Результаты испытания минерального моторного масла на температурную стойкость

Математика и механика. Физика

режимы работы трибосистемы, одним из элементов которой является смазочный материал, определяют температурный режим, поэтому основным требованием к нему является температурная стойкость. Наряду с вышеперечисленными существует малоисследованная проблема повышения работоспособности подшипников качения, изготовленных из одного материала, но работающих в различных смазочных средах и температурных условиях. В этой связи имеет важное научное и практическое значение объяснение механизма действия смазочной среды при различных температурах на износостойкость подшипниковой стали.

Целью настоящей работы является исследование влияния температур в диапазоне от 140 до 240 °С на противоизносные свойства минерального масла М10-Г2к и изменение износостойкости покрытий, образующихся на поверхностях стали ШХ15 при термостатировании.

Испытания минерального масла М10-Г2к проводились на трехшариковой машине трения со схемой трения «шар-цилиндр» [4]. В качестве образцов использовалась обойма конического шарикоподшипника 7208 диаметром 80 мм и шарики диаметром 9,2 мм. Трение трех шариков проводилось по индивидуальным дорожкам трения, а через одну пару трения пропускался постоянный ток от стабилизированного источника напряжения 3 В, величиной 100 мкА [5]. Противоизносные свойства термостатированных проб масел оценивались по диаметру пятна износа.

Параметры трения составили: нагрузка 13 Н, скорость скольжения 0,68 м/с, температура испытания 80±0,5 °С. Пробы масла массой 100+0,1 г ис-пытывались в специально разработанном приборе для определения температурной стойкости, где оно подвергалось термостатированию в течение 7 ч при

температурах от 140 до 240 °С совместно с обоймой подшипника при атмосферном давлении. Температура испытания поддерживалась автоматически с помощью терморегулятора ТР101. Температурная стойкость испытуемой пробы оценивалась по изменениям вязкости, коэффициента поглощения светового потока и летучести, которые измерялись соответственно на вискозиметре, спектрофотометре и электронных весах.

Противоизносные свойства оценивались при испытании масла на машине трения с обоймами без термостатирования их в масле и с термостати-рованием. Температура термостатирования задавалась ступенчато через 20 °С - от 140 до 240 °С.

Влияние температуры на изменение свойств минерального моторного масла оценивалось коэффициентами поглощения светового потока, измеряемого на спектрофотометре ПЭ-5300 В, относительной вязкости и летучести (рис. 1).

Коэффициент относительной вязкости определялся отношением

Мг/ Мкх,

где /ит и д,сх - соответственно вязкости термостатированного и исходного масел, сСт.

Коэффициент летучести определялся отношением

Ка=т/И,

где т и М- соответственно масса испарившегося и оставшегося масла в пробе после термостатирова-ния, г.

С увеличением температуры испытания (рис. 1, а) наблюдается увеличение коэффициента поглощения светового потока; величина этого коэффициента в диапазоне температур от 160 до 220 °С изменяется слабо. Относительная вязкость

Рис. 1. Температурная зависимость коэффициентов: а) поглощения светового потока Кп; б) относительной вязкости К; в) летучести К