ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Изнашивание при трении со смазкой из "Исследования методов испытаний на изнашивание " В лабораторной практике получило распространение испытание со смазкой при постоянной нагрузке, сопровон дающееся постепенным падением давления благодаря естественному увеличению площади поверхности трения образца вследствие изнашивания. Известны различные схемы такого испытания, например врезание поверхностью узкого вращающегося диска (рис. 12, а) или поверхностью вала, ширина которого совпадает с шириной образца (рис. 12, в и г), в плоский образец, трение шипа с коническим окончанием о плоскость вращающегося диска (рис. 12. д), врезание поверхностью цилиндрического образца в круговую поверхность вращающегося цилиндра (рис. 1, д), испытание по схеме трения вал — неполный вкладыш (рис. 12, е) и другие. [c.22] В результате испытания обычно получают монотонно убывающую зависимость приращений износа от времени испытания или от пути трения. [c.22] Коннели провел испытания в течение 17 суток непрерывной работы по схеме, представленной на рис. 12, г. Вращавшийся стальной вал, погруженный в ванну со смазочным маслом, делавший 1760 об/мип, вытирал при вращении канавку на п.тоской поверхности образца из баббита. Испытание проводилось под нагрузкой 4,9 кгс. Износ определялся по показаниялг стрелочного индикатора часового типа. [c.22] На рис. 13, по данным Коннели, вычерчена кривая 2 зависимости интенсивности изнашивания Ahi As от давления д, рассчитанная в работе [19] по тем же данным. Между интенсивностью изнашивания Ahi As п давлением q имеется практически линейная зависимость. Давление, достигаемое в конце испытания, когда износ прекращается (его можно получить при достаточной длительности испытания или определить условно путем экстраполяции), является допустимым для данного сочетания материалов образца и вала и принятых условий испытания. [c.22] Описаны результаты испытаний по методу вытирания канавки валом, делавшим 1400 об/мин, на плоской поверхности образца из баббита-83. Вал был изготовлен из стали, его шероховатость по RI составляла 0,1 — 0,15 мкм. Износ определяли по длине вытертой канавки. Кривые I и 5 на рис. 13 представляют некоторые результаты этих испытаний. [c.24] Кривая 1 относится к образцу, испытанному под нагрузкой 10 кгс при смазке керосином, кривая 3 — к образцу, испытанному под нагрузкой 30 кгс при смазке автолом 10. В первом случае твердость вала была 375, во втором — 550 кгс/мм по НВ. [c.24] Это уравнение подтвердилось такнш при испытаниях, проведенных по другим схемам и режимам трения со смазкой. Ниже приводятся некоторые примеры таких испытаний. [c.25] Применялась схема испытания стальным диском, вращавшимся в горизонтальной плоскости, К( которому прижимался образец в виде шипа цилиндрической формы или цилиндра с коническим основанием Диск твердостью 550 кгс/мм по НВ имел шероховатость = 0,02 мкм. Стальной шип был твердостью 223 я 430 кгс/мм по НВ. Износ (объеМный) определяли по увеличению диаметра пятна износа на образце с коническим основанием или по уменьшению длины отпеча]гка, нанесенного на торце цилиндрического образца. Испытания проводились при скорости скольжения 0,2 м/сек и смазке химически инертным гексодеканом. [c.25] При испытании шипа с коническим основанием (угол при вершине конуса 120°) получили результаты, представленные на рис. 14. Кривая 1 относится к стали меньшей твердости, кривая 2 — к стали большей твердости. Эти кривые рассчитаны нами по данным [22]. Для них характерны две об.