RU2800944C1 - Method for determining coefficient of friction of lubricants - Google Patents

Method for determining coefficient of friction of lubricants Download PDF

Info

Publication number
RU2800944C1
RU2800944C1 RU2022124317A RU2022124317A RU2800944C1 RU 2800944 C1 RU2800944 C1 RU 2800944C1 RU 2022124317 A RU2022124317 A RU 2022124317A RU 2022124317 A RU2022124317 A RU 2022124317A RU 2800944 C1 RU2800944 C1 RU 2800944C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
sts
gas
friction
conical
compressed gas
Prior art date
Application number
RU2022124317A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Владимирович Скакун
Эрвин Джеватович Умеров
Original Assignee
Владимир Владимирович Скакун
Эрвин Джеватович Умеров
Filing date
Publication date
Application filed by Владимир Владимирович Скакун, Эрвин Джеватович Умеров filed Critical Владимир Владимирович Скакун
Application granted granted Critical
Publication of RU2800944C1 publication Critical patent/RU2800944C1/en

Links

Abstract

FIELD: mechanical engineering.
SUBSTANCE: invention is related to methods for studying the coefficient of friction of lubricants of various compositions. A method for determining the coefficient of friction of lubricants is disclosed, including fixing a movable shaft in a lathe chuck, on which a guide bushing, a conical guide bushing is installed. A linear bearing is installed in the hole of the tapered conical bushing, as well as a counterbody in the form of a conical bushing, which is in contact with the indenter. At the same time, an induction furnace is installed to heat the contact zone of metal vapors, located on a conical guide bushing and isolated from the external environment by means of a conical heat-insulating bushing fixed with a fixing ring. In order to control the heating of the contact zone of metal pairs, a thermocouple is used, formed by chromel-kopel electric wires, the junction of which is placed in the indenter hole, the signal of which is fed through current collectors to an analog-to-digital converter and then to a personal computer, with which the temperature is recorded in the process of friction. The torque generated during the operation of the friction pairs is recorded using an electronic dynamometer in contact with the holder, connected to the conical guide bushing. At the same time, a crucible is used to accommodate a lubricating process medium (LPM), in which the STS is mixed with a compressed gas, where the formed gas-oil mixture is fed into the contact zone. To control the pressure of the compressed gas in the crucible, the pressure of the liquid in the channel for supplying the LPM and the flow rate of the liquid, sensors are used that are connected by electrical wires to the control unit. At the same time, the temperature of the gas supplied to the crucible for placing the LPM is maintained in the required range using a gas heater and a Ranque-Hilsch vortex tube designed to cool the gas. Also, in the process of LPM bubbling, gas is ionized. The aforementioned sensors are controlled by a personal computer comprising the Arduino software.
EFFECT: expanded range of equipment to improve the accuracy of determining the coefficient of friction of lubricants by measuring the temperature in the friction zone of metal pairs.
1 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к методам исследования коэффициента трения различных по составу смазочных материалов.The invention relates to the field of mechanical engineering, and in particular to methods for studying the coefficient of friction of lubricants of various compositions.

Известно устройство для испытания трущихся материалов и масел (А.с. СССР №983522, МПК G01N 19/02. Устройство для испытания трущихся материалов и масел. Бюл. №47, 1982 г. Аналог), содержащее станину, установленные на ней держатели образца и контробразца, узлы измерения момента трения и нагружения образцов и привод вращения образцов, плиту, установленную перпендикулярно к станине с возможностью перемещения вдоль нее, три платформы, из которых средняя закреплена на плите шарнирно, а две другие установлены под углом 45° к средней, которые расположены на платформах и взаимодействующие с держателями контробразцов, направляющие и поджимные ролики, установленные на плите с возможностью поворота в плоскости держателей, передаточные звенья, взаимодействующие через подшипники качения соответственно с держателями контробразцов и узлами нагружения, а последние снабжены штоками, имеющими две степени свободы (механизмы для передачи нагрузки на контробразцы).A device for testing rubbing materials and oils (A.S. USSR No. 983522, IPC G01N 19/02. A device for testing rubbing materials and oils. Bull. No. 47, 1982 Analogue) containing a frame, sample holders installed on it and a counter-sample, nodes for measuring the moment of friction and loading of the samples and a drive for rotating the samples, a plate installed perpendicular to the frame with the possibility of moving along it, three platforms, of which the middle one is hinged on the plate, and the other two are installed at an angle of 45 ° to the middle one, which located on platforms and interacting with holders of countersamples, guide and clamping rollers mounted on the plate with the possibility of rotation in the plane of the holders, transmission links interacting through rolling bearings, respectively, with holders of countersamples and loading units, and the latter are equipped with rods having two degrees of freedom (mechanisms to transfer the load to the countersamples).

Основной недостаток известного устройства заключается в сложной и точной установке передаточных звеньев под прямым углом к направляющим, что приводит к большим погрешностям получаемых результатов, при испытаниях.The main disadvantage of the known device lies in the complex and precise installation of the transmission links at right angles to the guides, which leads to large errors in the results obtained during testing.

Известно устройство для испытания материалов на трение и износ в условиях космоса, содержащий узел трения «диск-индентор», который представляет собой диск с двумя поверхностями трения и по которым скользят два полусферических индентора (см. Журнал «Трение и износ», т. 24, №6, 2003 г., с. 626-635. Аналог). При этом диск жестко закреплен на приводном валу, а инденторы - на специальных рычагах. Нагрузка на инденторы осуществляется с помощью тарированной пружины.A device is known for testing materials for friction and wear in space, containing a friction unit "disk-indenter", which is a disk with two friction surfaces and on which two hemispherical indenters slide (see Journal "Friction and Wear", vol. 24 , No. 6, 2003, pp. 626-635. Analogue). In this case, the disk is rigidly fixed on the drive shaft, and the indenters - on special levers. The load on the indenters is carried out using a calibrated spring.

Все узлы трения приводятся во вращение с помощью выходного вала привода через зубчатые колеса. Момент трения в паре «диск-индентор» измеряется упругой тензометрической балкой. Электрические сигналы поступают на два тензометрических преобразователя, с которых они передаются на регистрирующий прибор.All friction units are driven by the drive output shaft through gear wheels. The moment of friction in the "disk-indenter" pair is measured by an elastic tensometric beam. Electrical signals are fed to two strain gauge transducers, from which they are transmitted to the recording device.

Недостатками известного устройства являются сложность конструкции, обусловленная использованием большого количества элементов, сложностью его использования из-за постоянной тарировки нагружающих пружин, влияющие на погрешность измерения, а также невысокие скорости скольжения и удельные давления в контакте индентора и диска.The disadvantages of the known device are the complexity of the design, due to the use of a large number of elements, the complexity of its use due to the constant calibration of the loading springs, affecting the measurement error, as well as low sliding speeds and specific pressures in the contact of the indenter and disk.

Известно устройство для определения коэффициента трения смазочных материалов (патент на полезную модель РФ №200035 МПК G01N 19/02, опубл. 01.10.2020. Бюл. №28. Аналог), содержащее подвижный вал, на котором расположены упорная гайка, коническая направляющая втулка, направляющие шпильки, контртело в виде конической втулки, индентор, направляющая втулка, где в отверстие подвижного вала установлен половинчатый индентор, с возможностью контактировать одним концом с контертелом в виде конической втулки, а другим с нагрузочной пружиной, служащей для создания необходимой нагрузки контактных металлических пар путем подбора различных по жесткости пружин. На подвижном валу установлено сопло с возможностью подачи смазывающей технологической среды (СТС) в распыленном состоянии непосредственно в зону контакта металлических пар. Для регистрации крутящего момента применен электрический трехкомпонентный динамометр М30-3-6к, подключенного к ПК, позволяющий повысить точность измерения коэффициента трения смазочных материалов. Для снижения трения, возникающего при контакте конической направляющей втулки и направляющей втулки с подвижным валом, в отверстиях конической направляющей втулки и направляющей втулки расположены линейные подшипники, зафиксированные стопорными кольцами.A device for determining the coefficient of friction of lubricants is known (utility model patent of the Russian Federation No. 200035 MPK G01N 19/02, publ. guide studs, a counterbody in the form of a conical bushing, an indenter, a guide bushing, where a half indenter is installed in the hole of the movable shaft, with the ability to contact one end with the counterbody in the form of a conical bushing, and the other end with a load spring, which serves to create the necessary load of contact metal pairs by selection of different stiffness springs. A nozzle is installed on the movable shaft with the possibility of supplying a lubricating process medium (STS) in a sprayed state directly into the contact zone of metal pairs. To register the torque, an M30-3-6k electric three-component dynamometer connected to a PC was used, which makes it possible to improve the accuracy of measuring the friction coefficient of lubricants. To reduce the friction that occurs when the tapered guide bush and guide bush come into contact with the movable shaft, linear bearings are located in the bores of the tapered guide bush and guide bush, which are fixed with circlips.

Недостатками известного устройства является отсутствие возможности исследования коэффициента трения смазочных материалов при высоких температурах контактной зоны металлических пар.The disadvantages of the known device is the inability to study the coefficient of friction of lubricants at high temperatures of the contact zone of metal pairs.

Наиболее близким по технической сущности является устройство для определения коэффициента трения смазочных материалов (патент на полезную модель РФ №208869 МПК G01N 19/02, опубл. 19.01.2022. Бюл. №2. Прототип), содержащее подвижный вал, на котором расположены упорная гайка, коническая направляющая втулка, направляющие шпильки, контртело в виде конической втулки, индентор, направляющая втулка, при этом в отверстии подвижного вала установлен индентор с возможностью контактировать одним концом с контртелом в виде конической втулки, а другим - с нагрузочной пружиной, служащей для создания необходимой нагрузки контактных металлических пар путем подбора различных по жесткости пружин. На подвижном валу установлено сопло с возможностью подачи смазывающей технологической среды (СТС) в распыленном состоянии непосредственно в зону контакта металлических пар. Для регистрации крутящего момента применен электронный трехкомпонентный динамометр М30-3-6к, подключенный к ПК, позволяющий повысить точность измерения коэффициента трения смазочных материалов.The closest in technical essence is a device for determining the coefficient of friction of lubricants (utility model patent of the Russian Federation No. 208869 MPK G01N 19/02, publ. , a conical guide bushing, guide pins, a counterbody in the form of a conical bushing, an indenter, a guide bushing, while an indenter is installed in the hole of the movable shaft with the ability to contact with the counterbody in the form of a conical bushing at one end, and with a load spring at the other, which serves to create the necessary loads of contact metal pairs by selecting springs of different stiffness. A nozzle is installed on the movable shaft with the possibility of supplying a lubricating process medium (STS) in a sprayed state directly into the contact zone of metal pairs. To register the torque, an electronic three-component dynamometer M30-3-6k was used, connected to a PC, which makes it possible to increase the accuracy of measuring the friction coefficient of lubricants.

