RU204892U1 - Device for determining the coefficient of friction of lubricants - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к области машиностроения, а именно к методам исследования коэффициента трения различных по составу смазочных материалов.Устройство для определения коэффициента трения смазочных материалов, содержащее неподвижный вал, на котором расположены стопорное кольцо, коническая направляющая втулка, контртело в виде конической втулки, где в отверстие неподвижного вала установлен половинчатый индентор с возможностью контактировать одним концом с контертелом в виде конической втулки, при этомнеобходимая нагрузка на контактную пару обеспечивается путем подбора пружины необходимой жесткости. В свою очередь, конструкцияустройства позволяет осуществлять охлаждение зоны контакта металлических пар при помощи сопла, соединенного с каналом, на котором расположена вихревая трубка, обеспечивающая охлаждение сжатого газа благодаря эффекту Ранка-Хилша, также устройство снабжено дополнительным каналом для подачи сжатого газа, в свою очередь, контроль температуры охлаждения контактной зоны металлических пар осуществляется при помощи искусственной термопары, образованной хромель-копелевыми электропроводами, спай которой расположен в отверстии индентора, в непосредственной близости от контакта конической втулки (контртело) и индентора.Устройство также содержит сопло, которое обеспечивает подачу смазывающей технологической среды (СТС) в распыленном состоянии непосредственно в зону контакта металлических пар. Для регистрации крутящего момента применен электронный трехкомпонентный динамометр М30-3-6к, подключенный, в свою очередь, к ПК, позволяющий повысить точность измерения коэффициента трения смазочных материалов.Техническим результатом полезной модели является высокая точность определения коэффициента трения смазочных материалов, а также возможность исследования трибологических свойств смазочных материалов в условиях низких температур. 1 ил.The utility model relates to the field of mechanical engineering, namely to methods for studying the coefficient of friction of lubricants of different composition. A device for determining the coefficient of friction of lubricants containing a stationary shaft on which a retaining ring is located, a tapered guide sleeve, a counterbody in the form of a tapered sleeve, where in The bore of the stationary shaft is equipped with a half indenter with the ability to contact one end with a counterbody in the form of a tapered sleeve, while the required load on the contact pair is provided by selecting a spring of the required stiffness. In turn, the design of the device allows cooling the contact zone of metal pairs using a nozzle connected to the channel on which the vortex tube is located, which provides cooling of the compressed gas due to the Ranque-Hilsch effect; the device is also equipped with an additional channel for supplying compressed gas, in turn, control of the cooling temperature of the contact zone of metal pairs is carried out using an artificial thermocouple formed by chromel-copel electric wires, the junction of which is located in the indenter hole, in the immediate vicinity of the contact of the tapered sleeve (counterbody) and the indenter. The device also contains a nozzle that provides a lubricating process medium (CTC) sprayed directly into the metal vapor contact zone. To register the torque, an electronic three-component dynamometer M30-3-6k was used, connected, in turn, to a PC, which makes it possible to increase the accuracy of measuring the friction coefficient of lubricants. The technical result of the utility model is a high accuracy in determining the coefficient of friction of lubricants, as well as the possibility of studying tribological properties of lubricants at low temperatures. 1 ill.

Description

Полезная модель относится к области машиностроения, а именно к методам исследования коэффициента трения различных по составу смазочных материалов.The utility model relates to the field of mechanical engineering, namely to methods for studying the coefficient of friction of lubricants of different composition.

