Порядок выполнения опытов

Подготовка пар трения исследуемых материалов к работе

Исследуемые образцы представляют собой два одинаковых прямоугольных параллелепипеда из интересуемого материала размерами 20мм x 11мм x 70 мм, которые пришлифовываются друг к другу одной из больших плоскостей. При вкладывании образцов пары трения в соответствующие пазы вставок гнезда, грани трения образцов должны выступать над поверхностью вставок на 2 - 3 мм, с тем, чтобы во время опытов контактировали между собой не вставки гнезда, а только сами образцы.

Достаточной параллельности (в пределах чувствительности измерительных приборов) между плоскостями трения и вектором боковой нагрузки при изготовлении вставок гнезда и пар трения достигнуть сложно. Однако издержки изготовления обходят правильной ориентацией образцов пары трения закладываемых в гнездо прибора. Если после этой закладки ось трущихся плоскостей с вектором боковой нагрузки будет составлять положительный угол, то при сдвиге одного образца относительно другого, верхний образец несколько поднимется и нормальная нагрузка из-за сжатия верхней рабочей пружины соответственно увеличится, что будет давать завышенные результаты и влиять на стабильность результатов опытов. Поэтому необходимо сориентировать образцы пары так, чтобы при сдвиге верхний образец несколько опускался. Это достигается опытным путём на приборе ВСВ-25:

Пара кладется во вставку гнезда, паз которой должен быть сориентирован параллельно приложению боковой силы. Тележка приводится в нулевое положение, верхняя пружина нагружается и, затем, разгружается до момента показания индикатором ноля. (В этот момент рычаг следует сразу остановить для недопущения люфта). По этому индикатору, посредством нагружения боковой пружины, определяется направление вертикального перемещения верхнего образца пары трения. Таким образом, методом подбора находится правильная ориентация вставок гнезда и образцов пары трения относительно прибора и друг друга, после чего они метятся в этом положении.

Подогнав, пришлифовав и прометив пары трения можно приступать к сериям опытов.

При выполнении опытов необходимо помнить, что аккуратность их проведения «прямопропорциональна» стабильности. На грани трения образцов не должны попадать посторонние примеси и отпечатки пальцев.

Опыт проводится по следующей методике:

- возвратным винтом тележка фиксируется в исходном положении,

- ориентируясь по метке, устанавливается нижняя часть вставки гнезда,

- устанавливается муфта с резьбой и кольцом по резьбе,

- в паз нижней части вставки гнезда, ориентируясь по метке,

вкладывается нижний образец пары, гранью трения вверх,

- на рабочую поверхность нижнего образца наносится подопытный флюид,

- сверху сразу, ориентируясь по метке, гранью трения вниз кладется верхний образец пары,

- засекается время на секундомере (если заранее оговорено преподавателем),

- если в подопытном флюиде содержится песок, то межобразцовое пространство необходимо освободить от наличия песка лёгкими вращательными движениями верхнего образца по нижнему, которые надо продолжать до тех пор, пока пальцы не перестанут чувствовать скрип песка,

- сверху, ориентируясь по метке, на верхний образец пазом одевается верхняя часть вставки гнезда,

- сверху устанавливается верхняя пружина с индикатором часового типа,

- посредством ручного привода устанавливается заданная нормальная нагрузка,

- возвратный винт отвинчиванием отводится от тележки на 0,5-1 см, - в таком состоянии прибор находится заданное время; если время не задано, то нужно сразу приступать к дальнейшему,

- посредством бокового ручного привода производится фиксирующееся нагружение боковой пружины до тех пор, пока не произойдет срыв (сдвиг) нижнего образца, относительно верхнего. При этом в таблицу заносятся показания индикаторов до и после момента срыва. Снова догружается боковая пружина до следующего срыва, результаты заносятся в таблицу, и т.д., пока не будет ясно, что величина пути трения стала равной примерно одному миллиметру (сто делений индикатора). Такой величины достаточно для сравнения и в то же время она не слишком велика, чтобы погрешности изготовления образцов и вставок гнезда могли оказывать на результаты опыта большое влияние (чем меньше перемещение одного образца относительно другого, тем больше угол между первоначальной и перемещенной плоскостями трения стремится к нулю). Во время серии последовательных догружений об этой величине ориентировочно судят по сумме разниц показаний бокового индикатора каждого срыва из данной серии и, на глаз, по зазору между тележкой и правой стенкой.

- по окончании серии нагружений возвратный винт закручивается до касания тележки. Затем боковая пружина разгружается до ноля. При этом надо убедиться, что у пружины нет свободного хода. Затем разгружается верхняя пружина до пяти - десяти делений, чтобы при определении пути трения придавленный таким образом верхний образец не задирался.

- с помощью возвратного винта по боковому индикатору измеряется суммарный путь трения образцов относительно друг друга. Чтобы обойти погрешности прибора (задирания образцов, тележки, перекос пружины), измерение пути трения производится раздельно по двадцать делений индикатора следующим образом: возвратным винтом тележка сдвигается на двадцать делений к исходному положению. После этого боковая пружина разгружается до ноля (без свободного хода) двумя оборотами бокового ручного привода в медленном режиме скорости передачи (один такой оборот равен десяти делениям, или одной десятой милиметра). Полученные двадцать делений суммируются в общий путь трения. Потом снова тележка возвратным винтом сдвигается к исходному положению, снова полученные двадцать делений прибавляются в общий путь трения и т.д., до тех пор, пока тележка не упрётся о стенку в исходном положении. Сумма последнего и предыдущих показаний является путём трения. Результат занести в таблицу, в колонку последнего срыва.

- разобрать прибор в обратном порядке,

- образцы пары трения и прибор протереть, промыть и высушить, после чего всё привести в порядок.