Недостатком известного устройства является отсутствие возможности производить замеры температуры и силы трения в автоматическом режиме в динамическом процессе трения металлических пар.The disadvantage of the known device is the inability to measure the temperature and friction forces in automatic mode in the dynamic process of friction of metal pairs.

Техническим результатом изобретения является необходимость расширения арсенала технических средств для повышения точности определения коэффициента трения смазочных материалов путем измерения температуры в зоне трения металлических пар.The technical result of the invention is the need to expand the arsenal of technical means to improve the accuracy of determining the coefficient of friction of lubricants by measuring the temperature in the friction zone of metal pairs.

Это достигается тем, что заявляемый способ для определения коэффициента трения смазочных материалов, содержащее подвижный вал, на котором расположены направляющая втулка, коническая направляющая втулка, в отверстии которой установлен линейный подшипник, контртело в виде конической втулки, контактирующая с индентором, при этом конструкция снабжена индукционной печью, расположенной на конической направляющей втулке, и изолированной от внешней среды при помощи конической теплоизолирующей втулки, закрепленной фиксирующим кольцом, при этом для контроля нагрева контактной зоны металлических пар, конструкция снабжена термопарой, образованной электропроводами «хромель-копель», спай которой расположен в отверстии индентора, где сигнал через токосъемники подается на аналого-цифровой преобразователь через усилитель и далее на персональный компьютер, с помощью которого производится регистрация температурных параметров процесса трения, при этом крутящий момент, образованный при работе пар трения фиксируется при помощи электронного динамометра кинематически связанного с конической направляющей втулкой при этом конструкция содержит кулачки для адаптации положения канала для подачи СТС служащие для адаптации положения сопла относительно кольца подачи СТС, корпуса которых соединены между собой шпилькой.This is achieved by the fact that the inventive method for determining the coefficient of friction of lubricants, containing a movable shaft, on which a guide bush is located, a conical guide bush, in the hole of which a linear bearing is installed, a counterbody in the form of a conical bush in contact with the indenter, while the design is equipped with an induction a furnace located on a conical guide bushing and isolated from the external environment by means of a conical heat-insulating bushing fixed with a fixing ring, while to control the heating of the contact zone of metal pairs, the structure is equipped with a thermocouple formed by Chromel-Kopel electrical wires, the junction of which is located in the hole indenter, where the signal is fed through current collectors to an analog-to-digital converter through an amplifier and then to a personal computer, with the help of which the temperature parameters of the friction process are recorded, while the torque generated during the operation of the friction pairs is recorded using an electronic dynamometer kinematically connected to the conical guide bushing, in this case, the design contains cams for adapting the position of the channel for supplying STS, which serve to adapt the position of the nozzle relative to the STS supply ring, the bodies of which are interconnected by a pin.

Отличием данного технического решения от прототипа является тот факт, что температура подаваемого в тигель для размещения СТС газа, поддерживается в необходимом диапазоне при помощи нагревателя газа, который содержит тепло-электронагреватель, а также при помощи вихревой трубки Ранка-Хилша, выполненной с возможностью охлаждения газа. При этом управление датчиков контроля давления сжатого газа, датчиков расхода жидкости, датчиков контроля давления жидкости, клапанов сброса давления газа, тепло-электронагревателей, серводвигателей, шаговых электродвигателей, которые соединяют через электропровода с блоком управления, осуществляют при помощи персонального компьютера, который содержит программное обеспечение Arduino. А также конструкция содержит ионизатор газа, осуществляющий ионизирование газа в процессе барботирования СТС.The difference between this technical solution and the prototype is the fact that the temperature of the gas supplied to the crucible for placing STS is maintained in the required range using a gas heater that contains a heat-electric heater, as well as using a Rank-Hilsch vortex tube, made with the possibility of gas cooling . At the same time, the control of compressed gas pressure control sensors, liquid flow sensors, liquid pressure control sensors, gas pressure relief valves, thermal electric heaters, servomotors, stepper motors, which are connected via electrical wires to the control unit, is carried out using a personal computer that contains software Arduino. And also the design contains a gas ionizer that performs gas ionization in the process of STS bubbling.

Изобретение представлено на чертежах:The invention is shown in the drawings:

Фиг. 1 - конструктивная схема способа конструкции для определения коэффициента трения смазочных материалов в осевом сечении.Fig. 1 is a structural diagram of a construction method for determining the coefficient of friction of lubricants in an axial section.

Фиг. 2 - конструктивная схема тигля для процесса вытопки животного жира.Fig. 2 is a structural diagram of a crucible for rendering animal fat.

Фиг. 3 - конструктивная схема дополнительной емкости для размещения СТС.Fig. 3 is a structural diagram of an additional capacity for placing STS.

Фиг. 4 - конструктивная схема кулачка для адаптации положения канала для подачи СТС.Fig. 4 is a structural diagram of a cam for adapting the position of the channel for supplying CTC.

Способ конструкции для определения коэффициента трения смазочных материалов содержит вращающийся центр 1, подвижный вал 2, упорную гайку 3, упорные подшипники 4, 22, стопорные кольца 5, 7, 10, 31, 33, 40, направляющие шпильки 6, линейные подшипники 8, 9, 32, упорную шайбу 11, контртело в виде конической втулки 12, электронный динамометр 13, подшипники качения 14, упор 15, державку 16, шпильку 17, 179, сопла 18, 27, 148, 166, направляющую втулку 19, пружинную шайбу 20, гайки 21, упорное кольцо 23, фиксирующие винты 24, кулачки токарного патрона 25, болт 26, уплотнительные кольцевые прокладки 28, 30, 183, кольцо подачи СТС 29, коническую теплоизолирующую втулку 34, пружины 35, 38, индентор 36, индукционную печь 37, фиксирующее кольцо 39, коническую направляющую втулку 41, электропровод (хромель) 42, электропровод (копель) 43, усилитель 44, персональный компьютер 45, аналого-цифровой преобразователь 46, токосъемник 47, шаговые электродвигатели 48, 58, 59, 69, 76, 82, 88, 90, 91, 102, 111, 115, 119, 124, 132, вентили газовые 49, 56, 60, 68, 75, 81, 87, 95, 97, 110, 118, 121, вихревые трубки Ранка-Хилша 50, 98, нагреватели газа 51, 99, серводвигатели 52, 62, датчики уровня жидкости 53, 67, 93, конические редукторы 54, 65, датчики контроля давления сжатого газа 55, 57, 70, 71, 83, 89, 94, 101, 105, 112, 113, 117, 140, 144, каналы для подачи сжатого газа 61, 100, 133, крышки 63, 72, 78, 79, 125, 128, 129, 139, терморегуляторы 64, 104, клапаны сброса давления газа 66, 77, 131, тепло-электронагреватели 73, 74, 147, емкости 80, 127, кольца 84, 86, эбонитовую втулку 85, вентили жидкостные 92, 126, 136, инжекторы 96, 116, кулачки для адаптации положения канала для подачи СТС 103, 108, канал для подвода газо-масляной смеси 106, персональный компьютер 107, датчики контроля температуры СТС 109, 130, 141, 162, блок управления 114, смесительные камеры 120, 137, ионизаторы газа 122, 135, датчики расхода СТС 123, 142, 161, тигель для размещения СТС 134, датчики контроля давления СТС 143, 160, 190, 191, датчики контроля температуры газа 145, 188, горловины 146, 165, 152, 169, крыльчатки 149, 167, валы 150, 168, термопары 151, 192, прижимные винты 153, 154, 170, 171, 176, 186, уплотнительные прокладки 155, 172, трубки для подачи сжатого газа 156, 173, металлическую обшивку из нержавеющей стали 157, металлическую емкость 158, стержни 159, 189, каналы для подачи СТС 138, 163, 174, 182, огнеупорные теплоизолирующие материалы 164, 187, корпус 175, защитные крышки 177, прижимные шайбы 178, шайбы с коническим отверстием 180, трубы из нержавеющей стали 181, упорные подшипники 184, фиксирующие гайки 185.The design method for determining the coefficient of friction of lubricants contains a rotating center 1, a movable shaft 2, a thrust nut 3, thrust bearings 4, 22, retaining rings 5, 7, 10, 31, 33, 40, guide pins 6, linear bearings 8, 9 , 32, thrust washer 11, counterbody in the form of a conical bushing 12, electronic dynamometer 13, rolling bearings 14, stop 15, holder 16, pin 17, 179, nozzles 18, 27, 148, 166, guide bushing 19, spring washer 20, nuts 21, thrust ring 23, fixing screws 24, lathe chuck jaws 25, bolt 26, sealing rings 28, 30, 183, STS feed ring 29, conical heat-insulating sleeve 34, springs 35, 38, indenter 36, induction furnace 37, fixing ring 39, tapered guide sleeve 41, electric wire (chromel) 42, electric wire (kopel) 43, amplifier 44, personal computer 45, analog-to-digital converter 46, current collector 47, stepper motors 48, 58, 59, 69, 76, 82 , 88, 90, 91, 102, 111, 115, 119, 124, 132 gas valves 49, 56, 60, 68, 75, 81, 87, 95, 97, 110, 118, 121 50, 98, gas heaters 51, 99, servomotors 52, 62, liquid level sensors 53, 67, 93, bevel gears 54, 65, compressed gas pressure sensors 55, 57, 70, 71, 83, 89, 94, 101 , 105, 112, 113, 117, 140, 144, compressed gas ports 61, 100, 133, covers 63, 72, 78, 79, 125, 128, 129, 139, thermostats 64, 104, gas pressure relief valves 66, 77, 131, electric heaters 73, 74, 147, containers 80, 127, rings 84, 86, ebonite bushing 85, liquid valves 92, 126, 136, injectors 96, 116, cams for adapting the position of the channel for supplying STS 103, 108, channel for supplying gas-oil mixture 106, personal computer 107, temperature control sensors STS 109, 130, 141, 162, control unit 114, mixing chambers 120, 137, gas ionizers 122, 135, flow sensors STS 123, 142, 161, crucible for placing STS 134, pressure control sensors STS 143, 160, 190, 191, gas temperature control sensors 145, 188, necks 146, 165, 152, 169, impellers 149, 167, shafts 150, 168, thermocouples 151, 192, clamp screws 153, 154, 170, 171, 176, 186, gaskets 155, 172, compressed gas tubes 156, 173, stainless steel plating 157, metal container 158, rods 159, 189, channels for supplying STS 138, 163, 174, 182, refractory thermal insulation materials 164, 187, body 175, protective covers 177, clamp washers 178, washers with a conical bore 180, stainless steel pipes 181, thrust bearings 184, fixing nuts 185.