Известно устройство для испытания трущихся материалов и масел (А.с. СССР № 983522, МПК G01N 19/02. Устройство для испытания трущихся материалов и масел. Бюл. №47, 1982 г. Аналог), содержащее станину, установленные на ней держатели образца и контробразца, узлы измерения момента трения и нагружения образцов и привод вращения образцов, плиту, установленную перпендикулярно к станине с возможностью перемещения вдоль нее, три платформы, из которых средняя закреплена на плите шарнирно, а две другие установлены под углом 45° к средней, которые расположены на платформах и взаимодействующие с держателями контробразцов, направляющие и поджимные ролики, установленные на плите с возможностью поворота в плоскости держателей, передаточные звенья, взаимодействующие через подшипники качения соответственно с держателями контробразцов и узлами нагружения, а последние снабжены штоками, имеющими две степени свободы (механизмы для передачи нагрузки на контробразцы).Known device for testing rubbing materials and oils (AS USSR No. 983522, IPC G01N 19/02. Device for testing rubbing materials and oils. Bull. No. 47, 1982 Analog), containing a frame installed on it sample holders and a counter-sample, units for measuring the moment of friction and loading of samples and a drive for rotation of samples, a plate installed perpendicular to the frame with the ability to move along it, three platforms, of which the middle one is hinged on the plate, and the other two are installed at an angle of 45 ° to the middle one, which located on platforms and interacting with the counter-specimen holders, guide and pressure rollers mounted on the plate with the possibility of rotation in the plane of the holders, transmission links interacting through rolling bearings, respectively, with the counter-specimen holders and loading units, and the latter are equipped with rods having two degrees of freedom (mechanisms to transfer the load to counter-samples).

Основной недостаток известного устройства заключается в сложной и точной установке передаточных звеньев под прямым углом к направляющим, что приводит к большим погрешностям получаемых результатов, при испытаниях.The main disadvantage of the known device lies in the complex and accurate installation of the transmission links at right angles to the guides, which leads to large errors in the results obtained during testing.

Известно устройство для испытания материалов на трение и износ в условиях космоса, содержащий узел трения «диск-индентор», который представляет собой диск с двумя поверхностями трения и по которым скользят два полусферических индентора (см. Журнал «Трение и износ», т.24, №6, 2003 г., с.626-635. Аналог). При этом диск жестко закреплен на приводном валу, а инденторы - на специальных рычагах. Нагрузка на инденторы осуществляется с помощью тарированной пружины.Known device for testing materials for friction and wear in space, containing a friction unit "disc-indenter", which is a disc with two friction surfaces and on which slide two hemispherical indenters (see Journal "Friction and Wear", vol.24 , No. 6, 2003, pp. 626-635. Analog). In this case, the disk is rigidly fixed to the drive shaft, and the indenters are fixed to special levers. The indenters are loaded with a calibrated spring.

Все узлы трения приводятся во вращение с помощью выходного вала привода через зубчатые колеса. Момент трения в паре «диск-индентор» измеряется упругой тензометрической балкой. Электрические сигналы поступают на два тензометрических преобразователя, с которых они передаются на регистрирующий прибор.All friction units are driven by the drive output shaft through gears. The frictional moment in the “disc-indenter” pair is measured by an elastic tensometric beam. Electrical signals are fed to two strain gauge transducers, from which they are transmitted to a recording device.

Недостатками известного устройства являются сложность конструкции, обусловленная использованием большого количества элементов, сложностью его использования из-за постоянной тарировки нагружающих пружин, влияющие на погрешность измерения, а также невысокие скорости скольжения и удельные давления в контакте индентора и диска.The disadvantages of the known device are the complexity of the design due to the use of a large number of elements, the complexity of its use due to the constant calibration of the loading springs, affecting the measurement error, as well as low sliding speeds and specific pressures at the contact of the indenter and the disk.

Известно устройство для определения коэффициента трения смазочных материалов (патент на полезную модель РФ №192398 МПК G01N 19/02, опубл. 16.09.2019. Бюл. №26. Аналог), содержащее основание для установки устройства, неподвижный вал с индетором, втулку с коническим отверстием (конртело), втулку из фторопласта, нагружающих (фиксирующих) винтов, упорное кольцо, упорный подшипник и втулки для передачи крутящего момента. A device for determining the coefficient of friction of lubricants is known (patent for a useful model of the Russian Federation No. 192398 IPC G01N 19/02, publ. 09/16/2019. Bull. No. 26. Analogue), containing a base for installing the device, a stationary shaft with an indentor, a bushing with a tapered bore (countertelo), fluoroplastic sleeve, loading (fixing) screws, thrust washer, thrust bearing and sleeves for torque transmission.

