SU1575099A2 - Method of determining wear-out of metals - Google Patents

Method of determining wear-out of metals Download PDF

Info

Publication number
SU1575099A2
SU1575099A2 SU884358155A SU4358155A SU1575099A2 SU 1575099 A2 SU1575099 A2 SU 1575099A2 SU 884358155 A SU884358155 A SU 884358155A SU 4358155 A SU4358155 A SU 4358155A SU 1575099 A2 SU1575099 A2 SU 1575099A2
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
sample
wear
temperature
surface opposite
determining
Prior art date
Application number
SU884358155A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Василий Алексеевич Балакин
Наталка Антоновна Балакина
Original Assignee
Гомельский Государственный Университет
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Гомельский Государственный Университет filed Critical Гомельский Государственный Университет
Priority to SU884358155A priority Critical patent/SU1575099A2/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1575099A2 publication Critical patent/SU1575099A2/en

Links

Landscapes

  • Investigating Or Analyzing Materials Using Thermal Means (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к области измерени  износа металлов и может быть использовано в машиностроении и приборостроении. Целью изобретени   вл етс  повышение точности определени  износа при длительном фрикционном нагреве. На поверхности трени  образца и поверхности, противоположной истираемой, а также по высоте образца на различных рассто ни х от поверхности трени , у поверхности, подвергаемой износу, и у поверхности, противоположной истираемой, устанавливают термопары. Дл  каждого цикла фрикционного переноса стро т кривые распределени  температуры по длине образца и по времени определ ют площади под этими кривыми. После этого определ ют износ образца за врем  испытаний по формуле, в которой учитываютс  интенсивность фрикционного нагрева, поглощенна  образцом теплота за счет теплопроводности, теплоотдача в окружающую среду путем конвекции и радиации. 2 ил.The invention relates to the field of measuring the wear of metals and can be used in mechanical engineering and instrument making. The aim of the invention is to improve the accuracy of determining wear with prolonged frictional heating. Thermocouples are installed on the surface of the friction of the sample and on the surface opposite to the abraded, as well as on the height of the sample at various distances from the surface of the friction, on the surface subjected to wear and on the surface opposite to the abraded. For each cycle of frictional transfer, temperature distribution curves are plotted along the length of the sample and the areas under these curves are determined over time. After that, the sample's wear during the test period is determined according to the formula, which takes into account the intensity of frictional heating, the heat absorbed by the sample due to thermal conductivity, heat transfer to the environment by convection and radiation. 2 Il.

Description

Изобретение относитс  к измерению износа металлов и может быть использовано в машиностроении и приборостроении .The invention relates to the measurement of metal wear and can be used in mechanical engineering and instrument making.

Целью изобретени   вл етс  повышение точности определени  износа в услови х длительного фрикционного нагрева с учетом теплоотдачи конвекцией и радиацией.The aim of the invention is to improve the accuracy of determining wear in conditions of prolonged frictional heating, taking into account heat transfer by convection and radiation.

На фиг.1 представлены результаты измерени  температур в различные промежутки времени; на фиг.2 - кривые изменени  температуры по длине образца .Figure 1 shows the results of measuring temperatures at different time intervals; Fig. 2 shows temperature variation curves along the length of the sample.

Способ реализуетс  следующим образом ,The method is implemented as follows.

На поверхности трени  образца и поверхности, противоположной истираемой , а также по высоте образца на различных рассто ни х от поверхности трени  и у поверхности, подвергаемой износу, и у поверхности, противоположной истираемой, устанавливают термопары,, При истирании образца осуществл етс  регистраци  температурных полей по времени, по результатам измерений определ ют интервалы времени, на которых наблюдаютс  резкие уменьшени  разности температур на поверхности трени  и в приповерхностном слое. Яти участки соответствуют циклам фрикционного переносаThermocouples are installed at the surface of friction of the sample and the surface opposite to the abrasionable, as well as at the height of the sample at different distances from the friction surface and at the surface subjected to wear and at the surface opposite to the abraded, thermocouples. time, the measurement results determine the time intervals at which sharp decreases in the temperature difference on the surface of the friction and in the surface layer are observed. Yati areas correspond to frictional transfer cycles

№0.No. 0

сл -чsl-h

сл о соsl o so

IMIM

материала образца на контртело. Одновременно измер ют температуру окружаю Йей среды. Дл  фиксированных моментов времени с экстремальными значени ми разностей температур .(максимальной и минимальной) в приповерхностном слое со стороны истираемого торца дл  каждого цикла стро т кривые распределени  температуры по длине образца, определ ют площади под этими |кривыми. По результатам измерени  тем ператур наход т средние разности температур истираемой поверхности и (поверхности, противоположной истираемой и боковой поверхност м. Затем определ ют износ образца за врем  испытаний по формулеsample material on the counterbody. At the same time, the temperature of the surroundings is measured. For fixed time points with extreme values of temperature differences (maximum and minimum) in the surface layer from the side of the abradable end, for each cycle temperature distribution curves are plotted along the sample length, the areas under these curves are determined. According to the results of temperature measurements, the average temperature differences between the abradable surface and (the surface opposite to the abradable and lateral surfaces are found. Then the wear of the sample during the test is calculated using the formula

xt, 4 л UVcp a(tj)-fc(tj)xt, 4 l UVcp a (tj) -fc (tj)

