×
10.05.2018
218.016.3866

СПОСОБ ОЦЕНКИ ЭФФЕКТИВНОСТИ СМАЗОЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к исследованию трибологических свойств смазочных материалов, используемых в машиностроении. Способ заключается в эксплуатации пары трения в присутствии смазки, пропускании через нее электрического тока при неподвижной паре трения и при установившемся режиме трения, при этом определяют электрическую емкость между верхней и нижней поверхностями пары трения палец-диск в присутствии слоя смазки и по полученным показаниям судят о диэлектрической проницаемости исследуемого материала и ориентации молекул в слое, при этом чем больше коэффициент упорядоченности молекул в ориентированном слое (ближе к единице), а вектор преимущественной ориентации молекул совпадает с вектором электрического поля, создаваемого вследствие измерения емкости, тем диэлектрическая проницаемость смазочного материала выше и выше смазочные свойства испытуемого образца; совместно с измерениями емкости производят измерение толщины пленки с помощью лазерного измерителя; результаты получают при неподвижной паре трения и при установившемся режиме трения, после чего судят об эффективности смазочного материала и о роли трибоактивных компонентов в составе смазочного материала путем сопоставления данных испытания с требуемыми параметрами. Достигается возможность расширения диапазона оцениваемых свойств смазочных материалов.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к способам исследования трибологических свойств смазочных материалов, используемых в машиностроении.

Известен способ определения смазывающей способности масел, заключающийся в том, что эксплуатируют пару трения в присутствии смазки, пропускают через нее электрический ток, снимают статическое напряжение на поверхностях пары трения изменением полярности электрического тока, измеряют постоянный ток при неподвижной паре трения и при установившемся режиме трения в присутствии смазки в контакте, а в качестве параметра используют их отношение [а.с. 1054732 СССР, МКИ3 G01N 3/56. Способ определения смазывающей способности масел / БИ Ковальский, Г.М. Сорокин, А.П. Ефремов. №3468408/25-28 приор. 08.07.1982 Опубл. 15.11.83, бюл. №42].

Известна машина для испытания материалов на трение типа 2168 УМТ, осуществляющая испытания фрикционных, антифрикционных и смазочных материалов на трение и износ (сайт http://www.tochpribor-nw.ru/production/frictiontesting, http://lib.madi.ru/fel/fel1/fel16M509.pdf). Схемы испытаний: диск-палец, диск-колодка. Привод машины - электромеханический с плавным регулированием скорости вращения диска. В процессе работы с помощью пневматического устройства прижимают образец к диску и измеряют силу прижима. При испытаниях измеряют момент трения, силу прижима, температуру, частоту вращения, путь трения (суммарное число оборотов диска).

Недостаток данных способов состоит в том, что результаты испытаний не дают возможности оценить степень молекулярной ориентации в смазочном слое и его эффективную толщину. При этом наличие ориентированных слоев и эффективная толщина смазочного слоя также определяют качество смазочных материалов.

Известна машина трения МТУГ-01, предназначенная для проведения испытаний на трение и износ металлических и неметаллических материалов в условиях применения различных смазочных материалов (сайт http://www.nanotech.ru/pages/about/mtu-1.htm).

Испытания основаны на взаимном перемещении прижатых друг к другу с заданным усилием испытываемых образцов в среде смазочных материалов или без них. В процессе испытания регистрируют момент трения с графическим отображением его изменения, а также температуру испытуемых образцов. Схема контакта: торец вращающегося ролика и неподвижный диск. Момент трения регистрируется тензодатчиком, температура - термопарой.

К недостаткам описанного способа относится недостаточная точность определения смазывающей способности испытуемого материала, так как здесь нет возможности идентифицировать толщину и оценить степень молекулярной ориентации в смазочном слое.

Известна универсальная машина трения СМЦ-2 (сайт http://www.gubkin.ru/faculty/mechanical_engineering/chairs_and_departments/Uchebn_nauch_proizv_centr_po_remontu/experiment/experimentl.php), осуществляющая испытания материалов на трение и изнашивание при качении, качении с проскальзыванием и скольжении по схемам «диск-палец», «диск-диск», «кольцо-кольцо», «диск-колодка», «торец-торец», «цилиндр-цилиндр». Диск (цилиндрический образец) устанавливают на валу привода машины, вращение которого производится электродвигателем через ременную передачу. Нагружение образцов производится через контртело, установленное в колодке и взаимодействующее с диском, а каретка перемещения уравновешивается противовесом, что позволяет проводить испытания при малых нагрузках на пару трения.

К недостаткам машины трения СМЦ-2 следует отнести погрешности измерения, вызванные массивным механизмом нагружения и биением поверхности трения, трением в подшипниках, кроме того, нет возможности идентифицировать эффективную толщину и оценить степень молекулярной ориентации в смазочном слое.

