ООО "НОДЕСТ"

  • Full Screen
  • Wide Screen
  • Narrow Screen
  • Increase font size
  • Default font size
  • Decrease font size

Р.М.Вдовин, О.Н.Овдиенко. “Исследование эффекта безызносности в парах трения исполнительных механизмов средств автоматики при внешних температурных воздействиях».

E-mail Печать PDF

Аннотация


Предложена методика и разработан план эксперимента по исследованию эффекта безызносности в парах трения исполнительных механизмов средств автоматики на базе разработанного специального автоматизированного измерительного комплекса с приме-нением ПЭВМ. При анализе полученных результатов использованы методы исследова-ния образцов на системе для изучения поверхности LAS-2000 фирмы “Riber” (Франция) методом электронной оже-спектроскопии.

Исследование эффекта безызносности в парах трения исполнительных
механизмов средств автоматики при внешних температурных воздействиях.

Р.М.Вдовин, канд.техн.наук, О.Н.Овдиенко


Цель настоящей работы состояла в том, чтобы с помощью специального измери-тельного комплекса [1] исследовать основные закономерности в процессе трения, в осо-бенности, в режиме безызносности, определить оптимум по износу в области реализа-ции эффекта безызносности на основе такого показателя, как коэффициент трения, ис-следовать сравнительные характеристики коэффициента трения для различных смазоч-ных материалов, испытать новый пластический смазочный материал, предрасположен-ный к реализации эффекта безызносности, проанализировать испытанные образцы с по-мощью наиболее современной техники для изучения поверхностей трения и реализовать их в исполнительных механизмах средств автоматики.
На первом этапе исследований был проведен комплекс экспериментов [2], позво-ливший выделить группы пар трения, обладающие минимальными значениями коэффи-циентов трения, износа, относительной шероховатости и т.д.
На втором этапе исследований были построены и проанализированы зависимости, связывающие коэффициент трения и такие факторы, как скорость относительного ско-льжения и температуру для наиболее широко представленного материала, использующе-гося для изготовления пар трения (зубчатых колес) типа 40Х18Н2М при среднем значе-нии нормальной нагрузки на образец 50Н для смазочных материалов ОКБ-122-7, ЛКС (СМ1) и ЛКС-2М(СМ3). Исследования проводились при температурах окружающей сре-ды –60, -30, 0, +30 и +60°С.
Результаты исследований приведены на рисунках 1 – 5.

ntr_3_1

Рис.1. Результаты исследования зависимости коэффициента трения пары трения, выполненной из сталей 40Х18Н2М от скорости относительного скольжения для различ-ных смазок при температуре окружающей среды -60°С.
ntr_3_2

Рис.2. Результаты исследования зависимости коэффициента трения пары трения, выполненной из сталей 40Х18Н2М от скорости относительного скольжения для различ-ных смазок при температуре окружающей среды -30°С.
ntr_3_3

Рис.3. Результаты исследования зависимости коэффициента трения пары трения, выполненной из сталей 40Х18Н2М от скорости относительного скольжения для различ-ных смазок при температуре окружающей среды 0°С.
ntr_3_4

Рис.4. Результаты исследования зависимости коэффициента трения пары трения, выполненной из сталей 40Х18Н2М от скорости относительного скольжения для различ-ных смазок при температуре окружающей среды +30°С.
ntr_3_5

Рис.5. Результаты исследования зависимости коэффициента трения пары трения, выполненной из сталей 40Х18Н2М от скорости относительного скольжения для различ-ных смазок при температуре окружающей среды +60°С.


В результате полученных исследований видно, что среднее значение коэффицие-нтов трения пары трения, выполненной из сталей 40Х18Н2М от скорости скольжения для новой смазки ЛКС-2М при температурах окружающей среды от -60°С до +60°С зна-чительно (приблизительно в два раза) ниже, чем для применяемой смазки ОКБ-122-7 и превосходят ее во всем исследуемом диапазоне скоростей относительного скольжения.
Представленные результаты измерений позволяют сделать вывод о целесообраз-ности использования нового типа консистентного смазочного материала типа ЛКС-2М в узлах трения исполнительных механизмов средств автоматики.

Анализ поверхности образцов лучшей с точки зрения эксперимента 40 [1] проводился на системе для изучения поверхности LAS-2000 фирмы “Riber” (Франция) методом элек-тронной оже-спектроскопії с использованием спектрометра типа “цилиндрическое зеркало”. Спектры регистрировались с энергетической раздельной способностью 3,4 еv на самописце и в дальнейшем обрабатывались на ПЭВМ для расчета количественного состава и построе-ния профилей по глубине.
Энергия первичного электронного пучка составляла 3 кеv, а ток зонда 5*10-7 А. Ин-формация снималась из поверхности 500х500 мкм. Для изучения распределения элементов по глубине, поверхность исследуемых образцов поддавалась бомбардировке ионами арго-на ( ионное пищеварение ) с энергией 4 кеv. Скорость пищеварения составляла 30 ангстрем в минуту. Состав элементов поверхностного слою в атомных процентах образца, изготовлен-ного из постоянные 40Х18Н2М к и после испытаний отображен на рисунках 6 и 7 соответ-ственно.
Анализ поверхности образца, изготовленного из стали, после испытаний показал наличие элемента меди в зоне контакта, что привело к снижению коэффициента трение пары сталь-бронза к значениям 0,013…0,016...

ntr_3_6

Рис.6. Состав элементов поверхностного слоя в атомных процентах образца до испытаний.
ntr_3_7

Рис.7. Состав элементов поверхностного слоя в атомных процентах образца после испытаний.



Выводы.

1. Определены оптимумы по износу в области реализации эффекта безызносности на основе различных показателей (коэффициент трения, износ, шероховатость).
2. Испытанные новые типы пластических смазочных материалов, предрасположенных к реализации эффекта безызносности в интервале температур –60…+60°С.
3. Проанализированные образцы с помощью системы для изучения поверхности LAS-2000 фирмы “Riber” (Франция) методом электронной оже-спектроскопии с использова-нием спектрометра типа “цилиндрическое зеркало”.

Литература
1. Вдовин Р.М., Радченко С.Г., Овдієнко О.М. Дослідження виборчого переносу у вимі-рювальних механізмах // Автоматика, автоматизация, электротехнические комплексы и системы. №1(10) 2002. -Херсон.-С.46-56.
2. Вдовин Р.М. , Овдиенко О.Н. Установка для исследования материалов пар трения приборов точной механики в режиме минимальных коэффициентов трения // Материа-лы научно-технической конференции с международным участием. ( Приборостроение – 96 ). – Часть 1. –Винница. –1996. –С.36-43.

You are here: