Температурные исследования характера трения трибосопряжения при испытаниях

Для косвенного подтверждения адекватности экспериментальных исследований отклика сопротивления на наличие дефектов и изменение режимов работы трибосопряжения при испытаниях (виброудары, адгезионные слипания,

абразивный износ) на рисунке 4.17 приводятся показания дифференциального параметра S и показаний температуры с датчика с учетом инерционности датчика, составляющей 2 мс, которой можно пренебречь.

1 - головка и чашка №1; 2 - головка №2 и чашка №2;

3 - головка №4 и чашка №3; 4 - головка №5 и чашка №4

Рисунок 4.17 - а) температурные исследования различных пар трения; б) значения дифференциального параметра S каждой пары трения

Анализ рисунка 4.17а) показывает приблизительно равную скорость нарастания температуры трибосопряжений 2 и 4, а также 1 и 3 на временном отрезке от 0 до 20 минут. При этом характерное увеличение температуры при испытании соответствует понижению дифференциального параметра S. Данное явление прослеживается в испытаниях трибосопряжений 2, 3 и 4, в которых крайне низкое значение S указывает на наличие трения без смазки, в результате чего температура исследуемых образцов 2 и 3 превышает отметку в 60 градусов, а понижение параметра S в образце 4 на временном отрезке от 80 до 100 минут приводит к повышению температуры до 50-ти градусов.

Длительный контакт поверхностей без смазки (образцы испытаний 2 и 3) с 20-ой до 80-ой минуты приводит к тому, что температуры нагрева зоны трения отличаются от исследуемых образцов испытаний 1 и 4 приблизительно на 10 единиц, что косвенно подтверждает то, что при испытаниях трибосопряжений 2 и 3 присутствовало трение без смазки.

Графические зависимости температуры и дифференциального параметра S от времени представлены на рисунке 4.18.

I₁мин

Рисунок 4.18 - Графические зависимости температуры и дифференциального параметра S от времени для трибосопряжений 1 и 3, 2 и 4.

I, .MJHi

Исследования температуры и дифференциального параметра S при испытаниях также подтверждаются измеренным износом испытуемых образцов. Так, износ трибосопряжений 1 и 3 на отрезке времени с 0 до 20 минуты составил w₁= 0,09 г и w₃= 1,49 г , а трибосопряжений 2 и 4 на том же отрезке w₂= 0,04 г и w₄= 0,06 г г. При этом скорость роста температуры составила

что коррелирует с дифференциальными значениями S, уменьшение которых указывает на большую площадь контакта поверхностей трения и на возможность трения без смазки.

Несмотря на проведенные исследования дифференциальное значение параметра S не является точным показателем трения без смазки, ввиду того, что толщина смазочного материала между трибокомпонентами, имеющими диаметры более 20 мм², невелика (около 0,1 мкм). Поэтому детально оценить режим изменения работы трибосопряжения возможно при выкладке диагностической карты измеренных сигналов сопротивления в заданные моменты времени (пример диагностической карты представлен в приложении Д).

4.3.4