistance. The dependences of the temperature change of the lubricant and the friction moment on the test time after a certain time interval are plotted in the form of graphs. In the event of lubrication of the lubricant, the device stops and the test time and temperature of the lubricant are recorded.

Ограничением прототипного способа является отклонение от плоскости сопряжения «выступы колодки-ролик» и непогруженность сопряжения в смазочный материал.The limitation of the prototype method is the deviation from the plane of the interface "protrusions of the block-roller" and impermeability of the interface in the lubricant.

Раскрытие изобретенияDisclosure of invention

Задачей изобретения устройства и способа с его использованием является расширение функциональных возможностей машины трения АЕ-5 по ГОСТ 23.224-86 и усовершенствование способа по патенту RU 2378637 в части реализации безызносного трения в зоне сопряжения испытуемых образцов при применении металлоплакирующих присадок к смазочным материалам и достижения возможности экспериментальной оценки температурной стойкости смазочных материалов при испытании образцов с плоским сопряжением с погружением в смазочный материал путем внесения изменений в конструкцию диска и цилиндрических пальцев.The objective of the invention of the device and method using it is to expand the functionality of the friction machine AE-5 in accordance with GOST 23.224-86 and to improve the method according to patent RU 2378637 in terms of implementing frictionless wear in the interface of the tested samples when applying metal-cladding additives to lubricants and to achieve experimental capabilities assessment of the temperature stability of lubricants when testing samples with a flat interface with immersion in a lubricant by amending disc design and cylindrical fingers.

Поставленная задача решается тем, что в предлагаемых устройстве и способе с его использованием плоский образец выполнен в виде диска с ребордой, удерживающей определенный объем смазочного материала, а цилиндрические пальцы снабжены куполообразной впадиной на торце в центре пальца и несколькими (например, четырьмя) пазами на торцевой части пальца, причем добавляют металлоплакирующие присадки к смазочным материалам, обеспечивающие появление в узлах трения защитных сервовитных и серфинг-пленок, которые повышают температурную стойкость смазочных материалов в части реализации безысносного трения, а оценку температурной стойкости смазочного материала осуществляют измерением температуры саморазогрева его в диске с ребордой в зависимости от сил трения при заданном времени работы погруженного в смазочный материал сопряжения «плоский диск - цилиндрические пальцы» либо по температуре и времени испытаний, при которых начинается дымление испытываемого смазочного материала в сопряжении «плоский диск - цилиндрические пальцы».The problem is solved in that in the proposed device and method using it, the flat sample is made in the form of a disk with a flange holding a certain amount of lubricant, and the cylindrical fingers are provided with a dome-shaped cavity at the end in the center of the finger and several (for example, four) grooves at the end parts of the finger, and metal-cladding additives are added to lubricants, which ensure the appearance of protective servovitic and surfing films in the friction units, which increase the temperature resistance lubricants in terms of implementing frictionless friction, and the temperature resistance of the lubricant is assessed by measuring the temperature of its self-heating in the disk with the flange, depending on the friction forces at a given operating time of the “flat disk - cylindrical fingers” interface immersed in the lubricant, or by temperature and test time at which the smoke of the test lubricant begins in the interface "flat disk - cylindrical fingers".

Перечень фигурList of figures

На фиг.1 показан прототип предлагаемого устройства - устройство для осуществления экспериментального способа определения износостойкости образцов в сопряжении «плоский диск - цилиндрические пальцы» на машине трения АЕ-5.Figure 1 shows a prototype of the proposed device is a device for implementing an experimental method for determining the wear resistance of samples in conjunction "flat disk - cylindrical fingers" on a friction machine AE-5.

На фиг.2 показано предлагаемое устройство для осуществления предлагаемого способа с его использованием экспериментальной оценки температурной стойкости смазочного материала.Figure 2 shows the proposed device for implementing the proposed method with its use of an experimental assessment of the temperature resistance of a lubricant.

На фиг.3 изображен один из трех цилиндрических пальцев предлагаемого устройства.Figure 3 shows one of the three cylindrical fingers of the proposed device.

На фиг.4 представлен паспорт исследования смазочного материала на термостойкость.Figure 4 presents the passport study of the lubricant for heat resistance.

