ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Испытания на изнашивание с восстановлением шероховатости поверхности из "Исследования методов испытаний на изнашивание " В тех случаях, когда вследствие механического воздействия, оказываемого образцом на поверхность при трении, шероховатость поверхности меняется, результат будет отражать совокупное влияние исследуемого фактора и изменявшейся шероховатости. Чтобы исключить влияние последней, когда требуется выявить чистое влияние исследуемого фактора, применяют различные способы восстановления шероховатости периодические, при которых поверхность подвергается обновлению перед началом каждого испытания, или непрерывные — поверхность обновляют безостановочно в процессе трения. [c.14] Трение металла по металлу. К торцевой поверхности втулки 1 из мягкой стали, установленной в патроне токарного станка (рис. 8, а), прижимался с одной стороны испытуемый образец 2 из меди, с другой стороны — острый резец 3. При испытании [13] по свежему месту поверхности одновременно с изнашиванием образца проводили непрерывное удаление тонкой стружки с торцевой поверхности втулки. При трении по одному и тому же месту втулки резец отводили в сторону. [c.14] На рис. 8, б приведены кривые, получившиеся при трении в отсутствие смазки (скорость скольжения 7,5 м/с, давление 35 кгс/см ). При трении по обновляемой поверхности втулки (кривая ) между износом образца и длиной пути трения имелась прямо пропорциональная зависимость, т. е. выполнялось уравнение (1) при трении по необновляемой поверхности (кривая 2) износ протекал с монотонным уменьшением скорости изнашивания по мере роста пути трения и подчинялся закономерности (6 ), коэффициенты которой приведены в табл. 6 (стр. 18). [c.14] Применение смазки и повышение давления до 78 кгс/см не изменили общей картины. Таким образом, независимо от наличия смазки и условий трения (по одному и тому же месту поверхности или по свежему ее месту) выполнялись уравнения, полученные при трении по абразивной поверхности. [c.14] РТспытанне по этой схеме показало, что между удаленным объемом лунки и временем испытания имелась прямо пропорциональная зависимость, т. е. выполнялось уравнение вида (1). [c.15] лп уравнение 2, полученное при различных схемах абразивного изнашивания, окажется справедливым при каком-либо другом виде испытания, то это будет указывать на то, что условия испытания, включая шероховатость истирающей поверхности, не менялись в процессе испытания. Изменение шероховатости скажется на изменении коэффициента с в уравнении (2 ). [c.15] Здесь А — величина постоянная, зависящая при одинаковом пути трения 5 от нагрузки, достигнутой в конце испытания. [c.16] Описанный метод был применен для изучения изнашивания в отсутствие смазки бронзы [16], сталей и для оценки влияния на износ стали температуры и влажности воздуха. Вращающийся чугунный диск вытирал лунку на плоской поверхности образца из бронзы. Нагрузку изменяли согласно уравнению (21), вследствие чего давление на поверхности оставалось постоянным. Предполагалось определить по величине износа образца при повторных испытаниях по одному и тому же диску, какая подготовка поверхности обеспечивает сохранение его исходной шероховатости. [c.16] Износ определяли по длине I лунки, вытертой на образце за 50 м пути. На изменение шероховатости диска при повторных испытаниях должно было указать изменение коэффициента с в уравнении (21 ), поскольку остальные факторы сохранялись постоянными. [c.16] При непрерывном восстановлении шероховатости диска шлифованием (за 100 м пути удалялся слой толщиной 0,1 мм) точки эксперимента при повторных испытаниях практически легли на линию, параллельную оси абсцисс, что указывало па постоянство шероховатости диска при испытании. [c.17] Трение металла по горной породе. Испытание [17] па абразивное изнашивание при трении металла о горную породу проводили на буровом станке при непрерывном срезании тонкого слоя породы пластинкой из твердого сплава, в результате чего трение протекало по свежему месту породы. Испытываемый трением о породу образец и резец были расположены на противополон ных сторонах одной оправки. На образец был наплавлен слой твердого сплава. Независимо от способа наплавления (газовый, электродуговой, индукционный) износ образца при таком методе испытания протекал в зависимости от времени испытания по прямой линии, что указывало на выполнение