НАУЧНО-ПРОИЗВОДСТВЕННОЕ ПРЕДПРИЯТИЕ
                              "ПОРМАТОКС" 

           (собственное производство подшипников скольжения
            и др. комплектующих промышленного оборудования
                          методами порошковой металлургии)
          г. Москва, pormatoks@yandex.ru, тел. +7-915-397-7944
     
Вторник, 04.08.2020, 11:20
Меню сайта

Форма входа

Поиск

Календарь
«  Октябрь 2017  »
ПнВтСрЧтПтСбВс
      1
2345678
9101112131415
16171819202122
23242526272829
3031

Архив записей

Друзья сайта
  • Создать сайт
  • Официальный блог
  • Сообщество uCoz
  • FAQ по системе
  • Инструкции для uCoz
  • Все проекты компании

  • Статистика

    Онлайн всего: 1
    Гостей: 1
    Пользователей: 0

    Главная » 2017 » Октябрь » 7 » СООБЩЕНИЕ 7: ИЗМЕРЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТА ТРЕНИЯ
    19:19
    СООБЩЕНИЕ 7: ИЗМЕРЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТА ТРЕНИЯ

    ИЗМЕРЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТА ТРЕНИЯ 

    (металлы, сплавы, пластмассы)

     

         

          Сразу оговоримся, что наше предложение по измерению коэффициента трения не совсем корректно с научной точки зрения, так коэффициент трения никто не измеряет, а его рассчитывают, как в теории, так и на практике. Согласно ГОСТ 27674-88 "ТРЕНИЕ, ИЗНАШИВАНИЕ И СМАЗКА (термины и определения), термин № 19"  - коэффициент трения представляет собой расчётное "отношение силы трения двух тел к нормальной силе, прижимающей эти тела друг к другу". В свою очередь, сила трения (ГОСТ 27674-88, термин № 15) представляет собой "силу сопротивления при относительном перемещении одного тела  по поверхности другого под действием внешней силы, тангенциально направленной к общей границе между этими телами".  Так вот,  наше предложение касается экспериментального определения на СПЕЦИАЛЬНОЙ УСТАНОВКЕ (см. иллюстрации ниже) ЧИСЛЕННОГО ЗНАЧЕНИЯ ТАНГЕНЦИАЛЬНОЙ СИЛЫ, действующей на испытуемый образец материала, нагруженный нормальной нагрузкой заданной величины. Далее следует элементарное вычисление частного от деления замеренной величины усилия на заданную величину нагрузки и выдача заказчику результата в виде числа с 2-мя знаками после запятой в качестве коэффициента трения. Не материала вообще, что абсурдно. А испытуемого материала заданной механической обработки контактных поверхностей в паре с материалом контртела также заданной  мехобработки, поскольку оба эти фактора могут существенно влиять на результат. Заказчику для практического применения полученного результата важно, чтобы условия осуществления эксперимента были бы приближены к реальным условиям работы узла трения в его технологическом  оборудовании или же  товарной продукции. 

        Опуская словесное описание конструкции установки, поскольку из расположенных ниже иллюстраций её устройство вполне понятно, обратим внимание на возможностях регулирования отдельных параметров процесса испытания.

          1. Нормальная нагрузка. Осуществляется сменными электронно тарируемыми (правое фото в нижнем ряду) грузами массой от 5 до 60 кг. Установка позволяет нарастить нормальную нагрузку ещё на 10-15 кг, но не более. Величина нагрузки (а точнее удельной нагрузки в кг/см2) является важным фактором процесса испытаний, поскольку согласно современной адгезионно-деформационной теории трения отдельные составляющие силы трения по разному проявляют себя при различных удельных давлениях на контакт и в разной степени вносят свой вклад в 2-х компонентный по своей физической природе  коэффициент трения. В нашей установке, предназначенной для широкого практического использования, мы пользуемся исключительно номинальной (геометрической) площадью контакта испытуемого образца с контртелами,  численно равной торцевой площади образца. Это упрощающая условность, поскольку фактическая площадь контакта может быть в разы меньше номинальной и является трудно измеряемой величиной даже в среде узких специалистов по трению и износу.

         2. Длина пути скольжения. Длина пути скольжения в нашей установке определяется диаметром  торцевых поверхностей контртел. В базовом исполнении установки диаметр контртел составляет 50 мм (см. правое фото в верхнем ряду), но при необходимости он может быть увеличен до 100-120 мм. Поскольку установка не предназначена для износных испытаний, базового размера контртел вполне достаточно, чтобы в процессе испытаний перейти в стационарную фазу скольжения и, находясь в ней, проследить за достоверностью воспроизведения измеряемой величины силы трения.

           3. Скорость скольжения.  Скорость скольжения в реальных процессах трения проявляется только опосредовано через нагрев узла трения (условия теплоотвода) и возможность удержания жидкой смазки в трущемся контакте. В теоретических формулах для коэффициента трения скорость скольжения не присутствует. В  установке, тем не менее, имеется возможность варьировать скорость скольжения от 10 мм/мин. до 2-3 м/мин. через механизмы микро- и макроперемещений (см. левое фото в нижнем ряду).