Принцип работы устройства заключается в следующем: индентор закрепляют в отверстии неподвижного вала устройства и устанавливают втулку с коническим отверстием. При помощи нагружающих (фиксирующих) винтов создается давление на контактную пару и контролируется динамометрическим ключом, затем рычаг устанавливается на втулку, зацепление которого осуществляется при помощи отверстий, расположенных на внешней части, при этом на противоположной стороне рычага закрепляется приводной трос с динамометром. Изменение положения угла рычага осуществляется при помощи шкива и рукоятки, при этом система находится в нагруженном состоянии. При вращении устройства в положение измерения, возникающий при вращении индентора момент трения передается посредством рычага на измерительное устройство, по показаниям которого осуществляется определение коэффициента трения.The principle of operation of the device is as follows: the indenter is fixed in the hole of the stationary shaft of the device and a sleeve with a tapered hole is installed. With the help of loading (fixing) screws, pressure is created on the contact pair and controlled with a torque wrench, then the lever is installed on the bushing, the engagement of which is carried out using holes located on the outer part, while a drive cable with a dynamometer is fixed on the opposite side of the lever. Changing the position of the angle of the lever is carried out using a pulley and a handle, while the system is in a loaded state. When the device is rotated to the measurement position, the friction moment arising during the rotation of the indenter is transmitted by means of a lever to the measuring device, according to the indications of which the friction coefficient is determined.

Недостатками известного устройства являются малая универсальность замены изношенной конической втулки (контртело) на новую, связанная со сложностью ее изготовления, а также получения отверстий для фиксации и отверстий для направляющих шпилек, приводящее к дополнительным материальным затратам и времени изготовления. The disadvantages of the known device are the low versatility of replacing a worn out tapered sleeve (counterbody) with a new one, associated with the complexity of its manufacture, as well as obtaining holes for fixation and holes for guide pins, leading to additional material costs and manufacturing time.

Наиболее близким по технической сущности является устройство для определения коэффициента трения смазочных материалов (патент на полезную модель РФ №200035 МПК G01N 19/02, опубл. 01.10.2020. Бюл. №28. Прототип), содержащее подвижный вал, на котором расположены упорная гайка, коническая направляющая втулка, направляющие шпильки, контртело в виде конической втулки, индентор, направляющая втулка, где в отверстие подвижного вала установлен половинчатый индентор с возможностью контактировать одним концом с контертелом в виде конической втулки, а другим - с нагрузочной пружиной, служащей для создания необходимой нагрузки контактных металлических пар путем подбора различных по жесткости пружин. На подвижном валу установлено сопло с возможностью подачи смазывающей технологической среды (СТС) в распыленном состоянии непосредственно в зону контакта металлических пар. Для регистрации крутящего момента применен электрический трехкомпонентный динамометр М30-3-6к, который подключен к ПК, позволяющий повысить точность измерения коэффициента трения смазочных материалов. Для снижения трения, возникающего при контакте конической направляющей втулки и направляющей втулки с подвижным валом, в отверстиях конической направляющей втулки и направляющей втулки расположены линейные подшипники, зафиксированные стопорными кольцами. Техническим результатом полезной модели является повышение точности определения коэффициента трения смазочных материалов и универсальность замены испытуемых образцов. The closest in technical essence is a device for determining the coefficient of friction of lubricants (patent for a useful model of the Russian Federation No. 200035 IPC G01N 19/02, publ. 01.10.2020. Bul. No. 28. Prototype), containing a movable shaft on which a thrust nut is located , tapered guide bush, guide pins, counterbody in the form of a tapered bushing, indenter, guide bushing, where a half indenter is installed in the hole of the movable shaft with the ability to contact one end with a counterbody in the form of a tapered bushing, and the other with a load spring serving to create the necessary loads of contact metal pairs by selecting springs of different stiffness. A nozzle is installed on the movable shaft with the possibility of supplying a lubricating technological medium (STS) in a sprayed state directly to the contact zone of metal pairs. To register the torque, an electric three-component dynamometer M30-3-6k is used, which is connected to a PC, which makes it possible to increase the accuracy of measuring the coefficient of friction of lubricants. To reduce the friction that occurs when the tapered guide bush and the guide bush come into contact with the movable shaft, linear bearings are located in the holes of the tapered guide bush and guide bush, fixed with retaining rings. The technical result of the utility model is to improve the accuracy of determining the coefficient of friction of lubricants and the versatility of replacing the tested samples.