Известно устройство, осуществляющее способ определения коэффициента трения материалов по схеме диск-колодка, содержащее колодку с контртелом и диск, установленный на валу привода. Диск (образец) закрепляют на выходном валу привода, который взаимодействует с двумя диаметрально расположенными колодками с контртелами, натруженными через систему рычагов, образующую замкнутый силовой подвижный контур и взаимодействующую с измерительным устройством. При измерении возникающий при вращении диска момент трения передается на измерительное устройство, по показаниям которого осуществляется определение коэффициента трения. Температура в зоне контакта регистрируется термопарой [патент 2461811 Российская Федерация, МПК G01N 19/02 (2006.01). Устройство для определения коэффициента трения материалов / В.А. Борисенко, С.А. Барышников, В.В. Ерофеев, Н.В. Кравченко, У.В. Парамонова.; заявитель и патентообладатель ФГОУВПО "Челябинская государственная агроинженерная академия" - №2011116403/28; заявл. 25.04.2011; опубл. 20.09.2012, бюл. №26]

К недостаткам способа, осуществляемого данным устройством, также и в вышеописанном способе, следует отнести неспособность оценить степень молекулярной ориентации в смазочном слое и его эффективную толщину. При этом наличие ориентированных слоев и эффективная толщина смазочного слоя определяет качество смазочных материалов.

За прототип принят способ определения смазывающей способности масел, заключающийся в том, что эксплуатируют пару трения в присутствии смазки, пропускают через нее электрический ток, снимают статическое напряжение на поверхностях пары трения изменением полярности электрического тока, измеряют постоянный ток при неподвижной паре трения и при установившемся режиме трения в присутствии смазки в контакте, при этом величину тока измеряют за период от начала испытания до стабилизации его значения при установившемся режиме трения в зависимости от времени трения, нагрузки, скорости скольжения, механических свойств материалов пары трения и температуры масла. Далее строят их графические зависимости и оценивают смазочную способность масла по параметрам: приспосабливаемости, скорости приспосабливаемости масла к данным условиям трения и коэффициенту совместимости масла, приспосабливаемость масла определяют по периоду времени от начала уменьшения тока до его стабилизации, скорость приспосабливаемости - по углу наклона графических зависимостей к оси ординат, коэффициент совместимости масла КС определяют по формуле

где IЗ - заданная величина тока, пропускаемого через пару трения при неподвижности;

IС - величина постоянного тока при его стабилизации в процессе трения [патент 2186386 Российская Федерация, МПК G01N 33/30, G01N 3/56 Способ определения смазывающей способности масел / Б.И. Ковальский, С.И. Васильев, С.Б. Ковальский, Д.Г. Барков; заявитель и патентообладатель Красноярский государственный технический университет - №2001106404/04; заявл. 06.03.2001; опубл. 27.07.2002, бюл. №21].

К недостаткам прототипа относится то что, при таком способе также нельзя оценить степень молекулярной ориентации в смазочном слое и толщину смазочного слоя. При этом наличие ориентированных слоев и эффективная толщина смазочного слоя также определяет качество смазочных материалов

Техническим результатом заявляемого изобретения является расширение диапазона оцениваемых свойств смазочных материалов и, как следствие, повышение качества и полноты их оценки, что, в свою очередь, позволяет разрабатывать наиболее эффективные смазочные средства.

Указанный технический результат достигается тем, что в способе определения смазывающей способности масел эксплуатируют пару трения в присутствии смазки, пропускают через нее электрический ток при неподвижной паре трения и при установившемся режиме трения, согласно изобретению определяют электрическую емкость между верхней и нижней поверхностями пары трения палец-диск в присутствии слоя смазки и по полученным показаниям судят о диэлектрической проницаемости исследуемого материала и ориентации молекул в слое, при этом чем больше коэффициент упорядоченности молекул в ориентированном слое (ближе к единице), а вектор преимущественной ориентации молекул совпадает с вектором электрического поля, создаваемого вследствие измерения емкости, тем диэлектрическая проницаемость смазочного материала выше и выше смазочные свойства испытуемого образца; совместно с измерениями емкости производят измерение толщины пленки с помощью лазерного измерителя; результаты получают при неподвижной паре трения и при установившемся режиме трения, после чего судят об эффективности смазочного материала и о роли трибоактивных компонентов в составе смазочного материала путем сопоставления данных испытания с требуемыми параметрами.

Технический результат, заключающийся в расширение диапазона оцениваемых свойств смазочных материалов, достигается за счет контроля диэлектрической проницаемости смазочного средства и эффективной толщины смазочного слоя.

Заявляемый способ осуществляется следующим образом.