           4. Состояние рабочих поверхностей контртел. Если рабочая (торцовая) поверхность испытательного образца моделирует собой рабочую (трущуюся) поверхность антифрикционной втулки (подшипника), то контртела моделируют собой свойства контактной поверхности вала, главными из которых являются чистота механической обработки (микрошероховатость) и твёрдость. Твёрдость вала существенна конкретно не в момент испытаний, а в связи с изменением его шероховатости в процессе работы или же износных испытаний.

        В базовом варианте исполнения установки твёрдость контртел составляет 60-62 единицы HRC, что сопоставимо с реальной твёрдостью  90% рабочих валов технологического оборудования (38-45 HRC) и гарантирует её неизменность в процессе наших кратковременных испытаний.  Микрошероховатость существенно влияет на величину коэффициента трения и поэтому специалисты по трению и износу включают в свой инструментарий построение профилограмм шероховатости поверхности контртел на специальных приборах - профилографах (профилометрах). Для массового же практического измерения коэффициента трения при указании, что чистота обработки поверхности контртела соответствует, например, чистоте шлифованной поверхности, применение профилограмм - явный перебор, поскольку фактически речь идёт об уточнении 2-й цифры после запятой в численном значении коэффициента. В базовом исполнении установки чистота обработки рабочих поверхностей контртел соответствует тонкой шлифовке, однако, по запросу заказчика она может быть иной. 

         5. Другие параметры  процесса испытаний.  В базовом варианте исполнения установки предпочтительными размерами испытательных образцов являются цилиндры диаметром 10-20 мм и высотой 15-20 мм. Тем не менее, мы не исключаем того, что для заказчика более удобными могут быть другие размеры образца. Для этого придётся переустановить новый толкатель образца (см. среднее фото в нижнем ряду) и отрегулировать его расположение относительно нижнего контртела.

         Испытания могут проводиться в условиях сухого трения (по ГОСТ 27674-88, термин № 10 - трение без смазочного материала (unlubricated friction) - термин корявый в угоду Запада)) и с нанесением смазки на поверхность контртел (трение со смазочным материалом - термин № 11 (lubricated friction)).  Здесь уместно отметить  особенность испытаний отдельных классов материалов при сухом трении. Если при трении со смазкой  образец перемещается по смазанным контртелам в стационарных условиях, устанавливающихся автоматически сразу после момента трогания с места, то при сухом трении некоторых антифрикционных материалов (порошковые бронзографиты, углеграфиты, др.) нестационарность процесса трения может распространяться на весь путь движения образца в контакте с контртелами, осуществляемый по сухим, обезжиренным поверхностям контртел, а переход процесса трения в стационарную фазу может наступить только при повторном перемещении образца по уже пройденному пути. Причина этого явления состоит в том, что подобные  материалы для сухого трения содержат в своём составе твёрдые смазки, наволакивающиеся на контртела (в практике эксплуатации производственного оборудования - на рабочие валы) и существенно изменяющие условия трения при повторных проходах.

           Поэтому наша методика испытаний любых материалов при сухом трении состоит в проведении испытательных проходов образца через контакт с контртелами столько раз, пока в первых  2-х последовательных проходах не будет зафиксирована  электронным динамометром идентичность (с отклонением в 5%) численного значения тангенциальной силы, перемещающей образец.

          6. Испытуемые материалы. На установке можно испытывать любые компактные металлы и сплавы (литые и деформированные), все классы порошковых материалов, включая твёрдые сплавы и керамику, углеграфитовые материалы, пластические массы и композиты различной природы.

           Нашу установку трения мы создавали прежде всего для собственных нужд, поскольку эффективно работать в материаловедении антифрикционных материалов без собственной испытательной базы затруднительно. Это было понятно нам давно и тем не менее много лет мы проводили испытания на стороне. Теперь пришло время оказывать подобные услуги другим. 

     

    УСЛОВИЯ ВЫПОЛНЕНИЯ ЗАКАЗОВ

                Выполнение заказа может быть осуществлено в течение 3-х рабочих дней со дня зачисление оплаты на расчётный счёт предприятия при принятии заказчиком  базовых условий испытания, в первую очередь, при представлении для испытаний  образцов диаметром 10-20 мм и высотой 15-20 мм с нужной заказчику шероховатостью обработки торцов.

         Стоимость простейшего варианта исследований составляет 3000 руб. за 1 образец. Если условия испытаний  отличаются от базовых, включая отсутствие у заказчика  подготовленных образцов, подготовку установки к испытанием он оплачивает дополнительно в согласованном сторонами размере. Сроки исполнения таких заказов удлиняются и также согласовываются сторонами.

          Заказчики нашей продукции могут получить сертификат качества с включением в него дополнительных данных по численным значениям коэффициента трения материала закупаемых изделий в паре с назначенными ими материалом контртел и чистотой обработки их контактных поверхностей. Стоимость услуги включается в цену реализуемой продукции и в отгрузочных документах отдельной строкой не отражается.

     

                                              

                                                       

     

    Просмотров: 670 | Добавил: pormatoks | Рейтинг: 0.0/0
    Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
    [ Регистрация | Вход ]