ТРИБОМЕТР

Полезная модель относится к области испытаний материалов в среде чистых углеводородных жидкостей и содержащих специальные присадки, изменяющие физические свойства жидкостей.
Известен трибометр Боудена и Лебена (см. Д.С.Ясь, В.Б.Подмонов, Н.С.Дяденко. Испытания на трение и износ. Методы и оборудование. «Техника», 1971 г., стр.66). Недостатком прибора является невозможность определять силу трения при использовании магнитных присадок.
Наиболее близким по технической сути к предлагаемому устройству является прибор HFRR (см. Т.Н.Митусова, Е.В.Полина, М.В.Калинина, Современные дизельные топлива и присадки к ним. - М., Изд. «Техникам ООО «ТУМА ГРУПП», 2002 г., стр.28), состоящий из пары трения: подвижного образца (шарика) и неподвижного образца (пластинки). При совершении возвратно-поступательного движения с высокой частотой шарика относительно пластинки, под действием нагружающих сил, происходит изнашивание поверхности шарика и пластинки. На практике такая конструкция имеет существенный недостаток, так как не позволяет испытывать и оценивать эффективность магнитных присадок.
Существенным недостатком этого прибора является невозможность определения стойкости смазывающей пленки и закономерностей изменения скорости изнашивания в процессе испытания магнитных присадок.
Техническая задача - создание устройства, позволяющего оценить износ пары трения в углеводородной среде, содержащей магнитную присадку, в зависимости от времени.
Технический результат - созданное устройство дает возможность выбора оптимальной магнитной присадки и оптимальной напряженности магнитного поля, создаваемого в зоне трения, для повышения смазочной способности дизельного топлива.
Технический результат достигается тем, что к неподвижный образец нижней частью прикреплен к постоянному магниту, выполненному в форме цилиндра. Магнит создает в зоне трения необходимую напряженность, с помощью чего мы можем выяснить смазочную способность испытуемой магнитной присадки, которая зависит от толщины смазывающего слоя на неподвижном образце, т.е. от количества притянутых в зону трения магнитных частиц присадки и их трибологических свойств. Постоянные магниты выполнены в виде цилиндров, намагниченных по длине. Конструкция прибора проста и безопасна.
В процессе работы трибометра металлоплакирующие частицы магнитной присадки осаждаются на металлические поверхности трения и удерживаются на них под действием магнитного поля. При изменении напряженности магнитного поля изменяется и толщина смазывающего слоя, чем достигаются оптимальные смазывающие свойства магнитных присадок.
На рис.1 изображен предлагаемый трибометр. Он имеет корпус 1, ванночку 2 с углеводородной средой 3, в которую помещены неподвижный
образец (пластинка) 4 и подвижный образец (шарик) 5. Подвижный образец (шарик) 5 прикреплен к вибратору 6 и совершает возвратно-поступательное движение с высокой частотой. Нагрузочное устройство 7 обеспечивает необходимую нагружающую силу. Ванночка 2 лежит на постоянном магните 8, который создает необходимую напряженность магнитного поля. Нагревательный элемент 9 обеспечивает нагрев углеводородной среды 3 до оптимальной температуры, которая регулируется контактным термометром 10.
Устройство работает следующим образом. По поверхности неподвижного образца (пластинки) 4 подвижный образец (шарик) 5 совершает возвратно-поступательное движение высокой частоты. Нагрузочным устройством 7 создается нагрузка в зоне трения. Постоянный магнит 8, создающий магнитное силовое поле, расположен таким образом, чтобы обеспечивать стабильную намагниченность неподвижного образца и образования на нем смазывающего слоя определенной толщины. Эти параметры можно изменять, либо устанавливая различные по своим характеристикам магниты, либо изменяя количество магнитов в приборе. Изменяя режим работы нагревательного элемента 9, мы можем изменять температуру испытуемой жидкости и поддерживать ее в определенном диапазоне с помощью контактного термометра 10 (например, при температуре 60°С). Частицы магнитной присадки притягиваются к поверхности трения неподвижного образца. По истечении 45 минут под микроскопом измеряется диаметр пятна износа на неподвижном образце. Чем меньше диаметр пятна износа, тем меньше интенсивность изнашивания и, следовательно, лучше смазочные свойства топлива.
Положительный эффект предлагаемого изобретения достигается тем, что конструкция трибометра позволяет создавать и регулировать напряженность магнитного поля в зоне трения под действием которого частицы магнитной присадки осаждаются на поверхностях трущейся пары. Изменяя напряженность магнитного поля, определяем оптимальное значение для создания максимального противоизносного эффекта присадки.
Главными достоинствами прибора являются его простота в обращении, отсутствие электропроводящих элементов внутри прибора (повышается безопасность во время проведения опыта), его относительно простая конструкция.
2
4
Диапазон необходимой напряженности магнитных силовых линий, создаваемых прибором, 10-10 А/м.