Принцип работы способа заключается в следующем. Подвижный вал 2 на одном конце закрепляется кулачками токарного патрона 25, а на другом поджимается вращающимся центром 1, при этом индентор 36 установлен в отверстии подвижного вала 2, который контактирует с контртелом в виде конической втулки 12, при этом контактная нагрузка индентора 36 и контртела в конической втулки 12 регулируется при помощи подбора пружины 35, необходимой жесткости. Пружина 35 в свою очередь установлена в отверстии подвижного вала 2, контактирующая с индентором 36, который в свою очередь контактирует с контртелом в виде конической втулкой 12, установленным в отверстии конической направляющей втулки 41. На подвижном валу расположены линейные подшипники 8, 32, установленные в отверстии конической направляющей втулки 41 и направляющей втулки 19, зафиксированные при помощи стопорных колец 5, 31, 33, 40. Для предотвращения от линейного перемещения направляющей втулки 19 и конической направляющей втулки 41, на подвижном валу установлены также упорные подшипники 4, 22, зафиксированные при помощи упорного кольца 23 и фиксирующих винтов 24 с одной стороны и упорной гайки 3 с другой. Линейное перемещение конической направляющей втулки 41 осуществляется при помощи упорной гайки 3, расположенной на подвижном валу 2, контактирующей с упорным подшипником 4, а также при помощи пружины 38, контактирующей с конической направляющей втулкой 41 через упорную шайбу 11.The principle of operation of the method is as follows. The movable shaft 2 is fixed at one end by the cams of the lathe chuck 25, and at the other end it is pressed by the rotating center 1, while the indenter 36 is installed in the hole of the movable shaft 2, which is in contact with the counterbody in the form of a conical sleeve 12, while the contact load of the indenter 36 and the counterbody in the conical sleeve 12 is adjusted by selecting the spring 35, the required stiffness. The spring 35, in turn, is installed in the hole of the movable shaft 2, which is in contact with the indenter 36, which in turn is in contact with the counterbody in the form of a tapered bushing 12, installed in the bore of the tapered guide bushing 41. Linear bearings 8, 32 are located on the movable shaft, mounted in holes of the conical guide bush 41 and the guide bush 19, fixed with locking rings 5, 31, 33, 40. using the thrust ring 23 and fixing screws 24 on one side and the thrust nut 3 on the other. The linear movement of the conical guide bushing 41 is carried out with the help of the thrust nut 3 located on the movable shaft 2, in contact with the thrust bearing 4, and also with the help of the spring 38, in contact with the conical guide bushing 41 through the thrust washer 11.

Для предотвращения перекоса конической направляющей втулки 41 и контртела в виде конической втулки 12, в отверстиях направляющей втулки 19 установлены направляющие шпильки 6 при помощи пружинных шайб 20 и гаек 21, где другим концом направляющие шпильки 6 контактируют с линейными подшипниками 9, расположенными в конической направляющей втулке 41 и зафиксированные при помощи стопорных колец 7,10.To prevent distortion of the conical guide bushing 41 and the counterbody in the form of a tapered bushing 12, guide pins 6 are installed in the holes of the guide bushing 19 using spring washers 20 and nuts 21, where the other end of the guide pins 6 is in contact with linear bearings 9 located in the tapered guide bushing 41 and fixed with retaining rings 7,10.

Для исследования коэффициента трения смазочных материалов, подача СТС в контактную зону индентора 36 и контртела в виде конической втулки 12, осуществляется при помощи кольца для подачи СТС 29, которое содержит уплотнительные кольцевые прокладки 30, в свою очередь сопло 27 установлено в кольце подачи СТС 29. Герметичность установки сопла 27 в кольце подачи СТС 29 обеспечивается при помощи кольцевых уплотнительных прокладок 28, также в подвижном валу 2 расположено отверстие, по которому СТС в распыленном состоянии поступает в сопло 18, для распыления смазочного материала в контактную зону трущихся металлических пар.To study the coefficient of friction of lubricants, the supply of STS into the contact zone of the indenter 36 and the counterbody in the form of a conical bushing 12 is carried out using the STS 29 supply ring, which contains sealing ring gaskets 30, in turn, the nozzle 27 is installed in the STS 29 supply ring. The tightness of the installation of the nozzle 27 in the STS supply ring 29 is ensured by means of annular seals 28, also in the movable shaft 2 there is a hole through which the STS in the atomized state enters the nozzle 18 to spray the lubricant into the contact zone of rubbing metal pairs.

Для предотвращения от проникновения СТС в шпиндель токарного станка (на чертеже не указан) на подвижном валу 2 установлен болт 26.To prevent the STS from penetrating into the lathe spindle (not shown in the drawing), a bolt 26 is installed on the movable shaft 2.

На направляющей шпильке 6 расположен упор 15 с шпилькой 17 и установленными в ней подшипниками качения 14, контактирующие с державкой 16, установленной в электронном динамометре 13, при помощи которого производится регистрация значений крутящего момента. Конструкция дополнительно содержит индукционную печь 37, которая предназначена для нагрева контактной зоны металлических пар, образованных контртелом в виде конической втулки 12 и индентором 36, для исследования коэффициента трения смазочных материалов при различных температурах. При этом работа индукционной печи 37, соединенной электропроводами с блоком управления 114, осуществляется при помощи персонального компьютера 107, содержащего программное обеспечение Arduino.On the guide pin 6 there is a stop 15 with a pin 17 and rolling bearings 14 installed in it, in contact with the holder 16 installed in the electronic dynamometer 13, with which the torque values are recorded. The design additionally contains an induction furnace 37, which is designed to heat the contact zone of metal pairs formed by the counterbody in the form of a conical sleeve 12 and indenter 36, to study the coefficient of friction of lubricants at different temperatures. At the same time, the operation of the induction furnace 37, connected by electrical wires to the control unit 114, is carried out using a personal computer 107 containing the Arduino software.

Для снижения рассеяния тепла, на конической направляющей втулке 41 расположена коническая теплоизолирующая втулка 34, закрепленная фиксирующим кольцом 39. Для определения температуры в контактной зоне индентора 36 и контртела в виде конической втулки 12, в отверстии индентора 36 установлен спай термопары, которая образована электропроводами (хромель) 42 и (копель) 43, в свою очередь свободные концы термопары, через кольца 84, 86 и токосъемники 47 соединены с усилителем 44, от которого сигнал, через аналого-цифровой преобразователь 46 передается на персональный компьютер 45, при этом кольца 84, 86, электрически изолированы от упорной гайки 3 при помощи эбонитовой втулки 85. Персональный компьютер 45 содержит специальное программное обеспечение для регистрации температурных параметров процесса трения и построения соответствующей графической зависимости. Также конструкция снабжена системой, позволяющей осуществлять подачу различных СТС в контактную зону трущихся металлических пар.To reduce heat dissipation, a conical heat-insulating bushing 34 is located on the conical guide bushing 41, fixed with a fixing ring 39. ) 42 and (kopel) 43, in turn, the free ends of the thermocouple, through rings 84, 86 and current collectors 47, are connected to an amplifier 44, from which the signal, through an analog-to-digital converter 46, is transmitted to a personal computer 45, while rings 84, 86 , electrically isolated from the stop nut 3 using ebonite bushing 85. Personal computer 45 contains special software for recording the temperature parameters of the friction process and plotting the corresponding graphical dependence. Also, the design is equipped with a system that allows the supply of various STS to the contact zone of rubbing metal pairs.

Конструкция снабжена тиглем для размещения СТС 134, в котором производится нагрев СТС при помощи тепло-электронагревателей 73, 74, 147, затем по каналу для подачи сжатого газа 61, в тигель для размещения СТС 134, подается сжатый газ, и СТС под давлением поступает по каналу для подачи СТС 163, через кулачки для адаптации положения канала для подачи СТС 103, 108, по каналу для подвода газо-масляной смеси 106 в сопло 27, далее по каналу для подачи сжатого газа 100, подается сжатый газ, который затем смешивается в сопле 27. Расплавленная СТС смешивается со сжатым газом в сопле 27, образуя газо-масляную смесь, которая через кольцо подачи СТС 29, поступает в канал, расположенный в подвижном валу 2. Для поддержания в жидком состоянии СТС находящейся в канале для подачи СТС 163, конструкция содержит тепло-электронагреватель 74, расположенный вдоль упомянутых каналов. В свою очередь для поддержания нагретой СТС в необходимом температурном диапазоне, конструкция содержит терморегулятор 64, термопара 151 которого погружена в объем СТС, соединенный через электропровод с блоком управления 114.The design is equipped with a crucible for placing STS 134, in which the STS is heated using heat-electric heaters 73, 74, 147, then through the channel for supplying compressed gas 61, compressed gas is supplied to the crucible for placing STS 134, and the STS under pressure enters through channel for supplying STS 163, through cams to adapt the position of the channel for supplying STS 103, 108, through the channel for supplying gas-oil mixture 106 to nozzle 27, then through the channel for supplying compressed gas 100, compressed gas is supplied, which is then mixed in the nozzle 27. The molten STS is mixed with compressed gas in the nozzle 27, forming a gas-oil mixture, which, through the STS supply ring 29, enters the channel located in the movable shaft 2. To maintain the STS in the liquid state in the STS supply channel 163, the design contains a heat-electric heater 74 located along the mentioned channels. In turn, to maintain the heated STS in the required temperature range, the design contains a thermostat 64, the thermocouple 151 of which is immersed in the volume of the STS, connected via an electrical wire to the control unit 114.

Подача СТС, регулируется при помощи вентиля жидкостного 136, приводимого в движение шаговым электродвигателем 132. Расход СТС контролируется при помощи датчика расхода СТС 123, при этом давление СТС контролируется при помощи датчика контроля давления СТС 160. Контроль уровня СТС, осуществляется при помощи датчика уровня жидкости 67. Для поддержания постоянной температуры СТС, находящейся в канале для подачи СТС 163, предусмотрен терморегулятор 104, соединенный через электропровод с блоком управления 114.The flow of STS is controlled by a liquid valve 136 driven by a stepper motor 132. The flow of STS is controlled by a flow sensor STS 123, while the pressure of STS is controlled by a pressure control sensor STS 160. The level of STS is controlled by a liquid level sensor 67. To maintain a constant temperature of the STS, located in the channel for supplying STS 163, a thermostat 104 is provided, connected via an electrical wire to the control unit 114.