Недостатками известного устройства является отсутствие возможности охлаждения зоны контакта металлических пар, для исследования коэффициента трения смазочных материалов в условиях низких температур.The disadvantages of the known device is the lack of the possibility of cooling the contact zone of metal pairs, to study the coefficient of friction of lubricants at low temperatures.

Техническим результатом полезной модели является высокая точность определения коэффициента трения смазочных материалов, а также возможность исследования трибологических свойств смазочных материалов в условиях низких температур. The technical result of the utility model is a high accuracy in determining the coefficient of friction of lubricants, as well as the possibility of studying the tribological properties of lubricants at low temperatures.

Это достигается тем, что заявляемое устройство для определения коэффициента трения смазочных материалов, содержащее неподвижный вал, на котором расположены направляющая коническая втулка, контртело в виде конической втулки, индентор, линейный подшипник, при этом измерение значений крутящего момента осуществляется при помощи электронного динамометра, кинематически связанного с неподвижным валом, также с целью снижения сил трения на неподвижном валу установлен линейный подшипник, расположенный в отверстии направляющей конической втулки, при этом, необходимая нагрузка на контактную пару обеспечивается путем подбора пружины необходимой жесткости. This is achieved by the fact that the inventive device for determining the coefficient of friction of lubricants, containing a stationary shaft, on which a guide tapered bushing, a counterbody in the form of a tapered bushing, an indenter, a linear bearing are located, while the measurement of the torque values is carried out using an electronic dynamometer, kinematically connected with a stationary shaft, also in order to reduce friction forces on the stationary shaft, a linear bearing is installed, located in the hole of the guide tapered bushing, while, The required load on the contact pair is ensured by selecting a spring of the required stiffness.

Отличием данного технического решения от прототипа является тот факт, что конструкция устройства позволяет осуществлять охлаждение зоны контакта металлических пар при помощи сопла, соединенного с каналом, на котором расположена вихревая трубка, обеспечивающая охлаждение сжатого газа благодаря эффекту Ранка-Хилша, также устройство снабжено дополнительным каналом для подачи сжатого газа, в свою очередь контроль температуры охлаждения контактной зоны осуществляется при помощи искусственной термопары, образованной хромель-копелевыми электропроводами, спай которой расположен в непосредственной близости от контакта конической втулки (контртело) и индентора, в специально просверленном отверстии.The difference between this technical solution and the prototype is the fact that the design the device allows cooling the contact zone of metal vapors using a nozzle connected to the channel on which the vortex tube is located, which provides cooling of the compressed gas due to the Ranque-Hilsch effect; the device is also equipped with an additional channel for supplying compressed gas, in turn control of the cooling temperature of the contact zone is carried out using an artificial thermocouple formed by chromel-copel electric wires, the junction of which is located in the immediate vicinity of the contact of the tapered sleeve (counterbody) and the indenter, in a specially drilled hole.

Полезная модель представлена на чертеже:The utility model is shown in the drawing:

фиг. 1 - конструктивная схема устройства для определения коэффициента трения смазочных материалов в осевом сечении.fig. 1 is a structural diagram of a device for determining the coefficient of friction of lubricants in an axial section.

