Способ определения температуры смазочного слоя в контакте трущихся тел

Способ осуществляют следующим образом.В исследуемый смазочный материал вводят индикатор, представляющий собой ферромагнитный порошок, обладаю 5 щий температурным гистерезисом фазового превращения из ферромагнитного состояния в парамагнитное. Параметры режима работы узла трения подбираются так, чтобы обеспечить в контакте трущихся тел существование устойчивого смазочного слоя.Размеры и концентрацию частиц индикатора подбирают такими, чтобы тол щина смазочного слоя в контакте и среднее расстояние между частицами не менее, чем на порядок, превышали характерный размер самих частиц.Затем осуществляют ступенчатое изменение режима трения в сторону увеличения тепловыделения в контакте трущихся тел путем увеличения скорости относительного скольжения или давления . 25На каждой ступени режима трения определяют магнитные свойства индикатора в смазочном слое, проводя измерения при температурах, находящихся в интервале: от температуры фазового превращения при охлаждении дотемпературы фазового превращения принагреве, При этом фиксируют значенияпараметров режима трения (скоростьскольжения, давления и др,), соответствующие фаэовому превращению индика 35тора из ферромагнитного состояния впарамагнитное, а по температуре указанного фазового превращения определяют температуру смазочного слоя вконтакте трущихся тел,На фиг. 2 приведена .зависимостьмагнитных свойств (например, магнитной проницаемости р ) ферромагнитного индикатора от температуры приналичии температурного гистерезисафазового превращения.При нагревании ферромагнитногоиндикатора до температуры Т(кривая 1, фиг. 2) он переходит иэферромагнитного состояния в парамаг 50нитное и теряет свои магнитные свойства: его магнитная проницаемость .(ф резко падает до величины р.Температура Т к является температурой фазового превращения при нагреве (температурой Кюри при нагреве)и опрецеляется составом ферромагнитного индикатора. Таким образом, если 1582083фферромагнитный индикатор внезапно те.ряет свои магнитные свойства, это свкдетельствует о том, что его температура превысила температуру фазовогопревращения при нагреве Т к. нцгрПри охлаждении ферромагнитногоиндикатора ниже температуры фазовогопревращения при охлаждении Т кон вновь восстанавливает свои магнитные свойства (кривая 11, фиг. 2). Температурный гистерезис фазового превращения из ферромагнитного состояния впарамагнитное заключается в том, чтотемпература исчезновения магнитныхсвойств при нагревании Тр значительно отличается от температурыих появления при охлаждении Т к.На фиг. 2 показано, что ферромагнитный индикатор восстанавЛивает своимагнитные свойства при температуреТк о (кривая 11), которая значительно ниже температуры фазового превращения при нагреве Ти . Таким образом, при охлаждении от температуры Тдо температурыТк (кривая 11) индикатор находится в парамагнитном состоянии.П р и м е р. В качестве индикатора испольэовали ферромагнитный порошоксплава Ре - О - Мо при содержанииингредиентов, мас.3: никель (И)78,5; молибден Мо 7-14; железо (Ре)остальное. Температура фазового превращения при нагреве (температураКюри при нагреве Т к н, практически линейно изменяется от 0 до 300 Спри уменьшении содержания молибденаот 14 до 7 Е. Температурный гистерезис МТ = Т к, ка;р - Т к, окл ) примерно равен 100 ф С,Элементы узла трения ролики 1 и2 (фиг, 1) приводились во вращениес различными угловыми скоростями иприжимались друг к другу с усилиемР (привод вращения роликов и механизмнагружения не показаны). Выбор угловых скоростей роликов и усилия прижима Р производился для обеспеченияустойчивого смазочного слоя в контакте.