Для адаптации положения сопла 27 относительно кольца подачи СТС 29, использованы кулачки для адаптации положения канала для подачи СТС 103, 108, которые состоят из корпусов 175, соединенных между собой шпилькой 179, при этом, вращательное движение обеспечивают упорные подшипники 184, зафиксированные прижимными шайбами 178 и фиксирующими гайками 185. Каналы для подачи СТС 182 и шайбы с коническим отверстием 180, зафиксированы в корпусах 175 при помощи резьбового соединения. Огнеупорный теплоизолирующий материал 164, 187, а также трубы 181, выполненные из нержавеющей стали, обеспечивают теплоизоляцию расплавленной СТС, находящейся в каналах для подачи СТС 163, 182. Трубы из нержавеющей стали 181 в свою очередь зафиксированы в корпусах 175 при помощи шайбы с коническим отверстием 180 и прижимных винтов 186. Герметичность кулачков для адаптации положения канала для подачи СТС 103, 108, обеспечивают уплотнительные кольцевые прокладки 183. Для предотвращения от загрязнения упорных подшипников 184, на корпусах 175 установлены защитные крышки 177, зафиксированные при помощи прижимных винтов 176. Для контроля температуры расплавленной СТС, в канале для подачи СТС 163 установлены датчики контроля температуры 109, 162, режим работы которых регулируется блоком управления 114.To adapt the position of the nozzle 27 relative to the supply ring STS 29, cams were used to adapt the position of the channel for the supply of STS 103, 108, which consist of housings 175 interconnected by a pin 179, while the rotational movement is provided by thrust bearings 184, fixed by pressure washers 178 and fixing nuts 185. The channels for supplying STS 182 and washers with a conical hole 180 are fixed in housings 175 using a threaded connection. Refractory thermal insulation material 164, 187, as well as pipes 181, made of stainless steel, provide thermal insulation of the molten STS located in the channels for the supply of STS 163, 182. Stainless steel pipes 181, in turn, are fixed in housings 175 using a washer with a conical hole 180 and clamping screws 186. The tightness of the cams for adapting the position of the channel for supplying STS 103, 108 is provided by sealing ring gaskets 183. To prevent contamination of thrust bearings 184, protective covers 177 are installed on housings 175, fixed with clamping screws 176. For control temperature of the molten STS, temperature control sensors 109, 162 are installed in the channel for supplying STS 163, the operation mode of which is controlled by the control unit 114.

Для контроля давления сжатого газа в тигле для размещения СТС 134, в каналах для подачи сжатого газа 61 расположены датчики контроля давления сжатого газа 70, 71. Тигель для размещения СТС 134, содержит также уплотнительную прокладку 155, расположенную между крышкой 72 и торцовой поверхностью металлической емкости 158, обеспечивающую герметичность системы, а во избежание тепловых потерь расплавленной СТС, тигель для размещения СТС 134, содержит огнеупорный теплоизолирующий материал 164 и металлическую обшивку из нержавеющей стали 157. Крышка 72 фиксируется на тигле для размещения СТС 134 при помощи прижимных винтов 154. К тепло-электронагревателям 73, 74, 147, питание поступает через электропровода, соединенные с блоком управления 114. Для осуществления процесса барботирования СТС, на крышке 72 тигля для размещения СТС 134, закреплена и погружена в объем СТС трубка для подачи сжатого газа 156, содержащая вертикально расположенные сопла 148, посредством которых сжатый газ, смешивается с СТС. Для возможности использования как одного газа, так и сочетания газов, конструкция снабжена тремя каналами для подвода сжатого газа, регулировка давления которых, осуществляется при помощи датчиков контроля давления сжатого газа 112, 113, 117, а также при помощи вентилей газовых 110, 118, 121, и шаговых электродвигателей 111, 115, 119, связанных электропроводами с блоком управления 114. При использовании нескольких видов газа, смешивание газов осуществляется в смесительной камере 120, затем через инжектор 116, смешанный газ поступает в канал для подачи сжатого газа 61. Также конструкция содержит ионизатор газа 122, для осуществления процесса барботирования СТС ионизированным газом. Нагрев газа, подаваемого в тигель для размещения СТС 134 осуществляется при помощи нагревателя газа 51, в свою очередь охлаждение газа осуществляется при помощи вихревой трубки Ранка-Хилша 50, работа которой регулируется при помощи вентиля газового 49 и шагового электродвигателя 48. Контроль температуры газа осуществляется при помощи датчика контроля температуры газа 145. Контроль давления газа осуществляется при помощи датчика контроля давления сжатого газа 144.To control the pressure of the compressed gas in the crucible for placing STS 134, sensors for monitoring the pressure of compressed gas 70, 71 are located in the channels for supplying compressed gas 61. The crucible for placing STS 134 also contains a sealing gasket 155 located between the cover 72 and the end surface of the metal container 158, which ensures the tightness of the system, and in order to avoid heat losses of the molten STS, the crucible for placing STS 134 contains refractory heat-insulating material 164 and stainless steel metal sheathing 157. The cover 72 is fixed on the crucible for placing STS 134 using clamping screws 154. To heat -electric heaters 73, 74, 147, power is supplied through the electrical wires connected to the control unit 114. To carry out the process of bubbling the STS, on the lid 72 of the crucible to accommodate the STS 134, a tube for supplying compressed gas 156 is fixed and immersed in the volume of the STS, containing vertically located nozzles 148, through which the compressed gas is mixed with the CTC. For the possibility of using both one gas and a combination of gases, the design is equipped with three channels for supplying compressed gas, the pressure of which is adjusted using compressed gas pressure sensors 112, 113, 117, as well as using gas valves 110, 118, 121 , and stepper motors 111, 115, 119 connected by electrical wires to the control unit 114. When using several types of gas, the mixing of gases is carried out in the mixing chamber 120, then through the injector 116, the mixed gas enters the channel for supplying compressed gas 61. The design also contains a gas ionizer 122 to carry out the process of bubbling CTS with ionized gas. The heating of the gas supplied to the crucible to accommodate STS 134 is carried out using a gas heater 51, in turn, the gas is cooled using a Ranque-Hilsch vortex tube 50, the operation of which is controlled by a gas valve 49 and a stepper motor 48. The gas temperature is controlled by using a gas temperature control sensor 145. Gas pressure control is carried out using a compressed gas pressure control sensor 144.

Давление газа в канале для подачи сжатого газа 61, регулируется при помощи вентилей газовых 110, 118, 121 и шаговых электродвигателей 111, 115, 119. Распределение сжатого газа в трубку для подачи сжатого газа 156 для осуществления процесса барботирования СТС и непосредственно в тигель для размещения СТС 134 осуществляется при помощи вентиля газового 68 и шагового электродвигателя 69. При наполнении тигля для размещения СТС 134 достаточным объемом сжатого газа срабатывает клапан сброса давления газа 66. Контроль давления СТС в канале для подачи СТС 163, осуществляется при помощи датчика контроля давления СТС 190.The gas pressure in the channel for supplying compressed gas 61 is regulated using gas valves 110, 118, 121 and stepper motors 111, 115, 119. STS 134 is carried out using a gas valve 68 and a stepper motor 69. When the crucible is filled to accommodate STS 134 with a sufficient volume of compressed gas, the gas pressure relief valve 66 is activated.

Для возможности использования многокомпонентных составов СТС предусмотрены специальные крыльчатки 149, расположенные на валу 150, которые при помощи серводвигателя 62, соединенного через переходной фланец (позиция на чертеже отсутствует) с коническим редуктором 65, осуществляют непрерывное смешивание СТС. Конический редуктор 65 установлен на крышке 72 тигля для размещения СТС при помощи прижимных винтов 153, при этом сама крышка 72 герметично установлена при помощи прижимных винтов 154, в свою очередь между крышкой 72 и металлической емкостью 158 расположена уплотнительная прокладка 155. Для наполнения тигля для размещения СТС 134 предусмотрена горловина 152 с крышкой 63, в свою очередь для удаления СТС с тигля для размещения СТС 134 предусмотрена горловина 146 с крышкой 139.To be able to use multicomponent STS compositions, special impellers 149 are provided, located on the shaft 150, which, using a servo motor 62 connected through an adapter flange (no position in the drawing) with a bevel gear 65, continuously mix the STS. The bevel gear 65 is mounted on the lid 72 of the crucible to accommodate the STS using clamping screws 153, while the lid 72 itself is hermetically sealed using clamping screws 154, in turn, a sealing gasket 155 is located between the lid 72 and the metal container 158. To fill the crucible for placement STS 134 is provided with a neck 152 with a lid 63, in turn, to remove the STS from the crucible to accommodate the STS 134, a neck 146 with a lid 139 is provided.

Конструкция также дополнительно снабжена емкостью 127 для размещения СТС, с возможностью осуществлять барботирование и смешивание многокомпонентных СТС. Для этого на крышке 128 емкости 127, закреплен конический редуктор 54 при помощи прижимных винтов 170, при этом вал 168, с закрепленными крыльчатками 167, соединен с коническим редуктором 54. Вал 168 с крыльчатками 167 приводит в движение серводвигатель 52. Для барботирования СТС, на крышке 128, закреплена трубка для подачи сжатого газа 173 с расположенными соплами 166, от которых газ под давлением проникает в СТС. Для подачи СТС под давлением на крышке 128 емкости 127 закреплен отдельный канал для подачи сжатого газа. Давление сжатого газа контролируется при помощи датчиков контроля давления сжатого газа 55, 57 и регулируется при помощи вентиля газового 56 и шагового электродвигателя 58, подключенного с помощью электропроводов к блоку управления 114. Вентиль газовый 56 служит для регулировки давления и распределения потока сжатого газа, поступающего в емкость 127, приводящийся в движение шаговым электродвигателем 58. При достижении необходимого давления сжатого газа, находящегося в емкости 127, срабатывает клапан сброса давления газа 131, поддерживая при этом давление постоянным. Для герметичности установки крышки 128 на емкости 127, предусмотрена уплотнительная прокладка 172. Крышка 128 закреплена на емкости 127 при помощи прижимных винтов 171. Подача СТС регулируется при помощи вентиля жидкостного 126, соединенного с каналом для подачи СТС 174, приводимого в движение шаговым электродвигателем 124. Контроль давления СТС находящейся в емкости 127 осуществляется при помощи датчика контроля давления СТС 191, расположенного в канале для подачи СТС 174. Контроль давления СТС в канале для подачи СТС 174, расположенного после вентиля жидкостного 126, осуществляется при помощи датчика контроля давления СТС 143. Контроль температуры СТС осуществляется при помощи датчика контроля температуры СТС 141.The design is also additionally equipped with a container 127 for placing STS, with the ability to bubbling and mixing multicomponent STS. To do this, on the cover 128 of the container 127, a bevel gear 54 is fixed with the help of clamping screws 170, while the shaft 168, with fixed impellers 167, is connected to the bevel gear 54. The shaft 168 with the impellers 167 drives the servo motor 52. cover 128, a tube for supplying compressed gas 173 is fixed with nozzles 166 located, from which gas under pressure penetrates into the STS. To supply STS under pressure on the cover 128 of the container 127, a separate channel for supplying compressed gas is fixed. The pressure of the compressed gas is controlled by pressure sensors of compressed gas 55, 57 and is regulated by means of a gas valve 56 and a stepper motor 58 connected by electrical wires to the control unit 114. The gas valve 56 serves to regulate the pressure and distribute the flow of compressed gas entering the container 127, driven by a stepper motor 58. When the required pressure of the compressed gas in the container 127 is reached, the gas pressure relief valve 131 is activated, while maintaining the pressure constant. For the tightness of the installation of the cover 128 on the container 127, a sealing gasket 172 is provided. The cover 128 is fixed on the container 127 with the help of clamping screws 171. The CTC supply is controlled by a liquid valve 126 connected to the CTC supply channel 174, driven by a 124 stepper motor. The pressure control of the STS located in the tank 127 is carried out using the pressure control sensor STS 191, located in the channel for supplying STS 174. The pressure control of the STS in the channel for supplying STS 174, located after the liquid valve 126, is carried out using the pressure control sensor STS 143. Control STS temperature is carried out using a temperature control sensor STS 141.

