Научная статья на тему 'Модернизация автоматизированного мобильного комплекса для испытаний материалов механических систем в режиме металлоплакирования'

Модернизация автоматизированного мобильного комплекса для испытаний материалов механических систем в режиме металлоплакирования Текст научной статьи по специальности «Механика и машиностроение»

CC BY
174
38
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
МЕТАЛЛОПЛАКИРОВАНИЕ / ИЗНАШИВАНИЕ / ДАТЧИКИ / ИСПЫТАНИЯ / METAL PROTECTION / WEAR / SENSORS / TEST

Аннотация научной статьи по механике и машиностроению, автор научной работы — Прокопенко Анатолий Константинович, Голубев Андрей Петрович

Разработаны и исследованы датчики суммарного линейного износа и момента трения, основанные на использовании явления фотоэффекта и предназначенные для повышения точности регистрирующей аппаратуры и получения достоверных результатов при изучении новых материалов в режиме пленкообразования; показано, что модернизация мобильного комплекса позволила значительно расширить функциональные возможности испытательной техники.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по механике и машиностроению , автор научной работы — Прокопенко Анатолий Константинович, Голубев Андрей Петрович

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Total linear wear and frictional moment sensors are worked out and studied. They are based on the use of photo effect phenomena and meant to increase the registration equipment accuracy and to get true results while studying new materials in the skin formation process. The article shows that mobile complex modernization allowed extending the testing equipment functional capabilities greatly.

Текст научной работы на тему «Модернизация автоматизированного мобильного комплекса для испытаний материалов механических систем в режиме металлоплакирования»

МАШИНЫ, АГРЕГАТЫ И ПРОЦЕССЫ

УДК 620.183

Модернизация автоматизированного мобильного комплекса для испытаний материалов механических систем в режиме металлоплакирования

Анатолий Константинович Прокопенко, д.т.н., проф., зав. каф. «Технология машиностроения», e-mail: prokopenkoak@mail.ru

ФГБОУ ВПО «Московский государственный университет дизайна и технологий», Москва Андрей Петрович Голубев, к.т.н., доцент, каф. «Общетехнические и естественнонаучные дисциплины», e-mail: apgolubev@mail.ru

ФГБОУ ВПО «Российский государственный университет туризма и сервиса», Москва

Разработаны и исследованы датчики суммарного линейного износа и момента трения, основанные на использовании явления фотоэффекта и предназначенные для повышения точности регистрирующей аппаратуры и получения достоверных результатов при изучении новых материалов в режиме пленкообразования; показано, что модернизация мобильного комплекса позволила значительно расширить функциональные возможности испытательной техники.

Total linear wear and frictional moment sensors are worked out and studied. They are based on the use of photo effect phenomena and meant to increase the registration equipment accuracy and to get true results while studying new materials in the skin formation process. The article shows that mobile complex modernization allowed extending the testing equipment functional capabilities greatly.

Ключевые слова: металлоплакирование, изнашивание, датчики, испытания.

Keywords: metal protection, wear, sensors, test.

В настоящее время одним из наиболее перспективных направлений исследования новых материалов является изучение процесса пленкообразования. При этом комплексное использование модельных и натурных испытаний, направленных на подбор пар трения и установление их свойств применительно к реальным условиям эксплуатации, необходимо осуществлять в соответствии с единой иерархической структурой, согласно ГОСТ 30480-97 «Обеспечение износостойкости изделий. Методы испытаний на износостойкость. Общие требования» [1]. Это позволяет создать рациональный цикл испытаний, при котором их результаты, полученные на предыдущем этапе, используются при проведении испытаний на последующих этапах.

При исследовании процесса металлоплакиро-вания в узлах трения механических систем рацио-

нальным считается следующая последовательность испытаний.

На первом этапе осуществляются лабораторные испытания малогабаритных образцов трибосопряжений. На данном этапе моделируются условия внешнего воздействия и обеспечивается воспроизведение заданного процесса изнашивания.

На втором этапе проводят стендовые испытания, при которых на стендах воспроизводят реальные условия эксплуатации.