В смазочный материал, напримерЦИАТИМ, вводили О, 17. порошкасплава Ре - Ях - Мо (Я 78,57:, Мо10,57, Ге остальное), обладающеготемпературой фазового превращенияпри нагреве Т= 150 С итемпературным гистереэисом Т околоо100 С. Размер вводимых частиц не1582083 Способ определения температурысмазочного слоя в контакте трущихся 40 тел, заключающийся в том, что в процессе трения определяют параметр, по которому судят о температуре смазочного слоя, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности определения, в смазочный материал вводят индикатор в виде ферромагнитного порошка, обладающего температурным гистерезисом фазового превращения из ферромагнитного состояния в парамагнитное, осуществляют ступенчатое изменение режимов трения в сторону увеличения тепловыделения в контакте, определяют на каждой ступени режима трения магнитные свойства индикатора в смазочном слое в интервале от температуры фазового превращения при охлаждении до температуры фазового превращения при нагреве, фиксируют режимы трения, соответствующие превышал 0,1 мкм, что позволило практически. исключить влияние ферромагнитного индикатора на значение максимальной температуры в контакте трущихс я р оли к о в .Смазочный материал с индикаторомнаносили на поверхности трения роликов 1 и 2 узла трения. Задавали параметры режима трения: усилие прижимароликов, определяющее давление вконтакте роликов; скорости вращенияроликов, определяющие величину скорости относительного скольжения вконтакте. После этого ролики приводились во вращение. Спустя определенноевремя (через 10-20 мин), когда температура в контакте роликов принимала установившееся значение, определяли магнитные свойства индикатора всмазочном слое .на поверхностях трения роликов. Для этого брали микропробусмазочного материа.;а с поверхноститрения и исследовали магнитные свойства находящихся в нем частиц индикатора, При этом объемная температурамикропробы не должна опускаться нижетемпературы фазового превращения индикатора при охлаждении Т к(вданном примере Т= 50 С).Технически осуществимо определениеферромагнитных свойств даже отдельновзятой микрочастицы.Если индикатор сохранил свои магнитные свойства, то температура вконтакте не достигла температуры,. фазового превращения при нагревеТ. В этом случае изменяли одиниэ параметров режима трения в сторону увеличения тепловЫцеления в контакте. Например, увеличивали усилиеприжима роликов Р на величину Р. Далее выводили узел трения на установившийся режим тепловыделения и вновьопределяли магнитные свойства индикатора в смазочном слое.Ступенчатое изменение режима трения в сторону увеличения тепловыделения в контакте осуществляли до техпор, пока индикатор в смазочном слоене переходил в парамагнитное состояние. Параметры режима трения, прикоторых произошел переход индикатора в парамагнитное состояние, фиксировался, так как при этих параметрах температура смазочного Слоя вконтакте роликов достигала температуры фазового превращения при нагреве Тк, иаир = 150 оС 5 О 15 20 25 30 35 6Очевидно, что эта температура может быть достигнута при различных сочетаниях параметра режима трения (давления в контакте Р и скорости скольжения Ч ), которь 1 е в координатах Р - Чобразуют изотермическую кривую (фиг. 3, кривая 1), Каждой точке изотермы 1 на фиг. 3 соответствуют параметры режима трения, при которых температура в контакте равна 150 С.Затем аналогичная последоватсьность действий повторялась при введении в смазочный материал ферромагнитного индикатора с другими температурамч фазовых превращений.Для получения таких порошков могут быть использованы сплавы Ге в . Мд - Мо (И 78,57; Мо 9,57; Ре остальное) и Ре - И - Мо (И 78,57.; Мо 8,5%; Ре остальное), имеющие температуры фазового превращения при нагреве Т.соответственно 107 и 64 С.о По результатам испытаний на фиг. 3 для этих ферромагнитных индикаторов строятся изотермы 11 и 111.В случае необходимости могут быть использованы и другие ферромагнитные индикаторы с отличающимися от приведенных температурами фазовых превращений. В итоге получается зависимость температуры смазочного слоя в контакте трущихся тел от параметров режима трения (фиг. 3) .Формула изобретения1582083 фазовому превращению индикатора в парамагнитное состояние, а в качестве1 параметра определяют указанного Фазового 7 к, нагр. 7,К, ОХ/. гин Составитель Д.Пи Техред Л.Олийнык р О.Кравцова Е.Копча едак о Подписно 91 крьггиям при ГКд. 4/5 о изобретениям 35, Раушская на зводственно-издательский комбинат "Патент", г. Уяг Гагарина, 1 О 1 Заказ 2084 ВНИИПИ Государственного комитет 113035, Москва, температуру превращения.