Расход СТС находящейся в тигле для размещения СТС 134 и емкости 127 для размещения СТС контролируется при помощи датчиков расхода СТС 123, 142, 161. Для наполнения емкости 127 СТС, предусмотрена горловина 169, с крышкой 129, в свою очередь для удаления СТС с емкости 127, предусмотрена специальная горловина 165, с крышкой 125. В свою очередь для контроля температуры СТС находящейся в емкости 127, предусмотрен датчик контроля температуры СТС 130, термопара 192 которого, погружена в объем СТС.The consumption of STS located in the crucible for placing STS 134 and capacity 127 for placing STS is controlled using flow sensors STS 123, 142, 161. To fill the container 127 STS, a neck 169 is provided, with a lid 129, in turn, to remove the STS from the tank 127 , a special neck 165 is provided, with a cover 125. In turn, to control the temperature of the STS located in the container 127, a temperature control sensor STS 130 is provided, the thermocouple 192 of which is immersed in the volume of the STS.

Для удаления СТС находящейся в канале для подачи СТС 163, канал для подачи сжатого газа 133 соединен с упомянутым каналом для подачи СТС 163, при этом, для подачи сжатого предусмотрен вентиль газовый 60, приводящийся в движение при помощи шагового электродвигателя 59. Дополнительно конструкция снабжена емкостью 80, для размещения промывочной жидкости, выполненная с целью очистки канала для подачи СТС 163. Канал для подачи промывочной жидкости 138, соединен с каналом для подачи СТС 163, содержащим также клапан (позиция на чертеже отсутствует), при этом подача промывочной жидкости обеспечивается благодаря сжатому газу, подаваемому через канал для подачи сжатого газа 61 в емкость 80, давление которого регулируется при помощи вентиля газового 75 и шагового электродвигателя 76, при этом контролируется давление сжатого газа при помощи датчика контроля давления сжатого газа 94. Для поддержания постоянного давления сжатого газа в емкости 80, предусмотрен клапан сброса давления газа 77, расположенный на крышке 79. Также на крышке 79 расположен датчик уровня жидкости 93 и горловина (позиция на чертеже отсутствует) с крышкой 78 для загрузки промывочной жидкости. Подача промывочной жидкости в канал для подачи СТС 163 регулируется при помощи вентиля жидкостного 92 соединенного с шаговым электродвигателем 91. Контроль уровня СТС, находящейся в емкости 127, и в тигле для размещения СТС 134, осуществляется при помощи датчиков уровня жидкости 67 и 53, стержни 159, 189 которых погружены в объем СТС.To remove the STS located in the channel for supplying STS 163, the channel for supplying compressed gas 133 is connected to the mentioned channel for supplying STS 163, while a gas valve 60 is provided for supplying compressed gas, driven by a stepper motor 59. Additionally, the design is equipped with a container 80, to accommodate the flushing fluid, made to clean the channel for the supply of STS 163. The channel for the supply of flushing fluid 138 is connected to the channel for the supply of CTC 163, which also contains a valve (no position in the drawing), while the supply of flushing fluid is ensured by a compressed gas supplied through the channel for supplying compressed gas 61 to the tank 80, the pressure of which is regulated by a gas valve 75 and a stepper motor 76, while the pressure of the compressed gas is controlled using a pressure control sensor of the compressed gas 94. To maintain a constant pressure of the compressed gas in the tank 80, a gas pressure relief valve 77 is provided, located on the cover 79. Also on the cover 79 is a liquid level sensor 93 and a neck (no position in the drawing) with a cover 78 for loading the flushing liquid. The supply of flushing liquid to the channel for supplying STS 163 is regulated using a liquid valve 92 connected to a stepper motor 91. The level of STS located in the tank 127 and in the crucible for placing STS 134 is controlled using liquid level sensors 67 and 53, rods 159 , 189 of which are immersed in the STS volume.

Для возможности использования как одного газа, так и сочетания газов, при образовании газо-масляной смеси, конструкция снабжена тремя каналами для подвода сжатого газа, регулировка давления которого осуществляется при помощи вентилей газовых 81, 87, 95 и шаговых электродвигателей 82, 88, 90, а также при помощи датчиков контроля давления сжатого газа 83, 89, 140. При использовании нескольких видов газа, смешивание газов осуществляется в смесительной камере 137, затем через инжектор 96, смешанный газ поступает в канал для подачи сжатого газа 100. Также конструкция содержит ионизатор газа 135, для образования газо-масляной смеси, в среде ионизированного газа. Давление газа в канале для подачи сжатого газа 100, контролируется при помощи датчика контроля давления сжатого газа 105. Температура газа, подаваемого в сопло 27 регулируется при помощи нагревателя газа 99, содержащего тепло-электронагреватель (позиция на чертеже отсутствует), а также при помощи вихревой трубки Ранка-Хилша 98, соединенной с вентилем газовым 97, контактирующим с шаговым электродвигателем 102, служащей для охлаждения газа.For the possibility of using both one gas and a combination of gases, in the formation of a gas-oil mixture, the structure is equipped with three channels for supplying compressed gas, the pressure of which is adjusted using gas valves 81, 87, 95 and stepper motors 82, 88, 90, as well as with the help of sensors for monitoring the pressure of compressed gas 83, 89, 140. When using several types of gas, the mixing of gases is carried out in the mixing chamber 137, then through the injector 96, the mixed gas enters the channel for supplying compressed gas 100. The design also contains a gas ionizer 135, to form a gas-oil mixture, in an ionized gas environment. The gas pressure in the channel for supplying compressed gas 100 is controlled by a compressed gas pressure sensor 105. The temperature of the gas supplied to the nozzle 27 is controlled by a gas heater 99 containing a heat-electric heater (no position in the drawing), as well as using a vortex Rank-Hilsch tube 98 connected to a gas valve 97 in contact with a stepper motor 102, which serves to cool the gas.

Температура сжатого газа и СТС находящихся в каналах перед соплом 27, контролируется при помощи датчиков контроля температуры 109, 188. Давление сжатого газа перед соплом 27 контролируется при помощи датчика контроля давления сжатого газа 101. Работа датчиков контроля давления сжатого газа 55, 57, 70, 71, 83, 89, 94, 101, 105, 112, 113, 117, 140, 144, датчиков расхода СТС 123, 142, 161, датчиков контроля давления СТС 143, 160, 190, 191, клапанов сброса давления газа 66, 77, 131, тепло-электронагревателей 73, 74, 147, серводвигателей 52, 62, шаговых электродвигателей 48, 58, 59, 69, 76, 82, 88, 90, 91, 102, 111, 115, 119, 124, 132, соединенных с помощью электропроводов с блоком управления 114, осуществляется при помощи персонального компьютера 107 содержащего программное обеспечение Arduino.The temperature of the compressed gas and the STS located in the channels in front of the nozzle 27 is controlled by temperature control sensors 109, 188. The pressure of the compressed gas in front of the nozzle 27 is controlled by the pressure control sensor of the compressed gas 101. The operation of the pressure control sensors of the compressed gas 55, 57, 70, 71, 83, 89, 94, 101, 105, 112, 113, 117, 140, 144, flow sensors STS 123, 142, 161, pressure control sensors STS 143, 160, 190, 191, gas pressure relief valves 66, 77 . using electrical wires with the control unit 114, is carried out using a personal computer 107 containing the Arduino software.

Способ работает следующим образом. Эксплуатация конструкции осуществляется на токарном станке (на чертеже не указан), в котором предусмотрено наличие частотного преобразователя, позволяющего в широком диапазоне регулировать частоту вращения шпинделя. Подвижный вал устанавливается в трехкулачковом патроне и поджимается вращающимся центром. Индентор, установленный в отверстии подвижного вала контактирует с контртелом в виде конической втулки, а нагрузка контактной пары регулируется путем подбора пружин различной жесткости, в свою очередь контртело в виде конической втулки установлено в отверстии конической направляющей втулки, содержащей линейный подшипник и упорный подшипник, которые позволяют осуществлять прямолинейное и вращательное движение направляющей конической втулки и контртела в виде конической втулки, в результате чего имеется возможность путем осевого перемещения контртела в виде конической втулки относительно индентора проводить экспериментальные исследования, используя поверхность контртела в виде конической втулки по всей длине образующей. Перемещение конической направляющей втулки относительно индентора осуществляется при помощи упорной гайки, расположенной на подвижном валу, контактирующей с упорным подшипником, а также при помощи направляющих шпилек, соединенных с направляющей втулкой при помощи гаек и пружинных шайб. Направляющая втулка в свою очередь содержит линейный подшипник, контактирующий с упорным подшипником, осевое перемещение которого ограничивает стопорное кольцо, установленное при помощи фиксирующих винтов. Для предотвращения от линейного перемещения конической направляющей втулки предусмотрен упорный подшипник, зафиксированный при помощи упорного кольца и установочных винтов. Для передачи крутящего момента от подвижного элемента к неподвижному, на направляющей шпильке расположен упор, содержащий шпильку с установленными подшипниками качения, контактирующими с державкой, установленной в электронном динамометре. При вращении подвижного вала, индентор контактирует с контртелом в виде конической втулки в результате чего создается крутящий момент, который передается на электронный динамометр. Подача СТС в контактную зону индентора и контртела в виде конической втулки осуществляется при помощи сопла, герметично установленного в кольце подачи СТС, осуществляя подачу смазочного материала при вращательном движении подвижного вала, благодаря наличию уплотнительных кольцевых прокладок, контактирующих с подвижным валом. Далее СТС в распыленном состоянии поступает в сопло, через канал выполненный в подвижном валу. Также для обеспечения герметичности системы подачи СТС предусмотрено использование дополнительного болта, установленного в подвижном валу.The method works as follows. The operation of the structure is carried out on a lathe (not shown in the drawing), which provides for the presence of a frequency converter that allows you to adjust the spindle speed in a wide range. The movable shaft is installed in a three-jaw chuck and is pressed by a rotating center. The indenter installed in the hole of the movable shaft is in contact with the counterbody in the form of a tapered bushing, and the load of the contact pair is adjusted by selecting springs of different stiffness, in turn, the counterbody in the form of a tapered bushing is installed in the bore of the tapered guide bushing containing a linear bearing and a thrust bearing, which allow carry out rectilinear and rotational movement of the guide conical bushing and the counterbody in the form of a conical bushing, as a result of which it is possible to carry out experimental studies by axial movement of the counterbody in the form of a conical bushing relative to the indenter, using the surface of the counterbody in the form of a conical bushing along the entire length of the generatrix. The movement of the conical guide sleeve relative to the indenter is carried out by means of a thrust nut located on the movable shaft in contact with the thrust bearing, as well as by means of guide pins connected to the guide sleeve by means of nuts and spring washers. The guide sleeve in turn contains a linear bearing in contact with the thrust bearing, the axial movement of which is limited by a retaining ring installed with fixing screws. To prevent linear movement of the tapered guide bush, a thrust bearing is provided, which is fixed with a thrust ring and set screws. To transmit torque from the movable element to the fixed one, a stop is located on the guide pin, containing a pin with installed rolling bearings in contact with the holder installed in the electronic dynamometer. When the movable shaft rotates, the indenter contacts the counterbody in the form of a conical bush, as a result of which a torque is created, which is transmitted to the electronic dynamometer. STS is supplied to the contact zone of the indenter and the counterbody in the form of a conical bushing using a nozzle hermetically installed in the STS supply ring, supplying lubricant during the rotational movement of the movable shaft, due to the presence of sealing ring gaskets in contact with the movable shaft. Further, the STS in the atomized state enters the nozzle through a channel made in the movable shaft. Also, to ensure the tightness of the STS supply system, the use of an additional bolt installed in the movable shaft is provided.

Для исследования коэффициента трения смазочных материалов при различных температурах, конструкция дополнительно снабжена индукционной печью, расположенной на конической направляющей втулке и изолированной от внешней среды при помощи конической теплоизолирующей втулки, которая закрепляется при помощи фиксирующего кольца. При этом индукционная печь, с помощью электропроводов соединена с блоком управления, с помощью которого обеспечиваются необходимые температурные параметры.To study the coefficient of friction of lubricants at different temperatures, the design is additionally equipped with an induction furnace located on a conical guide bush and isolated from the external environment using a conical heat-insulating bush, which is fixed with a fixing ring. At the same time, the induction furnace, by means of electrical wires, is connected to the control unit, with the help of which the necessary temperature parameters are provided.

В отверстие индентора устанавливается термопара, образованная электропроводами «хромель-копель», свободные концы которой соединяются с кольцами, контактирующими с токосъемником, в свою очередь токосъемники через электропровода соединяются с усилителем, который при этом соединяется с аналого-цифровым преобразователем и далее с персональным компьютером. Для электрической изоляции колец, упорная гайка содержит эбонитовую втулку. При помощи специального программного обеспечения, осуществляется регистрация температуры трения контактных металлических пар, с дальнейшим построением графической зависимости.A thermocouple is installed in the indenter hole, formed by "chromel-copel" electrical wires, the free ends of which are connected to the rings in contact with the current collector, in turn, the current collectors are connected through the electrical wires to the amplifier, which is then connected to an analog-to-digital converter and then to a personal computer. For the electrical insulation of the rings, the thrust nut contains an ebonite bushing. With the help of special software, the friction temperature of contact metal pairs is recorded, with further plotting of a graphical dependence.

Конструкция также снабжена системой, которая позволяет применять различные СТС необходимых параметров, также возможно использование жиров животного происхождения. Для этого в тигле для размещения СТС, размещают СТС и производят нагрев при помощи тепло-электронагревателя, затем по каналу для подачи сжатого газа, в тигель для размещения СТС подают сжатый газ, и СТС под давлением поступает по каналу для подачи СТС, через кулачки для адаптации положения канала для подачи СТС, в сопло, далее по каналу для подачи сжатого газа, подают сжатый газ. Расплавленная СТС смешивается с сжатым газом в сопле, образуя газо-масляную смесь, которая через кольцо подачи СТС, поступает в отверстие, расположенное в подвижном валу и далее через сопло в контактную зону трущихся металлических пар. Для поддержания в жидком состоянии СТС находящейся в каналах для подачи СТС, конструкция содержит тепло-электронагреватель, который располагают вдоль упомянутых каналов. Подачу СТС, регулируют при помощи вентиля жидкостного, приводимого в движение шаговым электродвигателем, расположенные в канале для подачи СТС. Расход СТС контролируют при помощи датчика расхода жидкости, при этом давление СТС контролируют при помощи датчика контроля давления жидкости. Контроль уровня СТС, осуществляют при помощи датчиков уровня жидкости.The design is also equipped with a system that allows the use of various STS of the required parameters, it is also possible to use animal fats. To do this, the STS is placed in the crucible for placing the STS and heating is carried out using a heat-electric heater, then through the channel for supplying compressed gas, compressed gas is supplied to the crucible for placing the STS, and the STS under pressure enters through the channel for supplying the STS, through the cams for adapting the position of the channel for supplying CTS, compressed gas is supplied to the nozzle, further along the channel for supplying compressed gas. The molten STS is mixed with the compressed gas in the nozzle, forming a gas-oil mixture, which, through the STS supply ring, enters the hole located in the movable shaft and then through the nozzle into the contact zone of rubbing metal pairs. To maintain the liquid state of the STS located in the channels for supplying the STS, the design contains a heat-electric heater, which is located along the mentioned channels. STS supply is regulated by means of a liquid valve driven by a stepper motor, located in the STS supply channel. The CTC flow is controlled by a fluid flow sensor, while the CTC pressure is controlled by a fluid pressure control sensor. CTC level control is carried out using liquid level sensors.

Для адаптации положения канала для подвода газо-масляной смеси с соплом, используют кулачки для адаптации положения канала для подачи СТС, которые состоят из корпусов, соединенных между собой шпилькой, при этом, вращательное движение обеспечивают упорные подшипники, которые фиксируют прижимными шайбами и фиксирующими гайками. Канал для подачи СТС и шайбу с коническим отверстием фиксируют в корпусе при помощи резьбового соединения. Огнеупорный теплоизолирующий материал и трубы, выполненные из нержавеющей стали, обеспечивают теплоизоляцию расплавленной СТС, находящейся в каналах для подачи СТС. Трубы, выполненные из нержавеющей стали, фиксируют в корпусе при помощи шайбы с коническим отверстием и прижимных винтов. Герметичность кулачков для адаптации положения канала для подачи СТС, обеспечивают резиновые кольцевые прокладки. Для предотвращения от загрязнения упорных подшипников, на корпусе устанавливают защитные крышки, которые фиксируют при помощи прижимных винтов. Для контроля температуры расплавленной СТС, в канал для подачи СТС устанавливают датчики контроля температуры, режим работы которых регулируют при помощи блока управления.To adapt the position of the channel for supplying a gas-oil mixture with a nozzle, cams are used to adapt the position of the channel for supplying STS, which consist of housings interconnected by a pin, while the rotational movement is provided by thrust bearings, which are fixed by clamping washers and locking nuts. The channel for supplying STS and the washer with a conical hole are fixed in the body using a threaded connection. Refractory heat-insulating material and pipes made of stainless steel provide thermal insulation of the molten CTC in the CTC supply channels. Pipes made of stainless steel are fixed in the body with a washer with a conical hole and clamping screws. The tightness of the cams for adapting the position of the channel for supplying CTC is provided by rubber ring gaskets. To prevent contamination of the thrust bearings, protective covers are installed on the housing, which are fixed with clamping screws. To control the temperature of the molten CTC, temperature control sensors are installed in the CTC supply channel, the operation mode of which is regulated by the control unit.

