СПОСОБ ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ ЗАДИРОВ В ПАРАХ ТРЕНИЯ
METHOD OF PREVENTING SCUFFS IN FRICTION PAIRS

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к эксплуатации пар трения при использовании различных смазочных материалов с антифрикционными добавками.
Известен способ эксплуатации пар трения, в котором с целью снижения коэффициента трения между трущимися парами размещают чистое трансмиссионное масло (Челябинский центр научно-технической информации, информационный листок №83-004-06, 2006. Повышение ресурса тракторов применением восстановительных, антифрикционных и противоизносных добавок).
Недостатком данного способа является низкая смазочная способность чистого трансмиссионного масла, появление задиров в парах трения даже при сравнительно невысоких нагрузках.
Снижает износ и предотвращает задиры в парах трения способ, в котором между трущимися парами размещают смазочное средство с антифрикционными добавками (патент на изобретение РФ №2351640, МПК С10М 177/00, 20.11.2008. Способ получения и состав смазочной композиции для формирования противоизносных и антифрикционных свойств приповерхностных слоев трущихся деталей). В способе испытуемое трибосопряжение прирабатывают до достижения максимально допустимой нагрузки и затем ступенчато разгружают с определением на каждой ступени стационарного коэффициента трения от нагрузки для каждого из вариантов состава смазочной композиции. Эксплуатацию пары трения ведут при минимальном коэффициенте трения этого варианта состава.
Недостатком данного способа является повышенная трудоемкость и значительная длительность процесса выбора смазочной композиции. В этом способе перед использованием каждой композиции пару ступенчато нагружают нагрузкой, не доводя до задира. При этом определяют коэффициент трения в зависимости от нагрузки на машинах трения. Этот процесс длится, как правило, до 6-ти и более часов.
Следует отметить, что в настоящее время существует многочисленное количество антифрикционных добавок (порядка 200 марок), и при выборе смазки с определенной антифрикционной добавкой каждый раз необходимо проводить указанные испытания.
Это приводит к значительным трудозатратам, длительности процесса испытаний, необходимости применения сложного оборудования.
Задачей предлагаемого решения является устранение указанных недостатков, а именно снижение трудозатрат и сокращение времени определения коэффициента трения.
тр
д
тр
д
тр
Поставленная задача решается тем, что в способе предотвращения задиров в парах трения, в котором трущиеся пары смазывают смазочными композициями с антифрикционными добавками и в котором при использовании каждого варианта состава смазочной композиции прикладывают нагрузку и определяют коэффициент трения, согласно предлагаемому решению перед работой этих пар к образцу и контробразцу из материалов пары прикладывают точечную нагрузку Р при использовании смазочной композиции без антифрикционных добавок и определяют силу трения F при возникновении задира, затем в смазочную композицию добавляют антифрикционные добавки и измеряют нагрузку Р, при которой происходит задир, после чего рассчитывают коэффициент трения по формуле F/Р, где F - сила трения при задире с использованием смазочной композиции без добавок, и пару трения перед работой смазывают композициями при значениях этого коэффициента не более 0,05.
Авторами опытным путем установлено, что сила трения при задире при условии приложения точечной нагрузки (патент на полезную модель 104722, МПК G01N 19/02, от 20.05.2011. Устройство для испытания масел при трении) величина силы трения является неизменной для конкретной пары трения при испытании различных смазывающих композиций. Приложение точечной нагрузки возможно в любых производственных условиях на специальном устройстве особой конструкции (патент на полезную модель №104722). Определяя один раз эту указанную постоянную силу трения, замеряя только предельную нагрузку при задире различных диагностируемых смазочных композиций, можно определять коэффициент трения этих композиций, исключая определения каждый раз силы трения для каждой конкретной композиции.
Это позволит сократить время испытаний, снизить трудоемкость, упростить используемое оборудование.
Величина коэффициента трения, при которой гарантированно не возникает задир, определена опытным путем. Увеличение этого коэффициента более 0,05 ведет к появлению задиров, уменьшение его менее 0,05 исключает появление задиров.
Заявляемый способ осуществляется следующим образом.
тр
Образец и контробразец из материала исследуемой пары устанавливают на устройство приложения точечной нагрузки. В ванну устройства заливают смазочное средство без антифрикционных добавок. Прикладывают точечную нагрузку и определяют ее величину Р при появлении задиров в паре трения. Зная коэффициент трения f залитого смазочного средства, рассчитывают силу трения по формуле F=f·P.
д
д
тр
д
тр
Добавляем в ванну со смазочным средством антифрикционную добавку, опять прикладывают к паре трения нагрузку и определяют ее величину Р при появлении задиров. После этого подсчитывают коэффициент трения по формуле f=F/Р, где F - сила трения при задире с использованием смазочной композиции без добавок. Если этот коэффициент не более 0,05 пары трения, то этим составом смазывают пары трения.
2к
Согласно предлагаемому способу были испытаны смазочные композиции, состоящие из моторного масла для дизелей М10Г, в которое были введены следующие антифрикционные добавки: 1) «Форсан»; 2) Eco Universal Package (фирма Wagner).
Испытания проводили на установке УМТ-1, изготовленной по патенту на полезную модель №104722, позволяющую осуществить точечную нагрузку пар трения. Сила трения при использовании моторного масла без добавок составила 9,6 Н. После введения добавок и нагружения пары трения до получения задиров определили величину этой нагрузки. Она составила соответственно 110 Н и 360 Н. Коэффициент трения первой смазочной композиции после подсчета - 0,087, второй композиции - 0,03. В дальнейшем смазочную композицию по второму варианту с коэффициентом трения 0,03 использовали при работе пар трения в ДВС после их ремонта. Как показали испытания, задиров при работе в течение 2000 моточасов не наблюдалось.
Предлагаемый способ найдет применение в машиностроении, в ремонтных мастерских, где производят ремонт и обкатку двигателей и агрегатов машин с использованием смазочных композиций.