На первых двух этапах предпочтение отдается ускоренным испытаниям, при которых обеспечивается получение необходимой информации о трибохарактеристиках сопряжений в более короткие сроки, чем при установленных техническими условиями эксплуатации режимах работы машин и механизмов.

Ускорение испытаний - самый эффективный способ создания новых перспективных конструкционных материалов и технологий их обработки, а также смазочных материалов и присадок к ним.

На третьем этапе (заключитель-

ном) выполняются эксплуатационные испытания и оцениваются показатели готовых изделий в реальных условиях эксплуатации.

Процесс пленкообразования при триботехнических исследованиях металлоплакирующих явлений на поверхностях носит ярко выраженный динамический характер. Поэтому во время испытаний необходимо непрерывно с высокой точностью регистрировать все основные параметры процесса трения: величину изнашивания образцов, силу (момент) трения, температуру образцов и смазочной среды.

Кроме того, необходимо учитывать, что сдерживание в режиме металлоплакирования процесса изнашивания и быстрый выход на установившийся режим трения существенно сокращают период приработки испытываемых образцов.

Учитывая перечисленные особенности проведения исследования конструкционных и смазочных материалов при трении в режиме пленко-образования, совместно с В.М. Юдиным были усовершенствованы существующие и разработаны новые датчики для триботехнических испытаний, позволяющие определять оптимальные сочетания трущихся конструкционных материалов и соотношения составляющих компонентов смазочных и рабочих сред, а также оценивать эффективность предлагаемых воздействий.

По результатам выполненного анализа было предложено снизить инструментальную составляющую погрешности измерения за счет бесконтактной регистрации сигнала на основе функционального микроэлектронного устройства с открытым оптическим каналом [2], конструкция которого представлена на рис 1.

Для повышения точности регистрирующей аппаратуры и получения достоверных результатов были разработаны и исследованы датчики суммарного линейного износа и момента трения, действие которых основано на том, что в излучающем элементе энергия электрического сигнала преобразуется в световую, а в фотоприемном элементе световой сигнал формирует отклик в виде электрических параметров.

Одним из преимуществ применения сенсорных устройств с открытым оптическим каналом

Рис. 1. Конструкция микроэлектронного устройства с открытым оптическим каналом: 1 - фотоприемный элемент; 2 - излучающий элемент; 3 - рамочные выводы; 4 - держатель; 5 -иммерсионная среда; 6 - проволочные выводы

является также невосприимчивость оптических каналов связи к воздействию электромагнитных полей, что положительно сказывается на точности и достоверности результатов измерений.

Микроэлектронное устройство состоит из излучающего и фотоприемного элементов, расположенных в одной оптической плоскости и конструктивно размещенных в общем корпусе. Расположение внешних выводов корпуса позволяет осуществить монтаж оптронов на печатную плату.

Оптическая связь между излучающим и фотоприемным элементами возникает при отражении части излучаемого потока от внешних объектов в диапазоне принятия сигнала.

Информационный сигнал, отражающий зависимость выходного тока устройства с открытым оптическим каналом от расстояния до отражателя, в силу квантовой природы света, имеет сложный амплитудный характер. В общем случае он зависит от размеров, координат и оптических свойств внешних отражающих объектов и тока на излучающем элементе [2].

Типовая зависимость выходного тока устройства с открытым оптическим каналом от расстояния до отражателя представлена на рис. 2. Анализ данной зависимости показывает, что устройство способно фиксировать местоположение отражателя светового сигнала на расстоянии до 4 - 5 мм. При этом выходной ток имеет максимальное значение при расстоянии от 0,6 до 0,8 мм. Устройства реагируют на объ-

екты практически из любого материала, коэффициент отражения которых в рабочей части спектра излучающего элемента отличен от нуля.

входной ток (ток излучающего элемента) -

Я1 =

(ии .п )ШІП - (^вх ) Ш

(1)

При подстановке соответствующих числовых значений в выражение (1) получаем:

4,5 В - 1,8 В

Я1 = -

10-10-5 А

= 270 Ом.