Осуществление изобретенияThe implementation of the invention

На фиг.1 показана машина трения АЕ-5, состоящая из электродвигателя 1 клиноременной передачи 2, ведущего вала 3 с опорой для дискового образца 4, устройства для подвода 6 и отвода 5 охлаждающей жидкости, устройства для подачи смазочного материала 7, плавающего фланца 8 для крепления цилиндрических пальцев 9, термопары 10, устройства для измерения 11 и нагружающего устройства 12. Взаимодействие плавающего фланца 8 с нагружающим устройством 12 посредством шаровой опоры 13 обеспечивает самоустановку цилиндрических пальцев 9 относительно дискового образца 4.Figure 1 shows the friction machine AE-5, consisting of a V-belt drive motor 1, a drive shaft 3 with a support for a disk sample 4, a device for supplying 6 and removing 5 coolant, a device for supplying lubricant 7, a floating flange 8 for the fastening of the cylindrical fingers 9, thermocouples 10, the device for measuring 11 and the loading device 12. The interaction of the floating flange 8 with the loading device 12 through the ball bearings 13 provides for the self-alignment of the cylindrical fingers 9 relative to the disk sample AOC 4.

На фиг.2 показан плоский диск 4 с ребордой 18 с тремя цилиндрическими пальцами 9 и термопарой 15.Figure 2 shows a flat disk 4 with a flange 18 with three cylindrical fingers 9 and a thermocouple 15.

На фиг.3 палец 9 снабжен куполообразной впадиной 16 на торце в центре цилиндрического пальца 9 и, по меньшей мере, четырьмя пазами 17 на торцевой части цилиндрического пальца 9, глубиной а и шириной b, при этом диаметр на торце куполообразной впадины равен 0,5 d, где d - диаметр рабочей части цилиндрического пальца 9 на торце.In figure 3, the finger 9 is provided with a dome-shaped cavity 16 at the end in the center of the cylindrical finger 9 and at least four grooves 17 on the end of the cylindrical finger 9, a depth a and a width b, while the diameter at the end of the dome-shaped cavity is 0.5 d, where d is the diameter of the working part of the cylindrical pin 9 at the end.

Предлагаемый способ экспериментальной оценки температурной стойкости жидких и пластичных смазочных материалов с использованием предлагаемого устройства осуществляют следующим образом.The proposed method for the experimental assessment of the temperature resistance of liquid and plastic lubricants using the proposed device is as follows.

Испытываемый смазочный материал 14 помещают в полость диска 4 с ребордой 18, удерживающей определенный объем смазочного материала 14. Далее диску 4 с ребордой 18 придают скорость вращения (от 50 мин-1 до 300 мин-1), а три цилиндрических пальца 9, удерживаемые плавающим фланцем 8, прижимаются к диску 4 с помощью нагружающего устройства 12 с заданным усилием, причем добавляют металлоплакирующие присадки к смазочным материалам, обеспечивающие появление в узлах трения защитных сервовитных и серфинг-пленок, которые повышают температурную стойкость смазочных материалов в части реализации безызносного трения. В полости диска 4 с ребордой 18 фиксируют с помощью термопары 15 начальную и конечную температуры смазочного материала, в который погружено сопряжение «плоский диск - цилиндрические пальцы». Величина саморазогрева смазочного материала в диске 4 с ребордой 18 за заданное время испытаний и характеризует температурную стойкость испытываемого смазочного материала. Паспорт (сертификат) на исследование смазочного материала на термостойкость приведен на фиг.4.The test lubricant 14 is placed in the cavity of the disk 4 with the flange 18 holding a certain amount of lubricant 14. Next, the disk 4 with the flange 18 is given a rotation speed (from 50 min -1 to 300 min -1 ), and three cylindrical fingers 9 held floating flange 8, are pressed to the disk 4 using a loading device 12 with a given force, and metal-cladding additives to lubricants are added, which ensure the appearance of protective servovitic and surfing films in the friction units, which increase the temperature resistance of the lubricant full-time materials regarding the implementation of wear-free friction. In the cavity of the disk 4 with the flange 18, the initial and final temperatures of the lubricant are fixed with thermocouple 15, into which the “flat disk - cylindrical fingers” pair is immersed. The value of self-heating of the lubricant in the disk 4 with the flange 18 for a given test time and characterizes the temperature resistance of the tested lubricant. The passport (certificate) for the study of the lubricant for heat resistance is shown in figure 4.