&h - 2- V cp tT-tv & h - 2- V cp tT-tv

у Кг-ус +at Cg-us +

5ь-их;5b-them;

PhPh

9(t; ) и Q(t )9 (t;) and Q (t)

в приповерхностном слое до испытаний; &h ; - износ поверхности за iin the surface layer to the test; &h; - surface wear for i

циклов;cycles;

& - глубина измерени  температуры в приповерхностном слое у поверхности, противоположной истираемой;& - depth of temperature measurement in the surface layer at the surface opposite to abrasion;

площади под кривыми измерени  температурыareas under temperature curves

по длине образца в моt к менты времени ti и t ;along the length of the sample in mt to the cops of time ti and t;

Р; h; S - соответственно периметр, длина и площадь поперечного сечени  образца; 6 - коэффициент излучени ;R; h; S is the perimeter, length, and cross-sectional area of the sample, respectively; 6 — emissivity;

Вт ,67 JT посто нна .W, 67 JT is constant.

Пример, Расчеты проводили дл  3 цикла фрикционного переноса в промежуток времени от ,15 с до ,00 при истирании образца из матеRTExample, Calculations were performed for the 3 rd cycle of frictional transfer in the period from, 15 s to, 00 when the sample is abraded from the RT material

риала - титана (Ъ 16,1: С rial - titanium (b 16.1: C

мкmicron

де fl; С;de fl; WITH;

VCPVCP

bVbV

за период от t1. до t1/ ;for the period from t1. up to t1 /;

сwith

соответственно коэффициент теплопроводности, удельна  теплоемкость и плотность образца; средн   разность температур в приповерхностных сло х истираемой поверхности и поверхности , противоположной истираемой, времени - количество циклов;accordingly, thermal conductivity coefficient, specific heat capacity and sample density; the average temperature difference in the near-surface layers of the abradable surface and the surface opposite to the abradable time is the number of cycles;

-соответственно средн   температура поверхности трени ;- accordingly the average temperature of the friction surface;

-средн   температура поверхности , противоположной истираемой;- average temperature of the surface opposite to abrasion;

-средн   температура боковой поверхности образца;-the average temperature of the side surface of the sample;

-температура окружающей среды за период времени-the temperature of the environment over a period of time

от tf до ; from tf to;

i ii i

А д - 2ГдЬ. - глубина измерени  температуры в приповерхностном (истираемом) слое;And d - 2Gd. - the depth of temperature measurement in the near-surface (abradable) layer;

U, - рассто ние от поверхнос ти трени  до точки регистрации температурыU, is the distance from the friction surface to the temperature recording point

срwed

гg

582 -Д;ж-; р- 4500 Р; Ј- 0,8) Л 582 -D; g-; p - 4500 R; Ј- 0.8) L

мm

АBUT

0,415 мм; S -Ј- 2,32-10Р 1,88 10 2м; й 0,5. 0.415 mm; S -Ј- 2.32-10P 1.88 10 2m; th 0.5.

Использу  экспериментальные данные (фиг.1 и 2, определ ли значени  всех остальных параметров формулы.Using experimental data (Figures 1 and 2, the values of all other parameters of the formula were determined.

Общий износ образца, определенный по предлагаемому способу, равен uh 0,1 13 мм.The total wear of the sample, determined by the proposed method, is uh 0.1 13 mm.

Общий износ, определенный по способу-прототипу равен ,138 мм.The total wear defined by the prototype method is 138 mm.

Из этих данных видно, что с течением времени погрешность определени  износа по способу-прототипу возрастает . Это св зано с увеличением теплоотдачи конвекцией, котора  не учитываетс  в способе-прототипе.From these data it can be seen that over time, the error in determining the wear by the prototype method increases. This is due to the increase in heat transfer by convection, which is not taken into account in the prototype method.