(2)

Номинальное сопротивление резистора Я2 в цепи фотоприемного элемента датчика рассчитывается по формуле

(ии

п )шіп

(ивых.ост )шах

Я2 = -

(3)

После подстановки в это выражение соответствующих числовых значений получаем:

4,5 В - 0,4 В 4,1 В (4)

Я2 = -

^вх. ном ^вх. ном

Тогда при Я1 = 270 Ом и при использовании тестовой плоскополированной алюминиевой поверхности, расположенной на расстоянии й = 1 мм от плоскости микроэлектронного устройства, в случае открытого оптического канала

Я2 = 4,1 В = 2 • 105 Ом = 200 кОм. (5)

2 -10-5 А

При этом предельно допустимые значения режимов определяются по следующим формулам:

1вх =

(ии.п )шах - Цвх )ш

Я1

5,5 В - 1,0 В .

1вх = ^--------------------------^-= 17 мА;

вх 270 Ом

максимальная рабочая температура -

0 = (30 — -^вх.шах ) мА + 35°С

Шах_ 0,5 мА/°С ’

0шах = (30 - 17) мА + 35°С = 61°С .

(6)

(7)

(8) (9)

0,5 мА/°С

То есть значение входного тока 1вх = 17 мА допустимо при температуре окружающей среды до 60 0С.

Рис. 2. Пример предельной координатной характеристики микроэлектронных устройств с открытым оптическим каналом для полубесконечного отражателя

Номинальное сопротивление резистора Я1 в цепи излучающего элемента датчика, изображенного на принципиальной электрической схеме отражательного оптрона (рис. 3), определяется по формуле

Рис. 3. Принципиальная электрическая схема применения отражательного оптрона: 1 - излучающий элемент; 2 - фото-приемный элемент; 3 - отражатель

При использовании иного (не алюминиевого) материала в качестве плоского отражателя при оценке реального выходного тока необходимо учитывать поправочный коэффициент. На основе выполненных исследований была разработана конструкция датчиков износа и момента трения, общий вид которых представлен на рис. 4.

Рис. 4. Общий вид сенсорного датчика с открытым оптическим каналом: 1 - отражательный шток; 2 - компенсационная пружина; 3 - монтажная плата с проводниками входных и выходных сигналов

вх. ном

вх. ном

Работоспособность оптоэлектронных приборов во многом зависит от внешних условий и, в особенности, от температуры окружающей среды. Поэтому были проведены эксперименты по определению степени влияния этого параметра на величину выходного тока датчика. Установлено, что наименьшее отклонение выходного тока разработанных датчиков наблюдается именно в условиях эксплуатации разработки - при комнатной температуре.

Принцип работы датчиков заключается в том, что зазор между оптроном и отражательным штоком пропорционален взаимному смещению испытываемых образцов или возникающему моменту трения. Достигая максимального значения, относительный выходной ток начинает падать с переменной интенсивностью. При этом максимальный перепад на этом участке наблюдается в ближайшей к максимуму области, в которой находится достаточно длинная (до й = 0,5 мм) прямолинейная составляющая (см. рис. 2).

Разработанные датчики позволяют значительно расширить функциональные возможности испытательной установки. Например, на машине трения подобное быстродействие регистрирующей аппаратуры позволяет, при использовании соответствующей электронно-вычислительной техники, получать истинные значения обрабатываемого параметра при четко фиксированной взаимной ориентации испытываемых образцов через один -два оборота ротора двигателя испытательной установки.

Поскольку амплитуда выходного сигнала датчика, устройство которого отображено на рис. 5, идет сначала по нарастающей, а потом по убывающей, необходима технологическая на-

Рис. 5. Устройство датчика: 1 - отражательный шток; 2 - разъемный корпус датчика; 3, 9 - пружина; 4 - монтажная плата; 5 - проводники входных и выходных сигналов;

6 - сенсорное устройство с открытым оптическим каналом;

7 - монтажный шток оптрона; 8 - два крепежных винта

стройка датчика. Она заключается в возможности однозначного определения расстояния от отражателя до оптрона по выходному сигналу. Для этого оптрон с помощью двух винтов 8 фиксируется на расстоянии, обеспечивающем прием только ниспадающего сигнала. Это позволяет, используя прямолинейный участок характеристики датчика, производить обработку сигнала при одном тари-ровочном коэффициенте. С целью упрощения вычислительной программы в электрической схеме датчика используется дискретное усиление выходного сигнала посредством гостированного восьмипозиционного набора резисторов.

