При проектировании или модернизации различных изделий возникает необходимость в прогнозировании эксплуатационных свойств их пар трения. Эти характеристики определяются, в первую очередь, износостойкостью и коэффициентом трения сопряженных элементов.
Для получения данной информации в короткий промежуток времени проводят ускоренные лабораторные испытания на трибометре.
трибометр– это установка для исследования поведения материалов при поверхностном трении в зависимости от времени, скорости, давления, температуры, влажности и других внешних факторов, а также от наличия и вида смазок.
Проведение испытаний на трибометре позволяет сравнивать характеристики смазочных материалов, определять степень совместимости конструкционных материалов, прогнозировать ресурс узлов и механизмов, определять степень влияния различных факторов на пару трения.
Виды трибометров:
Демонстрационный – упрощенное устройство для наглядной демонстрации процесса трения образцов
Стандартный – испытательная установка, реализующая одну схему трения
Универсальный – оборудование, которое может реализовать две и более схемы трения
Специализированный – трибометр, позволяющий провести испытания нестандартных пар трения и воспроизвести агрессивные внешние условия: высокие и низкие температуры, воздействие абразива, ударные нагрузки, вибрации и тд.
Машины трения, в зависимости от своего назначения и конструкции, имеют различное устройство. Однако можно выделить стандартные узлы трибометров.
Основные блоки машин трения:
Испытательный блок – площадка для взаимодействия материалов
Блок нагружения – устройство для создания постоянной или переменной нагрузки на испытуемые материалы. Нагрузка может придаваться с помощью рычажно-гравитационных, пружинных, пневматических и других механизмов
Блок управления – система, в которую заносятся данные о процессе испытаний: необходимая скорость вращения элементов, нагрузка и другие параметры
Привод – прибор для обеспечения вращения образцов
Датчики, регистрирующие изменение параметров взаимодействия образцов
Экран – электронное устройство, на которое выводятся данные об изменении коэффициента трения, температуры, пути трения и другая информация, регистрируемая датчиками
Камера – приспособление, используемое для воспроизведения внешних условий, влияющих на трибосопряжение, например, температуры, абразива, влажности, в закрытом пространстве. Кроме того, камера позволяет исключить случайное попадание посторонних частиц в место сопряжения образцов, а также исключить выброс продуктов износа во внешнюю среду и снизить уровень шума в лаборатории
Процесс испытаний
Перед началом тестирований образцы тщательно подготавливаются – очищаются и обезжириваются, после чего полностью высушиваются.
При необходимости исследования элементов при наличии жидкой смазки, состав добавляют в специальный отсек либо наносят на детали. Для тестирования элементов с твердой смазкой детали предварительно покрывают, соблюдая все технологические рекомендации.
В держатели образцов блока испытания устанавливаются материалы, которые будут подвергаться исследованию. Они сближаются вручную либо автоматизированными системами. На пульте управления устанавливают все необходимые параметры взаимодействия образцов.