тасти область давлений, не превосходящих предела текучести материала шипа (условно принятого равным одной третьей части твердости), в которой справедлива прямая пропорциональность между интенсивностью изнашивания и давлением, и область давлений, превосходящих предел текучести материала образца. Здесь интенсивность изнашивания резко повышается при незначительном росте давления. [c.25] Полученные авторами данные использованы нами для построения зависимостей ShiIAs от q (рис. 15) Оказалось, что при нагрузке в пределах 2,3— 2,7 кгс (давление на исходной площадке контакта около 100 кгс/мм ) линия зависимости Ahi As от q проходила через начало координат, т. е. удовлетворялось уравнение вида (2 ). При уменьшении нагрузки до 1,1—1,3 кгс(давление на исходной площадке контакта около 50 кгс/мм ) проявлялся несущий эффект смазочного масла (линия 2 отсекала по оси абсцисс отрезок qi , равный 25 кгс/мм ). Изменение скорости скольжения от 1 до 3 м/с не изменило результата. [c.26] Испытание проводилось со смазкой, которая подавалась на поверхность образца по трубке 8 при температуре 50°С (для этого служит электрическая спираль 9). Образец и диск сде.ланы из стали и прошли отжиг в вакууме (предел текучести стали 34 кгс/мм ). Шероховатость образца около 0,10, а диска — 0,60 мкм по Ra- Скорость скольжения 0,63 м/с нормальная нагрузка 20, 30 и 40 кгс, растягивающее усилие 1.5 и 30 кгс/см . Смазкой служило белое масло. [c.27] Построение, по данным авторов, зависимости Ah/As от q при отсутствии растяжения и при растягивающем усилии 30 кгс/см (нормальная нагрузка 40 кгс) показало, что при сложном напряженном состоянии закономерность (22) также справедлива (рис. 17). [c.27] На рис. 18 приведен также график изменения интенсивности изнашивания от давления, полученный при вытирании стальным ва.лом канавки в чугуне под разными нагрузками (10, 20 и 30 кгс). Увеличение нагрузки практически не изменяет значения коэффициента с, но сильно сказывается на повышении давления 7 . [c.28] Шип с коническим основанием прижимался с постоянной нагрузкой к плоскости диска, вращавшегося горизонтально [26]. Шип и диск были изготовлены из стали твердостью 560 кгс/мм . Плоскость диска электролитически полировалась Ra = 0,02 мкм), а шип длительное время притирался для получения при трении по диску минимального и постоянного значения коэффициента трения. [c.28] Трение осуществлялось по одной и той же дорожке трения диска и при капельном смазывании. Скорость скольжения изменялась от 0,12 до 1,7 м/с, вязкость смазочного масла разных сортов р — от 0,4 до 17 пуаз, а исходная площадка контакта образца составляла 10 и 18 мм . Применялись четыре нагрузки (в работе не приводятся). [c.29] Оказалось, что в зависимости от условий опыта (значения числа цvlP) имелось определенное значение радиуса площадки контакта шипа г — Г) , когда износ прекращался, и отвечавшее ему значение коэффициента трения / . [c.29] Можно полагать, что в других случаях трения, соировождаю-щегося образованием на поверхности образца углубления увеличивающихся размеров, при соответствующих условиях также может быть достигнуто состояние гидродинамической смазки. Был применен метод вытирания вращающимся валом канавки на плоской поверхности образца при постепенном понижении давления вследствие изнашивания, чтобы оценить то давление, при котором полностью проявится поддерншвающий эффект смазочного масла. [c.30] Когда исследуется способность поверхности (оцениваемая твердостью, шероховатостью, способом обработки или каким-либо другим показателем) вызывать износ сопряженного с ней образца, коэффициент с в уравнении (22) характеризует истирающую способность самой поверхности когда же исследуемый фактор не связан с поверхностью, определяют его влияние на износ образца. [c.30] В свете сказанного представляло интерес выявить ту шероховатость истирающей поверхности, при которой поддернсивающий эффект смазочного масла не проявляется, а также влияние на изнашивание изменяющейся шероховатости. [c.30] При постановке такого исследования следовало так выбрать размеры деталей трения, их материалы и условия испытания, чтобы была исключена возмояишсть неблагоприятного изменения последних при трении. При выборе размеров вала и образца мы исходили из конструктивных возможностей имевшихся у нас машин трения типа МИ и Шкода-Савина, чтобы можно было при необходимости проводить испытание на любой из них по схемам, приведенным на рис. 12, е, г и а. [c.31] Вернуться к основной статье