При разработке автоматизированного комплекса для триботехнических испытаний была поставлена основная цель - он должен обеспечивать повышение эффективности и достоверности результатов испытаний трибосопряжений, а также расширение функциональных возможностей за счет максимального приближения условий испытаний к реальным условиям функционирования узлов трения аппаратов, машин и механизмов. При этом исключалось использование дорогостоящего оборудования из-за длительного периода его окупаемости.

Рассмотрим более подробно работу лабораторной модернизированной триботехнической установки, общий вид которой представлен на рис. 6. Она состоит из механической части и блока управления.

Рис. 6. Общий вид лабораторной триботехнической установки

Механическая часть осуществляет относительное перемещение прижатых друг к другу с заданным усилением испытываемых образцов и моделирует различные условия смазывания трущихся материалов. Использование разработанных оптоэлектронных датчиков позволяет непрерывно

фиксировать основные параметры процесса трения (износ, момент трения).

Герметичная конструкция испытательной камеры обеспечивает возможность создания в ней контролируемых газовых сред. С помощью блока управления осуществляется электропитание двигателя вращения испытываемых образцов и привода насоса для подачи жидкой рабочей среды, а также обеспечивается питание датчиков и дискретная регулировка коэффициента усиления выходных сигналов. Принципиальная электрическая схема блока управления позволяет производить установку нуля по выходным каналам датчиков и регистрировать сигналы момента трения, износа и температуры трения на приборе типа КСП в диапазоне до 15 мВ или с помощью ЭВМ в вольтовом диапазоне. В последнем случае предусмотрен специальный выход температурной компенсации.

Схема механической части малогабаритного триботехнического прибора представлена на рис. 7. Испытываемый образец-ролик 1 закреплен гайкой 20 на валу электродвигателя 26, ротор и статор которого могут вращаться в подшипниках, установленных в опорах 7 на плите 17. Вращение статора ограничивается пружинами, которые закреплены в жестко связанном со статором электродвигателя 24 пальце 22. Деформация упругого элемента 23 пропорциональна моменту трения и определяется датчиком момента трения, закрепленным в цанговом патроне.

Поджатие неподвижных образцов к ролику обеспечивается рычажным многозвенником 5, ко-

нец которого 7 с помощью шарнира соединен со штоком 8. Камера герметизируется сильфонами 27, установленными на концах штока. Внешнее нагружающее устройство имеет рычаг 11, который передает усилие пружины 15, размещенной в корпусе 16 на штоке 8. Сжатие пружины обеспечивается посредством винта 18, перемещаемого вращением рукоятки 19. Охлаждение статора электродвигателя 24 во время испытаний осуществляется вентилятором 4. Для наблюдения за процессом трения предусмотрено смотровое окно 9. Изменение линейных размеров образцов фиксируется датчиком 6.

Триботехническая установка обеспечивает следующее:

• взаимное прижатие подвижного и неподвижного образцов с усилием от 0,1 до 120 Н с пределами допускаемого значения среднего среднеквадратичного отклонения при оценке случайной составляющей приведенной погрешности силоизмерителя не более 5 % от устанавливаемого усилия;

• частоту вращения подвижного образца 50 с-1 с пределами допускаемой относительной погрешности ±5%;

• непрерывную регистрацию линейного износа вращающихся и неподвижных образцов до 0,2 мм при разрешающей способности 0,25 мкм (ошибка метода не превышает 4 %);

• непрерывную регистрацию момента трения (ошибка составляет до 5 % от усилия прижатия образцов);

19 18 17 16 15

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Рис. 7. Прибор для триботехнических испытаний материалов в контролируемых средах (механическая часть): 1 - ролик; 2 - колодки; 3 - камера; 4 - вентилятор; 5 - рычажный многозвенник; 6 - износоизмеритель; 7 - опоры; 8 - шток; 9 - смотровое окно; 10 - трубка; 11 - рычаг; 12 - жидкая рабочая среда; 13 - червячный насос; 14 - электродвигатель; 15 - пружина; 16 - корпус; 17 - плита; 18 - винт; 19 - рукоятка; 20 - гайка; 21 - прозрачная крышка; 22 - палец; 23 - упругий упор; 24 - статор; 25 - ротор; 26 - вал электродвигателя; 27 - уплотнение

• непрерывную регистрацию температуры образцов и смазывающей среды в диапазоне от 0 до 150 о С с погрешностью не более 1 %. Приведенные характеристики, их значения и

погрешности полностью удовлетворяют требованиям, изложенным в [3].

При создании комплекса необходимо было решить следующие основные задачи:

• обеспечение возможности бесступенчатого изменения скорости скольжения;

• осуществление полной автоматизации процессов управления комплексом и последующей обработки регистрируемой информации. Кроме того, комплекс должен был удовлетворять таким требованиям, как компактность, мобильность, простота конструкции и невысокая стоимость.

В качестве программно-управляемых параметров определены такие показатели, как скорость относительного перемещения испытуемых образцов, усилие нормального нагружения трибосопряжения и температура смазочной среды в камере трения.

А в качестве программно-регистрируемых параметров предложено применить линейный износ трибосопряжения, момент трения, усилие нормального нагружения и температуру поверхности испытуемых образцов.

Для достижения поставленной цели и решения обозначенных задач была разработана блок-схема комплекса (рис. 8), основными элементами которой являются преобразователь частоты и пор-

тативныи регистратор аналоговых сигналов -электронный многоканальный самописец.

Исходя из типа и мощности используемого в лабораторном комплексе электродвигателя, точности и диапазона регулирования скорости, а также точности поддержания момента вращения на валу двигателя был выбран миниатюрный преобразователь частоты (инвертор) фирмы «Delta Electronics» серии VFD-L, позволивший изменять частоту двигателя и, соответственно, скорость относительного перемещения образцов от 0,2 до 3,0 м/с (рис. 9).

Рис. 9. Общий вид преобразователя частоты

Компактный переносной регистратор аналоговых и цифровых сигналов «Иа8Ь-ЯесоМег-2-16ЯТС-8Б» представляет собой устройство сбора данных во Б^Ь-память на съемную 8Б-карту или на жесткий диск компьютера. Он конструктивно выполнен в ударопрочном пластиковом корпусе и способен работать автономно от внешнего источника питания или аккумулятора с последующим считыванием информации из карты в память персонального компьютера (рис. 10).

Рис. 8. Схема автоматизированного комплекса настольного типа для проведения триботехнических испытаний: 1 - блок управления триботехнической установки; 2 - механическая часть триботехнической установки; 3 - датчики (суммарного линейного износа, момента трения, температуры образцов и смазочной среды); 4 - переносной регистратор аналоговых и цифровых сигналов; 5 - персональный компьютер; 6 - портативный миниатюрный преобразователь частоты (бесступенчатого изменения скорости скольжения); 7 - экран монитора компьютера

Рис. 10. Общий вид регистратора аналоговых и цифровых сигналов

При подключении к и8Б-порту компьютера регистратор выполняет функции цифрового многоканального самописца 8-ЯесоМег-2, т.е. позволяет производить запись на жесткий диск по продолжительности практически неограниченной длины (ограничена только объемом свободного

места на диске). Одновременно с этим на экране компьютера отображается информация в виде сдвигающихся во времени графиков (режим самописца), для каждого из каналов (рис. 11).

Устройство сбора данных имеет цифровые линии ввода/вывода, которые возможно использовать для управления внешними устройствами, а также устройствами сигнализации, внешнего запуска и т. п.

Отличительными особенностями регистратора являются наличие двух синхронных 16-разрядных АЦП и встроенных часов реального времени, предназначенных для синхронизации момента регистрации данных.

Разработанный триботехнический комплекс (рис. 12) способен при решении научно-тех-

нических задач выполнять функции автоматизации, контроля и управления.

