Проведение испытаний на совместимость пары трения со смазочными канавками

36 37 38 39 40 41 42

Оборудование и материалы:

- триботехнический комплекс «Универсал – 1А»;

- сверлильный станок;

- образец штатной консистентной смазки для опор буровых долот;

- подвижный образец «шайба» гладкая;

- подвижный образец «шайба» с масляными канавками;

- подвижный образец «шайба» с масляными канавками, наполненными твердым смазочным материалом ТСМ;

- неподвижные контробразцы «шайба» (3 шт);

- микроскоп с увеличением ×200.

- х/б перчатки;

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

- ватный тампон.

Порядок выполнения работы

1. Изучить методы реализации ускоренных испытаний. Выбрать и согласовать с преподавателем схему ускоренных триботехнических испытаний на несущую способность, моделирующих работу упорного подшипника с выбором материалов, склонных к схватыванию. Выбрать верхнюю и нижнюю оправку для испытаний образцов типа «шайба». Получить у преподавателя исходные данные и занести их в протокол испытаний.

2. Изучить устройство и инструкцию по эксплуатации триботехнического комплекса «Универсал-1А». Усвоить основные функции программного обеспечения «PowerGraph». Уяснить принцип сбора данных о нормальной нагрузке, моменте трения и температуре саморазогрева. Тщательно обезжирить образцы. Установить верхнюю оправку в шпиндель сверлильного станка и закрепить на ней образец (стальную шайбу) с гладкой поверхностью. Установить частоту вращения шпинделя, обеспечивающую линейную скорость скольжения, максимально близкую к эксплуатационной. Выбрать длину рычага и установить на рычаге груз, обеспечивающий приложение на контакт нагрузки 20 кгс. Включить питание моноблока. Включить компьютер и запустить с рабочего стола программу PowerGraph.exe выбрать в меню «Файл» настройки выбранной схемы испытаний.

3. Установить на нижнюю оправку контробразец, аналогичный верхнему образцу. Нанести на поверхность нижней шайбы равномерный слой пластичной смазки. Поместить оправку с шайбой на ось моноблока триботехнического комплекса таким образом, чтобы поводок моноблока вошел в отверстие на нижней части оправки. Вставить в боковое отверстие оправки термопару для оценки средней температуры разогрева узла трения. Обнулить показания датчиков нормальной нагрузки и момента трения. Опустить на поверхность нижней (невращающейся контробразец) шайбы верхний (вращающийся образец). Проверить показания датчика нормальной нагрузки, при необходимости скорректировать ее величину, управляя длиной рычага. Установить частоту сбора данных 100 Гц (показания всех каналов измерений будет обновляться 100 раз в секунду). Запустить сбор данных и одновременно запустить вращение шпинделя. При необходимости установить величины вертикальных и горизонтальных разверток по всем каналам измерений на экране компьютера.

4. Осуществить приработку пары трения на установленном режиме в течение 15 минут. В процессе испытаний наблюдать за изменением момента трения в процессе приработки.

5. Если в процессе испытаний произойдет заклинивание пары трения (остановка вращения шпинделя) перейти к п. 6. В противном случае увеличить величину нормального давления на 20 кгс путем навешивания на нагружающий рычаг дополнительного груза, после чего перейти к п.4.

6. Остановить шпиндель, выключить сбор данных. Разгрузить рычаг и поднять контробразец. Распечатать полученные эпюры экспериментальных данных. Надеть перчатки, после чего вынуть термопару из нижней оправки, снять ее с моноблока. Снять образец и контробразец (после схватывания они как правило остаются на верхней оправке) и положить их на металлическую поверхность до полного остывания, после чего обезжирить поверхности трения тампоном, смоченным в уайт-спирите. При необходимости разъединить прихваченные поверхности, введя в щель между ними клин (лезвие ножа или острие отвертки).

7. По полученным эпюрам изучить характеристики совместимости материалов рассматриваемой пары трения на каждом этапе нагружения исследуемой пары трения по характеру изменения эпюры момента трения. Рассчитать коэффициент нестабильности коэффициента трения, а также коэффициент прирабатываемости. Сопоставить полученные экспериментальные и расчетные данные с эксплуатационными требованиями и занести их в протокол испытаний. Выявить критическую нагрузку, при которой начались прихваты (всплески момента трения).

8. Изучить под микроскопом особенности вешнего вида поверхности трения (единичные или множественные задиры, борозды, наличие темных участков разложения смазочных материалов, борозды, выглаживание поверхности). Увязать увиденную картину с картиной изменения эпюры момента трения, температуры саморазогрева и сделать выводы о виде изнашивания.

9. Составить протокол испытаний, имеющий следующую форму (курсивом выделен текст, в качестве примера заполнения формы, в скобках даны комментарии)

Протокол испытаний № ____ (номер протокола) / _____ (дата)

Исполнитель: Иванов И.И.

Исходные данные:

Подвижный образец: стальная шайба с гладкой поверхностью.

Неподвижный образец: стальная шайба с гладкой поверхностью.

Размеры образцов: (наружный диаметр, внутренний диаметр, толщина).

Материал образцов: сталь 10

Шероховатость: R_a= 1,5 мкм, R_z =4,72 мкм

Микротвердость по Виккерсу H_m= 200 кгс/мм²

Условия эксплуатации:

Смазка Долотол-АУ