Устройство для определения коэффициента трения смазочных материалов содержит неподвижный вал 1, электропровод (хромель) 2, электропровод (копель) 3, милливольтметр 4, сопло 5, 8, коническую направляющую втулку 6, индентор 7, каналы 9, 13, 14, теплоизолирующий материал 10, 26, металлическую обшивку 11, клапаны 12, вихревую трубку 15, кулачки токарного патрона 16, стопорные кольца 17, 22, 33, упорный подшипник 18, упорное кольцо 19, фиксирующие винты 20, линейный подшипник 21, упорную шайбу 23, пружины 24, 28, коническую втулку (контртело) 25, кожух 27, упорную гайку 29, электронный динамометр 30, державку 31, шпильку 32, подшипники качения 34.The device for determining the coefficient of friction of lubricants contains a fixed shaft 1, an electric wire (chromel) 2, an electric wire (copel) 3, a millivoltmeter 4, a nozzle 5, 8, a conical guide sleeve 6, an indenter 7, channels 9, 13, 14, heat-insulating material 10 , 26, metal casing 11, valves 12, vortex tube 15, chuck jaws 16, circlips 17, 22, 33, thrust bearing 18, thrust washer 19, fixing screws 20, linear bearing 21, thrust washer 23, springs 24, 28, tapered bushing (counterbody) 25, casing 27, thrust nut 29, electronic dynamometer 30, holder 31, stud 32, rolling bearings 34.

Принцип работы устройства заключается в следующем. The principle of operation of the device is as follows.

Коническая направляющая втулка 6 с конической втулкой (контртело) 25 закрепляется при помощи кулачков токарного патрона 16 на токарном станке (на чертеже не указан), при этом индентор 7 установлен в отверстии неподвижного вала 1 контактирующий с конической втулкой (контртело) 25, при этом контактная нагрузка индентора 7 и конической втулки (контртело) 25 регулируется путем подбора пружины 28 необходимой жесткости. Коническая втулка (контртело) 25 фиксируется при помощи упорной гайки 29. Устройство позволяет производить измерения по всей длине образующей конической втулки (контртело) 25 путем перемещения неподвижного вала 1 вдоль оси, фиксация которого осуществляется при помощи упорного кольца 19 и фиксирующих винтов 20 а также при помощи пружины 24, контактирующей с неподвижным валом 1 и упорной шайбой 23.A tapered guide bushing 6 with a tapered bushing (counterbody) 25 is fixed with the cams of a lathe chuck 16 on a lathe (not shown in the drawing), while the indenter 7 is installed in the hole of the stationary shaft 1 in contact with the tapered bushing (counterbody) 25, while the contact the load of the indenter 7 and the tapered sleeve (counterbody) 25 is regulated by selecting the spring 28 of the required stiffness. The tapered bushing (counterbody) 25 is fixed with a thrust nut 29. The device allows measurements along the entire length of the generatrix of the tapered bushing (counterbody) 25 by moving the stationary shaft 1 along the axis, which is fixed using a thrust ring 19 and fixing screws 20 as well as using a spring 24 in contact with a stationary shaft 1 and a thrust washer 23.

Коническая направляющая втулка 6, содержит линейный подшипник 21, зафиксированный при помощи стопорных колец 17, 22, в свою очередь, неподвижный вал 1 расположен в отверстии конической направляющей втулки 6, также на неподвижном валу 1 установлен упорный подшипник 18 зафиксированный при помощи упорного кольца 19 и фиксирующих винтов 20.The tapered guide bush 6 contains a linear bearing 21, fixed with retaining rings 17, 22, in turn, the stationary shaft 1 is located in the hole of the tapered guide bush 6, and a thrust bearing 18 is installed on the stationary shaft 1, fixed with a thrust ring 19 and fixing screws 20.

Подача СТС в контактную зону индентора 7 и конической втулки (контртело) 25 осуществляется при помощи сопла 5.The STS is fed into the contact area of the indenter 7 and the tapered sleeve (counterbody) 25 by means of the nozzle 5.