Рис. 11. Образцовый пример представления результатов испытаний на экране монитора компьютера

Подключение комплекса

Подготовку комплекса к работе осуществляют в соответствии с паспортом к комплектующим в следующей последовательности.

Проводят внешний осмотр прибора и проверяют правильность его подключения к сети, испытательной установке и контуру заземления.

Тумблером «POWER» на панели управления триботехнической установки включают питание, контролируя выполнение данной операции соответствующим светодиодом.

Тумблером «ENGINE» включают электродвигатель привода вращающегося образца (контролируется соответствующим светодиодом).

Рис. 12. Общий вид автоматизированного комплекса для триботехнических испытаний настольного типа

Производят прогрев регистрирующей аппаратуры и испытательной установки на холостом ходу двигателя в течение 1 ч. В период прогрева проверяют отсутствие шумов в подшипниках электродвигателя.

Включают электродвигатель насоса тумблером «PUMP» (контролируется соответствующим светодиодом) и проверяют его работу на двух скоростях, переключение которых производят тумблером «max, min».

Тумблером «FRICTIONAL TORQUE» включают датчик измерения момента трения. Включение питания контролируется соответствующим светодиодом.

Поворотом ручки «RESET» проверяют подачу сигнала с пульта управления установки на регистрирующий прибор.

Переключателем «SENSITIVITY» устанавливают необходимый коэффициент усиления.

Тумблером «WEAR» включают датчик измерения износа (контролируется соответствующим светодиодом).

Поворотом ручки «RESET» проверяют подачу сигнала с пульта управления установки на регистрирующий прибор.

Переключением «SENSITIVITY» устанавливают необходимый коэффициент усиления.

Подготовка образцов к испытаниям

Проверяют качество обработки поверхностей трения образцов и их соответствие установленным требованиям, т.е. при необходимости удаляют заусенцы, прирабатывают острые кромки и т. д.

Промывают образцы и рабочую камеру соответствующими растворителями.

Устанавливают образец-ролик на валу электродвигателя привода и фиксируют его положение гайкой.

В отверстие одного из неподвижных образцов (колодок) плотно устанавливают термоэлектрический преобразователь (предварительно тарированный) таким образом, чтобы его головка касалась материала образца на дне отверстия.

Пинцетом устанавливают в держателях образцы-колодки, выбирают зазоры в сопряжениях регулировочными винтами внутри камеры и винтом нагружения, выдерживая вертикальное расположение рычагов, на которых они размещены.

Подготовка испытательной установки Проверяют чувствительность измерительной цепи, регистрирующей момент трения. Путем приложения заданного момента к корпусу электродвигателя с помощью тарированных грузов по шкале на ленте регистрирующего прибора устанавливают значение этого момента (необходимую чувствительность) переключателем «SENSITIVITY».

Переключателем «SENSITIVITY» устанавливают необходимую чувствительность измерителя износа при перемещении рабочего штока на заданную величину, контролируемую индикатором, с ценой деления 0,001мм, закрепленном на корпусе датчика.

Проверяют отсутствие заклинивания в кинематических парах испытательной установки.

Для испытаний в условиях ограниченной подачи смазочного материала устанавливают фитиль, пропитанный смазочной композицией и касающийся вращающегося образца-ролика.

Для испытаний в условиях циркуляционной подачи смазочного материала закрывают крышку рабочей камеры и через технологическое отверстие в крышке установки заливают необходимое количество смазочной композиции.

Проведение испытаний

Включают насос при испытаниях в условиях циркуляционной подачи смазочного материала или вентилятор для дополнительного охлаждения образцов при фитильном смазывании.

Производят включение привода образца-ролика.

На записи регистрирующего прибора отмечают значение момента трения на холостом ходу двигателя (образцы не нагружены).

С помощью винта нагружающего устройства производят плавное нагружение образцов.

На записи регистрирующего прибора делают отметку начального значения момента трения.

Включают запись показаний регистрирующего прибора и делают отметки начальных показаний датчиков температуры и износа.

Проводят испытания до достижения установившихся значений величин момента трения и температуры.

