Куксенова_Методы исследования поверхностных слоев (831911), страница 8
Текст из файла (страница 8)
Плоский образец в виде диска диаметром10 мм устанавливают на вращающемся предметном столике и кнему прижимают сменный неподвижный индентор, соединенныйс измерительной балочкой.Испытания проводят при нормальной нагрузке на индентор,исключающей резание. Качество поверхности контролируют с по41мощью профилограмм поверхности трения образца и поверхности контакта индентора. После некоторого числа взаимодействияпf , зависящего от величины внедрения, начинается интенсивноеразрушение. Развитие разрушения поверхности контакта прекращается после определенного числа циклов n∗f . По результатам испытаний строят зависимость действующего напряжения от числациклов.
Коэффициент усталости t определяют по углу наклонакривой, значение σ0 получают экстраполяцией экспериментальных значений σi при пf = 1. Таким образом, в методе оценкифрикционной усталости определяют число циклов до разрушенияпо числу его фрикционных взаимодействий к моменту появлениячастицы износа.2.3. Методы триботехнических испытанийОсновное техническое оборудование описано в работах [18 —20]. По кинематическому признаку все установки для триботехнических испытаний материалов делят на два класса: 1) установки однонаправленного относительного перемещения; 2) установкизнакопеременного относительного перемещения. Внутри каждогокласса установки разделяют на две большие группы: машины торцового трения и машины трения с контактом по образующей.
Внутри каждой группы выделяют еще две подгруппы по коэффициентувзаимного перекрытия Kвз : Kвз → 1 и Kвз → 0. Таким образом,лабораторная практика располагает восемью различными типамимашин, причем с помощью многих серийно выпускаемых машинпри незначительных переналадках можно проводить испытания поразличным схемам (табл. 1).Типовые машины тренияТипМИ-1М (схемы а, б)СМЦ-2 (схемы а, б,в)УМТ-1 (схема в)42Схема узлаТаблица 1НазначениеМоделирование фрикционных сопряжений с высшимикинематическими парами(зубчатые колеса, колесо —рельс, подшипники качения идр.)Окончание табл. 1ТипСхема узлаНазначениеМПИ-1МПИ-2Испытание пластмасс на износ по свежему следу при наличии абразиваМДП-1 (схема а)УМТ-1 (схемы а, б)МФТ-1 (схема б)МАСТ-1 (схемы в, г)ЧШМ-3 (схема в)Исследование трения и износа материалов при Kвз → 0применительно к тяжело нагруженным сопряжениям. Определение фрикционной теплостойкости материалов.Испытание масел поГОСТ 9490–75 при нормальной и повышенной температуре, определение температурной стойкости граничных смазочных слоев дляоценки износа материаловМПТ-1Исследование трения металловпривозвратнопоступательном скольжениив условиях нормальных иповышенных температурХ4-БИсследование стойкости материалов в режиме микрорезанияДля испытаний на трение и изнашивание зубчатых колес, часто подвергаемых азотированию, используют установки, работающие по замкнутому контуру [21, 22].
Схема установки для испытаний прямозубых передач показана на рис. 7 [21]. Каждый редуктор установки оборудован автономной циркуляционной системойсмазки.Установки можно использовать для испытаний на изнашиваниеили контактную выносливость зубьев. При испытаниях обеспечиваются следующие возможности: испытание двух зубчатых пар врежиме редуктора и мультипликатора или одной пары — в режиме43Рис. 7. Схема установки для испытания прямозубых передач:1, 2 – корпуса редукторов; 3, 4 – испытуемые зубчатые пары; 5, 6 – нагрузочная муфта и ее рычаг; 7 – торсионный вал; 8 – балансирный электродвигательпостоянного тока; 9 – пружинные весы для измерения реактивного момента электродвигателя; 10 – механизм перемещения электродвигателя; 11 – приводы тахометра и счетчика оборотов; 12 – токосъемники термопарредуктора; стабильность нагрузки зубчатых колес в течение испытания (не зависящей от износа зубьев и деформаций деталейустановки); ступенчатое или по заданной программе (в частности,с кратковременными перегрузками) изменение нагрузки зубчатыхпар без остановки машины; плавное регулирование частоты вращения приводных двигателей; непрерывная регистрация температурызубьев колес; регистрация температуры масла на входе в зацепление и на выходе из редукторов; измерение реактивного моментастатора и силы тока в цепи якоря приводных двигателей; легкиймонтаж и демонтаж деталей и узлов установок.