закономерности (1). [c.17] Трение абразивного бруска по металлу. Для повышения износостойкости валов, работающих в жестких условиях, применяют поверхностную закалку токами высокой частоты. Такая обработка может привести к образованию поверхностного слоя, не однородного по своим механическим свойствам что скажется на износостойкости вала. Иногда желательно заранее оценить в лабораторном испытании, как будет изнашиваться такой поверхностный слой в различные периоды работы. [c.17] Для суперфиниша характерны короткие возвратно-поступательные перемещения абразивного бруска вдоль обрабатываемой поверхности, к которой он приншмается с небольшим давлением. Так как длительность цикла работы бруска исчисляется секундами, то брусок не сможет изменить своей изнашивающей способности, тем более что частая перемена движения способствует самозатачиванию последнего. Тем не менее перед началом каждого испытания брусок правился алмазной иглой. Вместо испытуемого образца на валу машины трения (испытания проводились на реконструированной машине трения типа МИ закреплялась оправка с алмазом, которая приводилась во вращение, в то время как суппорт с абразивным бруском возвратно-поступательно перемещался. [c.18] Абразивный брусок шириной 10 мм, длиной 6 мм прижимался к образцу пружиной под давлением около 5 кгс/см и совершал 500 перемещений в минуту с амплитудой 1,2 мм. Испытания проводились при скорости вращения образца 420 об/мин (для этого шестеренчатый привод в оригинальной конструкции машины был заменен на привод со шкивами) с охлаждением керосином. [c.18] Износ оценивался по потере веса АС образцом и рассчитанной по ней толщине удаленного слоя к металла. [c.18] Значения были нанесены па нормально-вероятностной бумаге, где они расположились по прямой линии. Это указывало на то, что гипотеза нормального распределения в данном случае не противоречила опытным данным и наблюдавшийся разброс являлся случайным. В целом коэффициент вариации лежал в пределах 10%. После такой проверки метода на эталонных образцах проводили испытания образцов — колец, вырезанных из металла обработанного вала. При испытаниях определялась средняя твердость по толщине удаленного слоя. [c.19] Испытание проводилось за 7—8 этапов, каждый длительностью до 2 мии. Потеря веса за один этап в среднем составляла около 0,017 ГС, что отвечало толщине удаленного слоя 4 мкм. Общее время испытания одного кольца — около 7 мин, а вся толщина удаленного СЛОЯ достигала 25 мкм. Всего было испытано 5 колец, вырезанных из одного вала. Результаты испытания одного из них приведены в табл. 7. На рис. 10 вычерчена кривая 1 зависимости AhiAt и кривая 2 изменения твердости Н от t (соответственно от h). [c.20] По мере удаления от поверхности скорость изнашивания монотонно падает если на исходной поверхности она составляла 5,8 мкм/мин, то на расстоянии 20 мкм от нее она упала до 2,6 мкм мин. Подобное падение скорости изнашивания хорошо увязывается с характером изменения твердости по глубине удаленного слоя твердость возрастает по мере удаления от поверхности. [c.20] Трение различных материалов [18]. При испытании на изнашивание зубной эмали, дентина, различных пломбировочных материалов трением о шлифовальный круг, по одному и тому же месту абразивной ленты, путем вытирания вращающимся диском лунки на плоскости образца но удавалось получить устойчивых значений износа из-за постепенного понижения шероховатости поверхности, вызывающей износ. Поэтому ниже, при испытании последним из перечисленных методов на машине трения Шкода-Савнна , был применен диск из стали высокой твердости, шероховатость которого периодически восстанавливалась трением о цемент. Ус.ловия подготовки диска были следующие нагрузка 20 кгс, число оборотов диска 675 об/мин (это число оборотов рекомендуется руководством по производству опытов на машине для образцов из стали), продолжительность 6 мин. После такой подготовки диск испытывался по плоской поверхности из закаленной стали высокого класса шероховатости, твердостью около 900 кгс/мм . Если износы, получившиеся на ней до и после испытания с испытуемым материалом, были одинаковые, это свидетельствовало о сохранении диском постоянной шероховатости в процессе испытания. Постоянство же износов закаленной стали (эта.лона) после каждой подготовки диска указывало на достижение одинаковой исходной шероховатости диска. [c.20] Вернуться к основной статье