Источники информацииInformation sources

1. ГОСТ 23.224-86. Обеспечение износостойкости изделий. Методы оценки износостойкости восстановленных деталей. Приложение №5.1. GOST 23.224-86. Ensuring wear resistance of products. Methods for assessing the wear resistance of reconditioned parts. Appendix No. 5.

2. Патент РФ 2378637, опубл. 10.01.2008.2. RF patent 2378637, publ. 01/10/2008.

Claims (2)

1. Устройство экспериментальной оценки температурной стойкости жидких и пластичных смазочных материалов при трении, включающее в себя установку, обеспечивающую сопряжение «плоский диск - цилиндрические пальцы» при наличии тонкой пленки испытываемого смазочного материала, отличающееся тем, что плоский образец выполнен в виде диска с ребордой, удерживающей определенный объем смазочного материала, а цилиндрический палец снабжен куполообразной впадиной на торце в центре цилиндрического пальца и несколькими пазами на торцевой части цилиндрического пальца, что увеличивает эффективность попадания смазочного материала в зону сопряжения, причем добавляют металлоплакирующие присадки к смазочным материалам, обеспечивающие появление в узлах трения защитных сервовитных и серфинг-пленок, которые реализуют режим безызносного трения и повышают температурную стойкость смазочных материалов.1. A device for the experimental assessment of the temperature resistance of liquid and plastic lubricants during friction, including an installation that provides pairing "flat disk - cylindrical fingers" in the presence of a thin film of the test lubricant, characterized in that the flat sample is made in the form of a disk with a flange, holding a certain amount of lubricant, and the cylindrical finger is provided with a domed cavity at the end in the center of the cylindrical finger and several grooves on the end of the tsil a single finger, which increases the efficiency of lubricant getting into the interface, moreover, metal-cladding additives are added to lubricants, which ensure the appearance of protective servovitic and surfing films in the friction units, which realize the wear-free friction regime and increase the temperature resistance of lubricants. 2. Способ экспериментальной оценки температурной стойкости жидких и пластичных смазочных материалов при трении с использованием устройства по п.1, включающий в себя способ измерения температуры смазочного материала в результате его нагрева от сопряжения испытуемых образцов, отличающийся тем, что оценку температурной стойкости смазочного материала осуществляют измерением температуры саморазогрева его в диске с ребордой, позволяющей погрузить сопряжение «плоский диск - цилиндрические пальцы» в смазочный материал, в зависимости от сил трения при заданном времени работы сопряжения «плоский диск - цилиндрические пальцы», либо по температуре и времени испытаний, при которых начинается дымление испытываемого смазочного материала в сопряжении «плоский диск - цилиндрические пальцы». 2. A method for experimentally evaluating the temperature resistance of liquid and plastic lubricants during friction using the device according to claim 1, including a method for measuring the temperature of the lubricant as a result of heating from the conjugation of test samples, characterized in that the temperature resistance of the lubricant is measured temperature of self-heating it in a disk with a flange that allows you to immerse the pair “flat disk - cylindrical fingers” in lubricant, depending on the forces friction at a given operating time of the interface “flat disk - cylindrical fingers”, or according to the temperature and time of testing, at which smoke of the test lubricant begins in the interface “flat disk - cylindrical fingers”.
RU2011153889/15A 2011-12-29 2011-12-29 Device of experimental assessment of temperature resistance of liquid and plastic lubricant materials during friction and method with its usage RU2492475C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011153889/15A RU2492475C1 (en) 2011-12-29 2011-12-29 Device of experimental assessment of temperature resistance of liquid and plastic lubricant materials during friction and method with its usage

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011153889/15A RU2492475C1 (en) 2011-12-29 2011-12-29 Device of experimental assessment of temperature resistance of liquid and plastic lubricant materials during friction and method with its usage

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2011153889A RU2011153889A (en) 2013-07-10
RU2492475C1 true RU2492475C1 (en) 2013-09-10

