Проведение испытаний на совместимость по критерию устойчивости граничной пленки смазочного материала

Молекулы смазочного слоя при эксплуатации пар трения претерпевает трибодеструкцию, при которой длинные углеводородные цепочки молекул разрываются по наиболее слабым валентным связям и, присоединяя кислород, окисляются и утрачивают смазочные свойства (антифрикцоные, противоизносные, антизадирные и др.). Поэтому граничный слой смазки между трущимися поверхностями, как и другие твердые тела под нагрузкой, имеет определенный ресурс , исчерпав который смазочный слой должен обновляться. На величину оказывает влияние множество факторов, включая свойства смазки (энергия активации разрушения внутримолекулярных межатомных связей, вязкость), условия работы пары трения (температура и нагрузка), толщина смазочного слоя и маслоемкость поверхностей трения, зависящая от их микрогеометрии. Для оценки долговечности смазочного слоя стандартных методов нет, но ее можно определить экспериментально, как среднее время от начала испытания натурной пары трения при наличии между ними граничного слоя смазки толщиной до возникновения сухого трения.

Знание величины долговечности граничного слоя смазки в заданных условиях эксплуатации узла трения позволяет рассчитать потребную скорость обновления смазки в опоре , обеспечивающую гарантированную работоспособность смазки в течение заданного срока службы опоры . Минимальная скорость обновления смазки в зоне трения, обеспечивающая устойчивую работу узла трения без схватываний можно найти из выражения [г/с], где - масса смазки, сосредоточенной в смазочном слое зоны трения [г].

Определение величины скорости обновления смазки в зоне трения позволяет рассчитать потребный объем смазочного материала, перекачиваемого через опору, при заданной величине назначенного ресурса по формуле [м³], где - плотность смазочного материала.

Оборудование и материалы:

- триботехнический комплекс «Универсал – 1А»;

- ручной гидравлический пресс;

- образец испытуемого смазочного материала;

- образцы, вырезанные из натурной детали или сама натурная деталь;

- микроскоп с увеличением ×200;

- х/б перчатки;

- уайт-спирит (или другое средство для обезжиривания поверхности);

- ватный тампон.

Порядок выполнения работы

1. Взять образцы, имитирующие материалы элементов пар трения, либо вырезанные из них. Обезжирить поверхности трения и взвесить.

2. Установить образцы на трибометре, запустить трибометр и следить за изменением момента трения при испытаниях. Определить момент трения при скольжении сухих поверхностей и остановить эксперимент.

3. Нанести на поверхности трения тонкий слой испытуемой смазки. Сложить образцы вместе и приложить с помощью гидравлического пресса осевую нагрузку, реализующую в контакте давление, характерное для эксплуатации данной пары трения. Излишки смазки, выдавленные из зоны трения после нагружения деталей, удалить ватной палочкой, смоченной в уайт-спирите, с целью предотвращения попадания в зону трения новых порций смазки.

4. Не раздвигая образцы взвесить их и рассчитать массу смазки в зазоре как разницу массы смазанных и сухих образцов.

5. Также, не раздвигая образцы повторно установить их на трибометре. Запустить трибометр и следить за изменением момента трения при испытаниях. При увеличении момента трения до величины, характерной для сухого трения, эксперимент остановить.

6. Приравнивают время работы пары трения в секундах до начала сухого трения величине .

7. Рассчитать минимальную скорость обновления смазочного материала в контакте для заданного ресурса .