Для контроля давления сжатого газа в тигле для размещения СТС, в каналах для подачи сжатого газа располагают датчики контроля давления сжатого газа. Тигель для размещения СТС содержит также уплотнительную прокладку, которую устанавливают между крышкой и торцовой поверхностью металлической емкости, обеспечивающую герметичность системы, а во избежание тепловых потерь расплавленной СТС, вокруг металлической емкости устанавливают огнеупорный теплоизолирующий материал и металлическую обшивку из нержавеющей стали. Крышку фиксируют к металлической емкости, тигля для размещения СТС при помощи прижимных винтов. Для контроля давления сжатого газа в канале для подачи сжатого газа, размещают датчики контроля давления сжатого газа. К тепло-электронагревателю питание подают через электропровода, которые соединяются с блоком управления. Для осуществления процесса барботирования СТС, на крышке тигля для размещения СТС, закрепляют, а затем погружают в объем СТС трубку для подачи сжатого газа, которая содержит при этом вертикально расположенные сопла, посредством которых сжатый газ смешивается с СТС. Для возможности использования как одного газа, так и сочетания газов, конструкцию снабжают тремя каналами для подвода сжатого газа, при этом контроль давления сжатого газа осуществляют при помощи датчиков контроля давления сжатого газа, а также при помощи вентилей газовых соединенных через зубчатую передачу с шаговыми электродвигателями. При использовании нескольких видов газа, производят смешивание газов в смесительной камере, которую соединяют с каналами для подачи сжатого газа. Для осуществления процесса барботирования СТС ионизированным газом, конструкция содержит ионизатор газа, который соединяют с каналом для подачи сжатого газа. Температуру подаваемого в тигель для размещения СТС газа, поддерживают в необходимом диапазоне при помощи нагревателя газа, который содержит тепло-электронагреватель, а также при помощи вихревой трубки Ранка-Хилша, выполненной с возможностью охлаждения газа. Нагреватель газа через электропровода соединяют с блоком управления. Давление газа в канале для подачи сжатого газа, регулируют при помощи персонального компьютера через программу Arduino, при этом шаговый электродвигатель, контактирующий через зубчатую передачу с вентилем газовым, соединяют при помощи электропроводов с блоком управления.To control the pressure of the compressed gas in the crucible for placing the STS, sensors for monitoring the pressure of the compressed gas are located in the channels for supplying the compressed gas. The crucible for placing STS also contains a sealing gasket, which is installed between the lid and the end surface of the metal container, ensuring the tightness of the system, and in order to avoid heat losses of the molten STS, a refractory heat-insulating material and stainless steel metal sheathing are installed around the metal container. The lid is fixed to a metal container, a crucible for placing STS using clamping screws. To control the pressure of compressed gas in the channel for supplying compressed gas, sensors are placed to control the pressure of compressed gas. Power is supplied to the heat-electric heater through electrical wires that are connected to the control unit. To carry out the STS bubbling process, on the lid of the crucible for placing the STS, a tube for supplying compressed gas is fixed and then immersed into the STS volume, which contains vertically located nozzles, through which the compressed gas is mixed with the STS. To be able to use both one gas and a combination of gases, the structure is equipped with three channels for supplying compressed gas, while the pressure of the compressed gas is controlled using sensors for monitoring the pressure of the compressed gas, as well as using gas valves connected through a gear with stepper motors. When using several types of gas, the gases are mixed in a mixing chamber, which is connected to channels for supplying compressed gas. To implement the process of bubbling STS with ionized gas, the design contains a gas ionizer, which is connected to a channel for supplying compressed gas. The temperature of the gas supplied to the crucible for placing STS is maintained in the required range using a gas heater that contains a heat-electric heater, as well as using a Ranque-Hilsch vortex tube designed to cool the gas. The gas heater is connected to the control unit through electrical wires. The gas pressure in the channel for supplying compressed gas is regulated using a personal computer through the Arduino program, while the stepper motor, which is in contact with the gas valve through a gear train, is connected to the control unit using electrical wires.

При помощи вентиля газового и шагового электродвигателя, соединенного с блоком управления, осуществляют распределение сжатого газа в трубку для подачи сжатого газа для осуществления процесса барботирования СТС и непосредственно в тигель для размещения СТС. Подачу сжатого газа в емкость для размещения СТС, а также в емкость для размещения промывочной жидкости осуществляют при помощи вентилей газовых и шаговых электродвигателей. При наполнении тигля для размещения СТС достаточным объемом сжатого газа срабатывает клапан сброса давления газа.With the help of a valve of a gas and stepper motor connected to the control unit, the compressed gas is distributed into the tube for supplying compressed gas to carry out the STS bubbling process and directly into the crucible to place the STS. Compressed gas is supplied to the tank for accommodating the STS, as well as to the tank for accommodating the flushing liquid, using valves of gas and stepper motors. When filling the crucible to accommodate the STS with a sufficient volume of compressed gas, the gas pressure relief valve is activated.

Для использования многокомпонентных составов СТС предусмотрены специальные крыльчатки, которые устанавливают на валу, далее при помощи серводвигателя, который соединяют через переходной фланец с коническим редуктором, осуществляют непрерывное смешивание СТС.For the use of multicomponent STS compositions, special impellers are provided, which are installed on the shaft, then with the help of a servomotor, which is connected through an adapter flange to a bevel gearbox, continuous mixing of the STS is carried out.

Конический редуктор устанавливают на крышке тигля для размещения СТС при помощи прижимных винтов, при этом саму крышку герметично устанавливают при помощи прижимных винтов. Между крышкой и тиглем для размещения СТС располагают уплотнительную прокладку. Наполнение тигля для размещения СТС технологической средой, осуществляют через горловину, затем герметично закрывают крышкой. Удаляют СТС с тигля для размещения СТС при помощи горловины, с расположенной крышкой. Конструкцию дополнительно снабжают емкостью для размещения СТС, с возможностью осуществлять барботирование и смешивание многокомпонентных СТС. Для этого на крышке емкости, закрепляют конический редуктор при помощи прижимных винтов, в свою очередь вал, содержащий крыльчатки, соединяют с коническим редуктором. Соединенный с блоком управления серводвигатель приводит в движение вал с крыльчатками. Для барботирования СТС, на крышке закрепляют трубку для подачи сжатого газа, содержащую вертикально расположенные сопла, через которые газ под давлением проникает в СТС. Для подачи СТС под давлением, на крышке емкости закрепляют канал для подачи сжатого газа, при этом давление сжатого газа контролируют при помощи датчиков контроля давления сжатого газа и регулируют при помощи вентиля газового, соединенного через зубчатую передачу с шаговым электродвигателем, подключенным к блоку управления. Вентиль газовый используют для контроля давления и распределения потока сжатого газа, поступающего в емкость с СТС, в движение который приводит шаговый электродвигатель. При достижении необходимого давления сжатого газа, находящегося в емкости для размещения СТС, срабатывает клапан сброса давления газа, поддерживая при этом давление газа в емкости постоянным. Крышку закрепляют на емкости при помощи прижимных винтов. Для герметичности установки крышки на емкости, предусмотрена уплотнительная прокладка. Подачу СТС регулируют при помощи вентиля жидкостного, приводимого в движение шаговым электродвигателем, который соединяют с блоком управления, при этом вентиль жидкостный устанавливают в канале для подачи СТС. Контроль давления СТС находящейся в емкости осуществляют при помощи датчика контроля давления СТС, который располагают в канале для подачи СТС. Контроль давления СТС в канале для подачи СТС также осуществляют при помощи датчика контроля давления СТС, при этом расход СТС контролируют при помощи датчика расхода СТС, который соединяют с блоком управления. СТС помещают в емкость, через горловину с расположенной крышкой, в свою очередь для удаления СТС с емкости, используют специальную горловину с крышкой, расположенной на противоположной стороне.The bevel gear is installed on the lid of the crucible to accommodate the STS using clamping screws, while the lid itself is hermetically installed using clamping screws. A sealing gasket is placed between the lid and the crucible to accommodate the STS. The filling of the crucible to accommodate the STS with the process medium is carried out through the neck, then hermetically sealed with a lid. The STS is removed from the crucible to accommodate the STS using a neck with a lid in place. The design is additionally provided with a container for placing STS, with the ability to bubbling and mixing multicomponent STS. To do this, a bevel gear is fixed on the container lid with clamping screws, in turn, the shaft containing the impellers is connected to the bevel gear. A servomotor connected to the control unit drives the impeller shaft. For bubbling CTS, a tube for supplying compressed gas is fixed on the lid, containing vertically located nozzles through which gas under pressure penetrates into the CTS. To supply STS under pressure, a channel for supplying compressed gas is fixed on the lid of the container, while the pressure of the compressed gas is controlled using sensors for monitoring the pressure of compressed gas and regulated using a gas valve connected through a gear to a stepper motor connected to the control unit. The gas valve is used to control pressure and distribute the flow of compressed gas entering the tank with STS, which is driven by a stepper motor. When the required pressure of the compressed gas in the tank for placing the STS is reached, the gas pressure relief valve is activated, while maintaining the gas pressure in the tank constant. The lid is fixed to the container with clamping screws. For the tightness of the installation of the lid on the container, a sealing gasket is provided. The CTC supply is regulated by means of a liquid valve driven by a stepper motor, which is connected to the control unit, while the liquid valve is installed in the CTC supply channel. The control of the pressure of the STS located in the tank is carried out using the pressure control sensor of the STS, which is located in the channel for supplying the STS. The CTC pressure in the channel for CTC supply is also carried out using the CTC pressure control sensor, while the CTC flow is controlled by the CTC flow sensor, which is connected to the control unit. STS is placed in a container through a neck with a lid, in turn, to remove the STS from the container, a special neck with a lid located on the opposite side is used.

Для удаления СТС находящейся в каналах для подачи СТС, канал для подачи сжатого газа соединяют с непосредственно с каналом для подачи СТС, при этом, для подачи сжатого газа в канал для подачи СТС, предусмотрен вентиль газовый, который приводит в движение шаговый электродвигатель. Для предотвращения от попадания СТС в канал для подачи сжатого газа, используют специальный клапан. Контроль давления сжатого газа осуществляют при помощи датчика контроля давления сжатого газа, соединенного с блоком управления. С целью очистки каналов для подачи СТС, конструкцию дополнительно снабжают емкостью для размещения промывочной жидкости, при этом канал для подачи промывочной жидкости, через специальный клапан, соединяют с каналом для подачи СТС, в свою очередь подачу промывочной жидкости в каналы осуществляют при помощи сжатого газа, который подают в емкость с находящимся в ней промывочной жидкости. Давление сжатого газа регулируют при помощи вентиля газового, который приводит в движение шаговый электродвигатель, при этом контроль давления сжатого газа осуществляют при помощи датчика контроля давления сжатого газа. Для поддержания постоянного давления сжатого газа в емкости, предусмотрен клапан сброса давления газа, который располагают на крышке. Также на крышке располагают датчик уровня жидкости, при этом крышка содержит горловину с крышкой для загрузки промывочной жидкости. Подачу спирта в канал для подачи СТС регулируют также при помощи вентиля жидкостного и шагового электродвигателя, который соединяют с блоком управления. Контроль уровня СТС, находящейся в емкости, осуществляют при помощи персонального компьютера, при этом датчик уровня жидкости соединяют с блоком управления. Контроль предельного давления сжатого газа, находящегося в емкости осуществляют при помощи клапана сброса давления газа, который располагают на крышке.To remove the STS located in the channels for supplying STS, the channel for supplying compressed gas is connected directly to the channel for supplying STS, while for supplying compressed gas to the channel for supplying STS, a gas valve is provided, which drives a stepper motor. To prevent CTC from entering the channel for supplying compressed gas, a special valve is used. Compressed gas pressure control is carried out using a compressed gas pressure control sensor connected to the control unit. In order to clean the channels for supplying CTC, the structure is additionally equipped with a container for placing the flushing liquid, while the channel for supplying the flushing fluid, through a special valve, is connected to the channel for supplying the CTC, in turn, the flushing fluid is supplied to the channels using compressed gas, which is fed into the container with the washing liquid in it. The pressure of the compressed gas is regulated by means of a gas valve, which drives a stepping motor, while the pressure of the compressed gas is controlled by means of a sensor for monitoring the pressure of the compressed gas. To maintain a constant pressure of compressed gas in the tank, a gas pressure relief valve is provided, which is located on the lid. A liquid level sensor is also placed on the lid, while the lid contains a neck with a lid for loading the flushing liquid. The supply of alcohol to the channel for the supply of STS is also regulated by means of a valve of the liquid and stepper motor, which is connected to the control unit. The control of the level of the STS located in the tank is carried out using a personal computer, while the liquid level sensor is connected to the control unit. The control of the limiting pressure of the compressed gas in the tank is carried out using a gas pressure relief valve, which is located on the lid.