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula Способ определени  износа металлов по авт.св. Ь 1093948, о т л и ч а- ю щ и и с   тем, что, с целью повышени  точности определени  износа в услови х длительного фрикционного нагрева , дополнительно регистрируют температуру образца у поверхности, противоположной истираемой, и температуру окружающей среды, с помощью кото5The method of determining the wear of metals according to the auth. L 1093948, about tl and h aa y and, so that, in order to increase the accuracy of determining wear under conditions of long-term frictional heating, the temperature of the sample at the surface opposite to the abraded one and the ambient temperature using which рых определ ют количество тепла, данное конвекциейthe amount of heat given by convection - А 6JSLSLГ(у- A 6JSLSLГ (at I . II /т, и %IV.I. II / t, and% IV. + (V+ (V &(vcp vc)& (vcp vc) гg срwed V.) +V.) + Phi Phi vc) Нvc) H и количество тепла, отданное радциейand the amount of heat given radii Јво,, r, РЬ- Јvo ,, r, РЬ- прetc г t Phir t Phi -75 K+ cf)-rJих при определении износа, - соответственно периметр,-75 K + cf) -rJh in determining wear, is the perimeter, respectively длина и площадь по- 15 перечного сечени  об- раэца;length and area of 15 cross section of the sample; - средн   разность температур поверхности, противоположной исти# (гДК- the average temperature difference between the surface opposite the truth # (gdk О Д,Oh d tt Р R Л Ј в L Ј in раемой, эа период времени от t; до t ; { средн   температура поверхности , противоположной истираемой; средн   температура боковой поверхности образца;raem, a period of time from t; to t; {average surface temperature opposite to abrasion; average lateral temperature of the sample; температура окружающей среды за период времениambient temperature over a period of time t; до t- ;t; to t-; глубина измерени  температуры в приповерхностном слое у поверхности , противоположной истираемой; коэффициент излучени ;the depth of temperature measurement in the surface layer at the surface opposite to the abradable; emissivity; с L-I Втwith L-I W Ь,о/ -гг посто нна , м кB, o / -yy constant, m to t , t; t,ct, t; t, c -ла;)-лси)-la;) - lsi) 95 Я г, мм95 I g, mm
SU884358155A 1988-01-04 1988-01-04 Method of determining wear-out of metals SU1575099A2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU884358155A SU1575099A2 (en) 1988-01-04 1988-01-04 Method of determining wear-out of metals

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU884358155A SU1575099A2 (en) 1988-01-04 1988-01-04 Method of determining wear-out of metals

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU1093948 Addition

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1575099A2 true SU1575099A2 (en) 1990-06-30

Family

ID=21347483

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU884358155A SU1575099A2 (en) 1988-01-04 1988-01-04 Method of determining wear-out of metals

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1575099A2 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2557346C1 (en) * 2014-07-01 2015-07-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тульский государственный университет" (ТулГУ) Method of determination of operation stage duration of periodically loaded surfaces of machine parts
RU2589289C1 (en) * 2015-02-17 2016-07-10 Борис Сосрукович Хапачев Method of determining contact temperature using tools from superhard materials

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР № 1093948, кл. G 01 N 3/56, 1983. *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2557346C1 (en) * 2014-07-01 2015-07-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тульский государственный университет" (ТулГУ) Method of determination of operation stage duration of periodically loaded surfaces of machine parts
RU2589289C1 (en) * 2015-02-17 2016-07-10 Борис Сосрукович Хапачев Method of determining contact temperature using tools from superhard materials

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Quinn et al. The thermal aspects of oxidational wear
GB2083227A (en) Method of monitoring the wear of refractory walls of a blast furnace
Bogdanovich et al. Temperature distribution over contact area and “hot spots” in rubbing solid contact
SU1575099A2 (en) Method of determining wear-out of metals
Lieftucht et al. HD mold—A new fiber-optical-based mold monitoring system
Erickson et al. Thermal measurements in the Red Sea hot brine pools
Kato et al. Temperature measurement of workpieces in conventional surface grinding
EP0068213A3 (en) A disposable maximum reading thermometer and method for the production thereof
Bäurle Sliding friction of polyethylene on snow and ice
Mølgaard et al. The activation energy of oxidation in wear
JPH0474813A (en) Method and instrument for measuring wall thickness in blast furnace
SU1093948A1 (en) Metal wear determination method
Yamaguchi et al. Material testing by the laser speckle strain gauge
SU1163232A1 (en) Method of determining thermal diffusivity of material
Wikström et al. Estimation of the transient surface temperature, heat flux and effective heat transfer coefficient of a slab in an industrial reheating furnace by using an inverse method
RU2044058C1 (en) Method for control of erosion of blast-furnace well
CN111791916A (en) Online dynamic detection method and system for wheel tread temperature
Bhushan Frictional heating and contact temperatures
Stöbener et al. Distance measurements with laser-triangulation in hot environments
Manser Laser-Speckle-Korrelationsverfahren zur Verschiebungsmessung bei hohen Probentemperaturen.
Hatton et al. The role of contact resistance in skin burns
Kennedy 6.1 Surface Temperatures and Their Significance
Pyszko et al. Monitoring of solidification in the continuous casting mold by temperature sensors
Kruszyński et al. Prediction of temperature and surface integrity in gear grinding
Nakanishi et al. Evaluation of interface heat transfer coefficient for thermal analysis in forging