Мощность электропривода установок обычно равна 7. . . 10 кВт, частота вращения200. . . 6000 об/мин, основные межцентровые расстояния испытуемых передач 100, 120 и 150 мм, ширина зубчатого венца испытуемых колес 10. . . 60 мм.Рассмотрим наиболее распространенные стандартизированныеметоды триботехнических испытаний.Метод испытаний материалов на износостойкость при ударно-абразивном изнашивании (ГОСТ 23.207–79). Oбразцом из исследуемого и эталонного материалов осуществляют повторные удары44через слой твердых абразивных частиц по неподвижной наковальне с заданной энергией удара, скоростью и частотой соударений.Измеряют и сравнивают износ образцов из испытуемого и эталонного материалов.Метод испытания материалов о нежестко закрепленныеабразивные частицы (ГОСТ 23.208–79).
Образцы из испытуемогои эталонного материалов изнашивают абразивными частицами,подаваемыми в зону трения и прижимаемыми к образцу вращающимся резиновым роликом. Измеряют износ образцов испытуемого и эталонного материалов.Метод испытания металлов на абразивное изнашивание о закрепленные абразивные частицы (ГОСТ 17367–71). Испытуемый иэталонный образцы изнашивают о поверхность абразивной шкурки при статической нагрузке и полученные результаты сравнивают.Испытания проводят при трении торца цилиндрического образцапо поверхности абразивной шкурки по спирали Архимеда в направлении от центра диска к его периферии.Метод испытаний на изнашивание абразивно-масляной прослойкой (РД 50–339–82).
Образцы из испытуемого и эталонногоматериалов изнашивают в паре с контробразцом при дозированнойподаче в зону трения абразивно-масляной суспензии, измеряют износ образцов из испытуемого и эталонного материалов. Устанавливают два метода испытаний: метод I — общие сравнительные испытания при подаче абразивно-масляной суспензии 0,20±0,01 мл/минс концентрацией по массе абразивного материала в смазочном материале 3 ± 0,05 %; метод II — сравнительные испытания по оценке износостойкости применительно к конкретным условиям изнашивания с использованием требуемой концентрации абразива вабразивно-масляной суспензии различного состава.Метод испытаний на газоабразивное изнашивание с помощью центробежного ускорителя (ГОСТ 23.201–78).
Заключаетсяв ударном воздействии потока абразивных частиц, выбрасываемыхпод действием центробежных сил из четырех каналов вертикального ротора-ускорителя, на испытуемые и эталонные образцы сзаданными углами атаки и скоростями.Метод испытаний на изнашивание при ударе в условиях низких температур (ГОСТ 23.212–82). По охлажденному до заданнойтемпературы образцу наносят удары с заданной энергией, частотой45и скоростью соударения металлическим контробразцом непосредственно или через абразивную ленту и оценивают износостойкостьпутем сравнения с износом эталонных образцов, испытанных видентичных условиях, но при нормальной температуре.Метод испытаний материалов на изнашивание при фреттинге и фреттинг-коррозии (ГОСТ 23.211–80). Цилиндрическийнеподвижный образец из испытуемого материала и возвратновращающийся контробразец приводят в соприкосновение с торцевыми поверхностями, затем осуществляют движение при заданномдавлении с заданными амплитудой и частотой.
Измеряют износнеподвижного образца за заданное число циклов воздействия.Метод испытаний на износостойкость материалов и деталей при гидроэрозионном изнашивании дисперсными частицами(ГОСТ 23.219–84). Изнашивание вращающегося образца осуществляется при его соударении с потоком жидких частиц на роторной установке.Метод оценки истирающей способности поверхностей притрении (ГОСТ 23.204–78). Цилиндрический вращающийся роликиз испытуемого материала изнашивает своей радиальной поверхностью плоскую поверхность эталонного неподвижного образца.В процессе испытаний измеряют относительное сближение плоского образца и оси ролика. Критерием истирающей способностиповерхности является зависимость интенсивности изнашивания отдавления.Метод оценки противозадирных свойств машиностроительных материалов (ГОСТ 23.213–83) устанавливает три метода испытаний.Метод I — оценка несущей способности граничных слоев смазочных материалов.
Сущность метода заключается в том, что наобразец из испытуемого металлического материала наносят исследуемый смазочный материал, перемещают по поверхности образца сферический индентор с возрастающей по мере перемещениянагрузкой, регистрируют силу трения и глубину внедрения индентора, по значениям которых в момент скачкообразного возрастаниясилы трения судят о несущей способности граничных слоев смазочных масел. Метод I не распространяется на материалы твердостью свыше HRC 50.46Метод II — оценка противозадирной стойкости металлическихматериалов по степени их упрочнения в процессе образования задиров. Его сущность заключается в том, что образец и контробразец из исследуемых материалов прижимают друг к другу нагрузкой, возрастающей с перемещением, смещают относительно другдруга на величину, достаточную для возникновения заедания, регистрируя силу трения.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