Family

ID=48787337

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011153889/15A RU2492475C1 (en) 2011-12-29 2011-12-29 Device of experimental assessment of temperature resistance of liquid and plastic lubricant materials during friction and method with its usage

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2492475C1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU892271A1 (en) * 1979-10-10 1981-12-23 Институт Механики Металлополимерных Систем Ан Белорусской Сср Boundary lubrication layer temperature stability determination method
SU1067408A1 (en) * 1982-06-03 1984-01-15 Институт механики металлополимерных систем АН БССР Method of testing materials for temperature stability
RU2378637C1 (en) * 2008-07-10 2010-01-10 Дмитрий Николаевич Гаркунов Test method of lubricants for thermal resistance
RU91171U1 (en) * 2009-07-13 2010-01-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ростовский государственный университет путей сообщения" INSTALLATION FOR MEASURING WEAR SPOTS WHEN TESTING LUBRICANTS
RU2409814C1 (en) * 2009-11-09 2011-01-20 Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Сибирский федеральный университет (СФУ) Procedure for determination of temperature stability of oil lubricant

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU892271A1 (en) * 1979-10-10 1981-12-23 Институт Механики Металлополимерных Систем Ан Белорусской Сср Boundary lubrication layer temperature stability determination method
SU1067408A1 (en) * 1982-06-03 1984-01-15 Институт механики металлополимерных систем АН БССР Method of testing materials for temperature stability
RU2378637C1 (en) * 2008-07-10 2010-01-10 Дмитрий Николаевич Гаркунов Test method of lubricants for thermal resistance
RU91171U1 (en) * 2009-07-13 2010-01-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ростовский государственный университет путей сообщения" INSTALLATION FOR MEASURING WEAR SPOTS WHEN TESTING LUBRICANTS
RU2409814C1 (en) * 2009-11-09 2011-01-20 Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Сибирский федеральный университет (СФУ) Procedure for determination of temperature stability of oil lubricant

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ГОСТ 23.224-86. Обеспечение износостойкости изделий. Методы восстановления деталей. Приложение №5. *

Also Published As

Publication number Publication date
RU2011153889A (en) 2013-07-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Echavarri Otero et al. Analytical model for predicting the friction coefficient in point contacts with thermal elastohydrodynamic lubrication
JP2014149081A (en) State dependent lubrication device of at least one slide body and/or rolling body
Amiri et al. Nondestructive estimation of remaining fatigue life: thermography technique
RU2492475C1 (en) Device of experimental assessment of temperature resistance of liquid and plastic lubricant materials during friction and method with its usage
JP2001502807A (en) How to detect the functional effectiveness of a lubricating oil
RU2409814C1 (en) Procedure for determination of temperature stability of oil lubricant
Perepelkina et al. Investigation of tribological properties of metallic materials with the use of the universal friction machine “MTU-1”
RU2623827C1 (en) Method of explosive transformation parameter determination
RU2378637C1 (en) Test method of lubricants for thermal resistance
RU129235U1 (en) DEVICE FOR QUALITY CONTROL OF WORKING SURFACES OF ROLLING BEARINGS
RU157278U1 (en) DEVICE FOR DETERMINING WEAR RESISTANCE
PL215116B1 (en) Method and device for testing elements,in particular polymer elements during slip interactions
JP6821981B2 (en) Rubber wear tester
RU2186386C1 (en) Procedure determining lubricating power of oils
JP2008151691A (en) Method and apparatus for measuring characteristics of wet lubricant
JP2005017064A (en) Testing method of stick slip
Murray ASTM G99 Tip’s Perspective Continuous Wear Contact
RU2471187C1 (en) Method for determining thermal resistance of lubricating oils
RU2569643C2 (en) Device for estimation of tribotechnical characteristics of wheel flanges after plasma treatment
RU137379U1 (en) INSTALLATION FOR TRIBOTECHNICAL TESTS OF LUBRICANTS
RU2808556C1 (en) Device for determining antiscuffing and antifriction properties of lubricants
RU2567087C1 (en) Method of defining of oil lubricity
Zheleznyi et al. Method of appraising adhesion properties of lubricants
RU138016U1 (en) DEVICE FOR MEASURING FRICTION
RU2495400C2 (en) Assessment method of friction compatibility of friction pairs

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20161230