Определяют изменение линейных размеров образцов при изменении температурного режима.

Изменяют температурный режим трения образцов отключением или переключением скорости насоса (вентилятора).

В течение 1 - 2 мин продолжают испытания.

Восстанавливают температурный режим включением или переключением скорости насоса (вентилятора).

Продолжают испытания до достижения установившегося значения момента трения.

Во время испытаний ведут наблюдение, фото-или киносъемку процессов, происходящих на поверхности трения образца-ролика, с использованием микроскопа и световолоконной аппаратуры.

Отключают регистрирующую аппаратуру.

Производят плавное разгружение образцов.

Отключают питание двигателя привода установки.

Отключают питание двигателя насоса (вентилятора) датчиков момента трения и износа.

Отсоединяют шланг нагнетательного патрубка насоса. Включают насос и сливают смазочный материал в емкость.

Открывают крышку рабочей камеры.

Снимают образцы.

Закрывают крышку рабочей камеры.

Подсоединяют шланг нагнетательного патрубка насоса.

Заполняют рабочую камеру ацетоном или бензином.

Включают привод насоса и промывают рабочую камеру в течение пяти минут.

Отключают насос.

Отсоединяют шланг нагнетательного патрубка насоса. Включают насос и сливают промывочную жидкость в емкость.

Открывают крышку рабочей камеры.

Обработка результатов триботехнических испытаний

Лабораторные триботехнические испытания трущихся материалов и смазочных сред осуществлялись в соответствии с ГОСТ 23216-84 «Обеспечение износостойкости изделий. Метод испытаний материалов на трение и изнашивание при смазывании маслохладоновыми смесями» [3].

Сначала определялась предельная нагрузка на испытываемые образцы Ртах, при которой проявлялись признаки заедания или разрушения материалов. Нагрузка лабораторных испытаний выбиралась из условия Р = 0,5Ртах.

Испытываемые образцы (ролик и колодка) изготавливались из материалов деталей трения компрессора в соответствии с технологией, принятой на заводе-изготовителе. В качестве базовой смазки использовалось высокоочищенное минеральное масло ХФ12-16. В ряде опытов применялась маслохладоновая смесь в состоянии насыщения.

Окончание периода приработки определялось по стабилизации момента трения, интенсивности изнашивания и температурного режима.

Эксперимент заканчивался после одного часа работы пары трения в установившемся режиме. Число повторных испытаний принималось по ГОСТ 11.004-74.

Суммарный линейный износ образцов рассчитывался по формуле

(10)

£

И = !пКь -Щ АТ,

где 1п - показания прибора на ленте, мкм; КИ - чувствительность прибора при изменении износа образцов; АИТ - изменение линейного размера образцов при нагреве (охлаждении) на 1°С, мкм; АТ -изменение температуры образцов за время испытаний, °С.

Интенсивность изнашивания определялась по формуле

(11)

где 5 - путь трения.

Коэффициент трения образцов рассчитывался по уравнению:

М тр

Г = - тр

А. Км

(12)

Рг Рг

где Мтр - момент трения; Ьм и Км - показания прибора при измерении момента трения и его чувствительность соответственно; Р - нагрузка испытаний; г - расстояние от оси вращения подвижного образца до поверхности трения.

Таким образом, показано, что модернизация мобильного комплекса позволила значительно расширить функциональные возможности испытательной техники.

ЛИТЕРАТУРА

1. ГОСТ 30480-97 «Обеспечение износостойкости изделий. Методы испытаний на износостойкость. Общие требования». Минск: Межгос. совет по стандартизации, метрологии и сертификации; М.: Изд-во стандартов. 1998.

2. Швец А.Г., Рюхтин В.В. Сравнительные характеристики оптронов с открытым оптическим каналом // Технология и конструирование в электронной аппаратуре. 2008. № 3. С. 33 - 35.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

3. ГОСТ 23216-84. «Обеспечение износостойкости изделий. Метод испытаний материалов на трение и изнашивание при смазывании маслохладоновыми смесями». М.: Гос-тандарт. 1984.

Поступила 19.07.2012 г.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.