Способ измерения температуры поверхности трения

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИРЕСПУБЛИК О 1 К 11 ОО ЗОБРЕТЕНИЯТЕЛЬСТВУ ИСА АВТОРСКОМУ оэлектронов, пределяют по и этом температурмулеК1- д с+ "Ефь,петян 34 сч т ФЕ (-й 1-Е -й( делих на ста- и е ература; иент прохож тронами порьера на ерхности мпературопро ала исследу т Р 7 И, 2 сГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКР 1 ТИ(56) 1. Крагельский И.В. О мровании процессов, протекающповерхности трения. - Сборнитей фПовышение иэносостойкоси срока службы машин". М., М1956, с. 17-27,2. МагС 3 л Т., Х 1 Ь- оп Т.Е.а 1 фвпрегайцге п ьгае йгцпв(54)(57) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРА,ТУРЫ ПОВЕРХНОСТИ ТРЕНИЯ, при кото.ром измеряют параметр потока энергии.и параметр состояния у исследуемой поверхности в зоне контакта трущихся поверхностей, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения точности измерения, дополнительно измеряют скорость относительного перемещения трущихся поверхностей, а в качестве параметровизмеряют поток и работу выхода тер.801045- поток термозлектроновускорость относительногоперемещения;- измеряемая темпсредний коэффицдения термоэлектенциального баисследуемой пов - коэффициент теводности материмой поверхности, - характеристические размеэоны, с которой измеряюпоток термоэлектронов,интегральная показательная Функцияаргумент функции Ф= 75 25 10 "з смград- работа выхода;- постоянная Больцмана)Изобретение относится к технической физике и может быть использовано для определения температуры поверхности металлов и твердосмазочных покрытий в зоне их контакта впроцессе трения.Известен способ измерения температуры поверхности образцов в зонеих контакта в процессе трения., прикотором температуру измеряют спомощью термопары, расположеннойвблизи исследуемой .поверхности 1 3.Однако указанный способ имеет невысокую точность измерения вследствие того, что определяется нетемпература поверхности в зоне контакта, а некоторая объемная темперагура.Наиболее близким к предла.гаемоу по технической сущности и достигаемому результату является способизмерения температуры поверхноститрения, при котором измеряют параметр потока энергии и параметр состояния у исследуемой поверхностив зоне контакта трущихся поверхностей 12 3,Недостаток способа заключаетсяв низкой точности измерения, о 1 бусловленной тем, что в качестве параматра состояния поверхности выбранкоэффициент черноты, который измеряется с невысокой точностью.Цель изобретения - повышение точности измерения температуры поверхности трения.Поставленная цель достигаетеятем, что согласно способу измерения температуры поверхности трения,при котором измеряют параметр потока энергии и параметр состояния уисследуемой поверхности в зоне контакта трущихся поверхностей,дополнительно измеряют скорость относительного перемещения трущихся поверхностей, а в качестве параметровизмеряют поток и работу выхода термоэлектронов, при этом температуруопределяют по Формуле-- 1 И=Ьд Ч "Т 2 Е й -В+ "ЕЕ,(-Р 1-Е, -й - с 7 Ь,где И - uоток термоэлектронон;Ч - скорость относительногоперемещения;измеряемая температура;Э - средний коэффициент прохож"дения термоэлектронамипотенциального барьера наисследуемой поверхности,.д - коэффициент температуропровоцности материала исследуемой поверхности;Ъ, - характеристические размеры зоны, с которой измеряют поток термоэлектронон; 6;(Р - интегральная показательнаяФункция; 5 Р - аргумент Функции, й = У /КТ, .Ч -.,работа выхода,К - постоянная Больцмана, Л =. 75 25 10 "э см 2 град 2 с-". На чертеже изображено устройство, 3 О реализующее способ измерения температуры поверхности трения, разрез.Устройство содержит образец 1, установленный на подвижной опоре, образец 2 с исследуемой поверхностью, установленный на неподвижной опоре, детектор 3 термоэлектронов, датчик 4 работы выхода электронов и датчик 5 скорости относительного перемещения образцов,Способ измерения температуры поверхности трения осу 1 цествляют следующим образом.Исследуемые образцы 1 и 2, уста-. новленные на подвижную и неподвижную опоры соответственно, сдавливают нормальным усилием и приводят в относительное вращение. В процессе трения образцов с помощью детек тора 3 термоэлектронов измеряют поток термоэлектронной эмиссии с кон. - . тактной поверхности подвижного образца, датчиком 4 измеряют величину работы выхода электронов с исследуемой поверхности, а датчиком З 5 5 - относительную скорость перемещения образцов. Затем значения измереннйх величин подставляют н уравнениеРЧ 4 О - 2 Р И И д ц-ддч т в 1- - дфе Е, -й - е-Й - ф" где 8 - поток те;моэлектронон,.Ч - скорость относительногоперемещения,1 - измеряемая температура,Э - средний коэффициент про 5 Охождения термо электронамипотенциального барьера наисследуемой поверхности,коэффициент температуропроводности материала иссле 55 дуемой понерхности;Ьф - характеристические размерызоны, с которой измеряютпоток термоэлектронсн;Е,(Р( - интегральная показательнаяд ФункцияЙ - аргумент Функции,Я -Ч/КТ,Ч - работа выхода;К - постоянная Больцмана,А = 75. 25 10" см 2 град- с1045009 Составитель В. БаздыревРедактор А. Лежнина ТехредТфанта Корректор Ю, Макаренко Заказ 7537/40 Тираж 873 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Уравнение (1) получают следующимобразом. Сначала интегрируют уравнения теплопроводности точечного подвижного теплового источника, записанные в системе координат, связанной с движущимся образцом, по области, совпадающей с зоной фрикционного контакта. Затем для малых площадок б области интегрированин из уравнения Ричардсона-Дэшмена определяют поток электронов с каждой площадки, суммируя, получают общий. поток, а в результате предельного перехода при 6-О получаютуравнение (1).Преимуществом предлагаемого способа является более высокая точность определения температуры по верхности исследуемых образцов взоне их контакта в процессе трения,обусловленная возможностью болееточного измерения в динамике тренияпараметра, характеризующего состоя ние контактной поверхности одногоиз исследуемых образцов в процессетрения.