Для возможности использования как одного газа, так и сочетания газов, при образовании газо-масляной смеси, конструкцию снабжают тремя каналами для подвода сжатого газа, регулировку давления которого осуществляют при помощи датчиков контроля давления сжатого газа, соединенных с блоком управления, а также при помощи вентилей газовых и шаговых электродвигателей. При использовании нескольких видов газа, газ подают в смесительную камеру, который затем поступает в сопло. Для образования газо-масляной смеси в среде ионизированного газа, конструкция содержит ионизатор газа, который соединяют с каналом для подачи сжатого газа. Температуру газа, подаваемого в сопло поддерживают в необходимом диапазоне при помощи нагревателя газа, который содержит тепло-электронагреватель, а также при помощи вихревой трубки Ранка-Хилша, которая также содержит вентиль газовый с шаговым электродвигателем, выполненные с возможностью регулирования забора воздуха.To be able to use both one gas and a combination of gases, when a gas-oil mixture is formed, the structure is equipped with three channels for supplying compressed gas, the pressure of which is carried out using compressed gas pressure sensors connected to the control unit, as well as using valves gas and stepper motors. When using multiple types of gas, the gas is fed into the mixing chamber, which then enters the nozzle. To form a gas-oil mixture in an ionized gas environment, the design contains a gas ionizer, which is connected to a channel for supplying compressed gas. The temperature of the gas supplied to the nozzle is maintained in the required range by means of a gas heater, which contains a heat-electric heater, as well as by means of a Ranque-Hilsch vortex tube, which also contains a gas valve with a stepper motor, made with the possibility of regulating the air intake.

Температуру сжатого газа и СТС находящихся в каналах перед соплом, контролируют при помощи датчиков контроля температуры. Контроль давления СТС при полноструйной подаче СТС, осуществляют при помощи датчика контроля давления жидкости, который располагают в канале для подачи СТС.The temperature of the compressed gas and the STS located in the channels in front of the nozzle is controlled by temperature control sensors. CTS pressure control during full-jet supply of CTS is carried out using a liquid pressure control sensor, which is located in the channel for supplying CTS.

Управление датчиков контроля давления сжатого газа, датчиков расхода жидкости, датчиков контроля давления жидкости, клапанов сброса давления газа, тепло-электронагревателей, серводвигателей, шаговых электродвигателей, которые соединяют через электропровода с блоком управления, осуществляют при помощи персонального компьютера, который содержит программное обеспечение Arduino.Compressed gas pressure control sensors, liquid flow sensors, liquid pressure control sensors, gas pressure relief valves, thermal electric heaters, servo motors, stepper motors, which are connected via electrical wires to the control unit, are controlled using a personal computer that contains Arduino software.

Claims (1)

Способ определения коэффициента трения смазочных материалов, включающий закрепление подвижного вала в патроне токарного станка, на который устанавливают направляющую втулку, коническую направляющую втулку, в отверстии которой устанавливают линейный подшипник, контртело в виде конической втулки, контактирующее с индентором, при этом для нагрева контактной зоны металлических пар устанавливают индукционную печь, расположенную на конической направляющей втулке и изолированную от внешней среды при помощи конической теплоизоляционной втулки, закрепленной фиксирующим кольцом, где, с целью контроля нагрева контактной зоны металлических пар, используют термопару, образованную электропроводами «хромель-копель», спай которой располагают в отверстии индентора, сигнал которого через токосъемники подается в аналого-цифровой преобразователь и далее на персональный компьютер, с помощью которого производят регистрацию температуры в процессе трения, при этом крутящий момент, образованный при работе пар трения фиксируют при помощи электронного динамометра, контактирующего с державкой, соединенного с конической направляющей втулкой, при этом для размещения смазывающей технологической среды (СТС) используют тигель, в котором производят смешивание СТС со сжатым газом, где образованную газомасляную смесь подают в контактную зону, при этом для контроля давления сжатого газа в тигле, давления жидкости в канале для подачи СТС и расхода жидкости применяют датчики, соединенные электропроводами с блоком управления, отличающийся тем, что температуру подаваемого в тигель для размещения СТС газа поддерживают в необходимом диапазоне при помощи нагревателя газа и вихревой трубки Ранка-Хилша, выполненной с возможностью охлаждения газа, при этом в процессе барботирования СТС осуществляют ионизирование газа, где управление вышеупомянутых датчиков осуществляют при помощи персонального компьютера, содержащего программное обеспечение Arduino.A method for determining the coefficient of friction of lubricants, including fixing a movable shaft in a lathe chuck, on which a guide bushing is installed, a conical guide bushing, in the hole of which a linear bearing is installed, a counterbody in the form of a conical bushing in contact with the indenter, while for heating the contact zone of metal steam, an induction furnace is installed, located on a conical guide bushing and isolated from the external environment using a conical heat-insulating bushing, fixed with a fixing ring, where, in order to control the heating of the contact zone of metal pairs, a thermocouple is used, formed by Chromel-Kopel electrical wires, the junction of which is located in the indenter hole, the signal of which is fed through the current collectors to the analog-to-digital converter and then to a personal computer, with the help of which the temperature is recorded during the friction process, while the torque generated during the operation of the friction pairs is recorded using an electronic dynamometer in contact with the holder, connected to a conical guide bush, at the same time, a crucible is used to accommodate the lubricating process medium (STS), in which the STS is mixed with compressed gas, where the formed gas-oil mixture is fed into the contact zone, while to control the pressure of the compressed gas in the crucible, the pressure of the liquid in In the channel for STS supply and liquid flow, sensors are used that are connected by electrical wires to a control unit, characterized in that the temperature of the gas supplied to the crucible for placing STS is maintained in the required range using a gas heater and a Ranque-Hilsch vortex tube, made with the possibility of gas cooling, at At the same time, in the process of sparging the STS, gas ionization is carried out, where the control of the above sensors is carried out using a personal computer containing the Arduino software.
RU2022124317A 2022-09-13 Method for determining coefficient of friction of lubricants RU2800944C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2800944C1 true RU2800944C1 (en) 2023-08-01

Family

ID=

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107290089A (en) * 2017-07-28 2017-10-24 武汉轻工大学 A kind of easy-to-mount friction testing device
RU180003U1 (en) * 2017-12-25 2018-05-30 Борис Александрович Коростелев Device for transmitting and metering liquids
RU2734314C1 (en) * 2020-05-19 2020-10-15 Владимир Владимирович Скакун Device for greasing process medium supply
RU204892U1 (en) * 2021-01-12 2021-06-16 Владимир Владимирович Скакун Device for determining the coefficient of friction of lubricants
RU2761401C1 (en) * 2021-06-02 2021-12-08 Владимир Владимирович Скакун Device for supplying lubricating technological media
RU208869U1 (en) * 2021-07-26 2022-01-19 Владимир Владимирович Скакун Device for determining the coefficient of friction of lubricants

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107290089A (en) * 2017-07-28 2017-10-24 武汉轻工大学 A kind of easy-to-mount friction testing device
RU180003U1 (en) * 2017-12-25 2018-05-30 Борис Александрович Коростелев Device for transmitting and metering liquids
RU2734314C1 (en) * 2020-05-19 2020-10-15 Владимир Владимирович Скакун Device for greasing process medium supply
RU204892U1 (en) * 2021-01-12 2021-06-16 Владимир Владимирович Скакун Device for determining the coefficient of friction of lubricants
RU2761401C1 (en) * 2021-06-02 2021-12-08 Владимир Владимирович Скакун Device for supplying lubricating technological media
RU208869U1 (en) * 2021-07-26 2022-01-19 Владимир Владимирович Скакун Device for determining the coefficient of friction of lubricants

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
А.О. ПОЗДНЯКОВ И ДР. ПРИБОР ДЛЯ РЕГИСТРАЦИИ ПАРАМЕТРОВ ТРЕНИЯ. ИЗВ. ВУЗОВ. ПРИБОРОСТРОЕНИЕ. 2020. Т. 63, N10, C. 950-955. *
С.А.КОЧАРЯН И ДР. МЕТРОЛОГИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ИЗМЕРЕНИЙ ТЕМПЕРАТУРЫ В ДИНАМИЧЕСКОМ РЕЖИМЕ. МЕЖДУНАРОДНАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ "ДАТЧИКИ И СИСТЕМЫ" 2002. С. 1-4. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6546782B1 (en) High temperature pressurized high frequency testing rig and test method
CN102141529B (en) Vacuum contact thermal conduction measurement device of fixed junction surface
US3435666A (en) Viscometer
CN110044752B (en) In-situ high/low temperature indentation testing device for cone beam CT imaging
CN108708802A (en) A kind of liquid-propellant rocket engine turbine pump low-temperature and high-speed end face seal experimental rig
CN110823739A (en) Vacuum high-low temperature ball-disc friction wear test device and method
RU203041U1 (en) Device for determining the coefficient of friction of lubricants
CN111504800B (en) Multifunctional micro-sample testing system and method, petrochemical industry and nuclear power equipment
CN101915780A (en) Test equipment applied to high-temperature and high-stress thermal contact resistance test
RU2800944C1 (en) Method for determining coefficient of friction of lubricants
EP1335197A2 (en) Tribological Test Apparatus
CN113834849A (en) Visual test device for researching influence of surface characteristics on critical heat flux density
RU2796970C1 (en) Method for measuring temperature and power parameters during the process of cutting while turning
RU2775571C1 (en) Device for determining the coefficient of friction of lubricants
RU2766943C1 (en) Method of determining coefficient of friction of lubricants
RU2796967C1 (en) Method for measuring temperature and power parameters in the process of cutting while drilling
RU204892U1 (en) Device for determining the coefficient of friction of lubricants
US3313141A (en) Shaft seal testing apparatus
RU2794353C1 (en) Method for measuring temperature and power parameters in the process of cutting while drilling
CN115979864A (en) High-temperature reciprocating type friction and wear testing equipment and testing method
RU2795388C1 (en) Device for determining coefficient of friction of lubricants
CN212622119U (en) Corrosive medium corrosivity test device
RU208869U1 (en) Device for determining the coefficient of friction of lubricants
RU2769649C1 (en) Device for determining the coefficient of friction of lubricants
RU2812820C1 (en) Method for measuring temperature and power parameters in process of cutting while drilling