Пару трения подключают по схеме «палец-диск». В неподвижном состоянии в присутствии слоя смазочного материала с помощью измерителя емкости (измеритель RLC-параметров GW 78105G) производят измерение емкости и с помощью лазерного измерителя толщины (лазерный измеритель RAS-TM-10) определяют толщину смазочного слоя. Далее придают вращение диску до заданной угловой скорости, добиваясь установившегося режима трения путем стабилизации частоты вращения, и производят новые измерения емкости, а также одновременно с этим - толщины смазочного слоя. Необходимость одновременного измерения толщины слоя обусловлена тем, чтобы рассчитывать удельные величины сдвиговых деформаций по толщине слоя и контролировать режим граничного трения при работе фрикционной пары, что сделает оценку ориентационных эффектов более достоверной. По полученным показаниям судят о диэлектрической проницаемости исследуемого материала (так как она пропорциональна электрической емкости) и степени ориентации молекул в слое. При этом чем больше коэффициент упорядоченности молекул в ориентированном слое (ближе к единице), а вектор преимущественной ориентации молекул совпадает с вектором электрического поля, создаваемого вследствие измерения емкости, тем диэлектрическая проницаемость смазочного материала выше и выше смазочные свойства испытуемого образца.

Способ определения смазывающей способности масел, заключающийся в эксплуатации пары трения в присутствии смазки, пропускании через нее электрического тока при неподвижной паре трения и при установившемся режиме трения, отличающийся тем, что определяют электрическую емкость между верхней и нижней поверхностями пары трения палец-диск в присутствии слоя смазки и по полученным показаниям судят о диэлектрической проницаемости исследуемого материала и ориентации молекул в слое, при этом чем больше коэффициент упорядоченности молекул в ориентированном слое (ближе к единице), а вектор преимущественной ориентации молекул совпадает с вектором электрического поля, создаваемого вследствие измерения емкости, тем диэлектрическая проницаемость смазочного материала выше и выше смазочные свойства испытуемого образца; совместно с измерениями емкости производят измерение толщины пленки с помощью лазерного измерителя; результаты получают при неподвижной паре трения и при установившемся режиме трения, после чего судят об эффективности смазочного материала и о роли трибоактивных компонентов в составе смазочного материала путем сопоставления данных испытания с требуемыми параметрами.
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-2 из 2.
10.05.2018
№218.016.3823

Способ оценки эффективности смазочных материалов

Изобретение относится к исследованию трибологических свойств смазочных материалов, используемых в узлах трения. Способ основан на использовании верхнего и нижнего слоя поверхностей трения в присутствии исследуемого слоя смазки между ними, при этом формируют молекулярную модель пары трения с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002646796
Дата охранного документа: 07.03.2018
18.01.2019
№219.016.b14e

Способ охлаждения и смазки режущих инструментов

Способ включает подачу в зону резания смазочно-охлаждающего технологического средства в виде газового потока с микродозами дистиллированной воды в количестве 0,05-4,5 г/час при температуре от 0 до минус 20°С, активированного посредством электрических разрядов коронирующего электрода устройства...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002677441
Дата охранного документа: 16.01.2019
Показаны записи 1-4 из 4.
10.07.2013
№216.012.54f3

Способ определения критерия задиростойкости масел и смазочных материалов

Изобретение относится к области испытания противозадирных свойств масел и смазочных материалов, а именно к области определения критерия задиростойкости этих материалов, и может быть использовано в качестве оценки надежности и эффективности эксплуатации масел и смазочных материалов. Способ...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002487350
Дата охранного документа: 10.07.2013
10.06.2015
№216.013.5019

Устройство для контроля плотности ткани по утку

Устройство для контроля плотности ткани по утку, содержащее корпус, датчик положения берда, измерительный преобразователь длины участка, пройденного тканью, усилитель сигнала от датчика положения берда, формирователь импульсов, схему «И», счетчик, таймер, вычислительное средство и дисплей,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002552026
Дата охранного документа: 10.06.2015
20.11.2015
№216.013.922e

Поляризационный трибометр

Изобретение относится к испытательной технике для трибологических исследований. Прибор для одновременной оценки оптических и трибологических характеристик смазочного материала позволяет измерить их при заданных значениях скорости сдвига и толщины смазочного слоя. Пару трения образуют два...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002569038
Дата охранного документа: 20.11.2015
10.05.2018
№218.016.3823

Способ оценки эффективности смазочных материалов

Изобретение относится к исследованию трибологических свойств смазочных материалов, используемых в узлах трения. Способ основан на использовании верхнего и нижнего слоя поверхностей трения в присутствии исследуемого слоя смазки между ними, при этом формируют молекулярную модель пары трения с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002646796
Дата охранного документа: 07.03.2018
+ добавить свой РИД