Триботехнические испытания на трибометре «Универсал-1А»

Полный комплекс триботехнических испытаний на фрикционную совместимость с помощью трибометра «Универсал-1А» описан в работе [21]. Наиболее часто востребованы два нижеследующих испытания по оценке противоизносных и антизадирных свойств материалов.

Методика определения противоизносных свойств материалов

Из исследуемых деталей вырезаются образцы плоской или кольцеобразной формы не допуская перегрева и повреждения поверхности. Образец фиксируют прижимным кольцом на дне чашки. Затем наносят на поверхность покрытия смазочный материал и размещают чашку на игольчатую опору датчика нормальной нагрузки, введя в нижнее отверстие поводок периферийного датчика касательных сил. В отверстие в торце чашки вводят до упора спай хромель-алюмелевой термопары. Запускают на компьютере программу POWERGRAPH и опустив на поверхность образца шпиндель с контробразцом, включают стенд. В процессе испытаний, длительностью 1 час, происходит автоматизированный сбор данных с датчиков нормальной нагрузки, момента трения и температуры саморазогрева испытываемого узла трения. По прошествии часа стенд выключают, останавливают сбор данных и сохраняют результаты испытаний в базе данных. После извлечения испытанного образца из чашки производят оценку линейного износа с помощью профилографа-профилометра «Абрис-ПМ7», а также контроль качества покрытия вышеописанными стандартными методами. По результатам каждого испытания формируется протокол, пример которого приведен в приложении 3.

Методика оценки несущей способности граничных слоев смазочных материалов

Несущая способность определяется по величине критической нагрузки. В данной методике испытаний через каждые 10 минут наработки осуществляется ступенчатое повышение нагрузки с шагом 20 кгс. Достижение критической нагрузки характеризуются потерей стабильности момента трения, а нагрузки схватывания – резким скачком момента трения, после чего испытания завершают и оформляют протокол, форма которого показана в приложении 4.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Приведенный в данном пособии экскурс в мир триботехнического оборудования, конечно, не исчерпывает все существующее многообразие машин трения, и только отчасти фиксирует состояние данной проблемы на сегодняшний день. Можно ожидать, что испытательная техника будет развиваться так же стремительно, как и создание новых материалов, способных работать в ранее недоступных условиях, как и совершенствование электронной техники, позволяющей добиваться все большей точности и скорости измерений, как и достижения механики, позволяющие создавать все более надежные и хитроумные механизмы, как и интеллектуализация компьютерных технологий, которые уже позволяют создавать и исследовать имитационные модели фрикционного контакта, как и стремление человека овладевать все большими глубинами и высотами, все большими скоростями, давлениями и температурами.

В этом бурном развитии все стандартные решения быстро устаревают. Эволюция трибометров идет под девизом: «от грубого к тонкому, от энергоемкого к энергоэффективному, от ограниченности к новым возможностям». Крупные и энергоемкие напольные машины трения постепенно вытесняются более миниатюрными настольными и уже появляются переносные трибометры, помещающиеся в силиконовую трубку диаметром в несколько миллиметров и служащие для работы внутри двигателей внутреннего сгорания. Уже появилось понятие о нанолабораториях, в которых исследование свойств материалов проводится на сверхмалых пробах.

Развитие биотрибологии, геотрибологии, нанотрибологии также потребуют развития методов трибодиагностики и трибомониторинга и, возможно, изменят известный нам облик машин трения, но понятно одно, что трибометры всегда будут востребованы и всегда будут продуктами своего времени, синтезирующими в себе все достижения науки и техники.