На неподвижном валу 1 имеется лапка с шпилькой 32 зафиксированная при помощи стопорных колец 33, и установленными в ней подшипниками качения 34, контактирующие с державкой 31, при вращении конической направляющей втулки 6 с конической втулкой (контртело) 25, в свою очередь державка 31 установлена в электронном динамометре 30, при помощи которого производится регистрация значений крутящего момента. Устройство позволяет производить исследования при низких (ниже нуля °С) температурах в контактной зоне металлических пар. Для этого устройство снабжено соплом 8, из которого под давлением подается охлаждённый газ на коническую направляющую втулку 6, с расположенными на поверхности ребрами, для лучшего охлаждения. Сопло 8 в свою очередь соединено с каналом 9, в котором также расположены каналы 13, 14. Сжатый газ подается в вихревую трубку 15, и охлаждается благодаря вихревому эффекту (эффекту Ранка-Хилша). Также дополнительно устройство содержит канал для подачи охлажденного сжатого газа, например СО₂. В каналах 13, 14, также расположены клапаны 12, для возможности использования двухканальной системы подачи охлажденного сжатого газа, соединенные с одним центральным каналом. Для тепловой изоляции системы устройство снабжено теплоизолирующим материалом 10, расположенным на каналах 9, 13, 14, которые защищены от внешнего механического воздействия при помощи металлической обшивки 11, также для снижения распространения охлажденного газа в окружающую среду, и для более концентрированного его действия, на устройстве расположен специальных кожух 27, также содержащий теплоизолирующий материал 26. Для контроля температуры в контактной зоне металлических пар, устройство содержит искусственную термопару, образованную электропроводом (хромель) 2 и электропроводом (хромель) 3, спай которой расположен в отверстии индентора 7, в непосредственной близости от контактной зоны металлических пар.On the stationary shaft 1 there is a tab with a pin 32 fixed by means of retaining rings 33, and rolling bearings 34 installed in it, contacting with the holder 31, during the rotation of the tapered guide sleeve 6 with a tapered sleeve (counterbody) 25, in turn, the holder 31 is installed in electronic dynamometer 30, with the help of which the torque values are recorded. The device allows you to conduct research at low (below zero ° C) temperatures in the contact zone of metal vapors. For this, the device is equipped with a nozzle 8, from which cooled gas is supplied under pressure to the conical guide sleeve 6, with ribs located on the surface, for better cooling. The nozzle 8, in turn, is connected to the channel 9, in which the channels 13, 14 are also located. The compressed gas is supplied to the vortex tube 15 and is cooled due to the vortex effect (the Rank-Hilsch effect). Also, the device additionally contains a channel for supplying cooled compressed gas, for example, CO ₂ . In the channels 13, 14, valves 12 are also located, for the possibility of using a two-channel system for supplying cooled compressed gas, connected to one central channel. For thermal insulation of the system, the device is equipped with a heat-insulating material 10 located on channels 9, 13, 14, which are protected from external mechanical stress by means of a metal sheathing 11, also to reduce the spread of cooled gas into the environment, and for its more concentrated action on the device special casing 27 is located, also containing heat-insulating material 26. To control the temperature in the contact zone of metal pairs, the device contains an artificial thermocouple formed by an electric wire (chromel) 2 and an electric wire (chromel) 3, the junction of which is located in the indenter hole 7, in the immediate vicinity of contact area of metal pairs.

Устройство работает следующим образом: эксплуатация устройства осуществляется на токарном станке (на чертеже не указан), в котором предусмотрено наличие частотного преобразователя, позволяющего в широком диапазоне регулировать частоту вращения шпинделя и соответственно конической направляющей втулки. The device works as follows: the device is operated on a lathe (not indicated in the drawing), which provides for the presence of a frequency converter, which makes it possible to adjust the spindle speed in a wide range and, accordingly, the tapered guide sleeve.

Коническая направляющая втулка устанавливается в четырехкулачковом патроне. Индентор, расположенный в отверстии неподвижного вала, контактирует с конической втулкой (контртелом), а нагрузка контактной пары регулируется путем подбора пружины необходимой жесткости, расположенной в отверстии неподвижного вала, контактирующей с индентором, в свою очередь коническая втулка (контртело) установлена в отверстии конической направляющей втулки, которая содержит линейный подшипник и упорный подшипник, позволяющие осуществлять прямолинейное и вращательное движение направляющей конической втулки и конической втулки (контртело), в результате чего имеется возможность путем осевого перемещения конической втулки (контртело) относительно индентора проводить экспериментальные исследования, используя поверхность конической втулки (контртело) по всей длине образующей. The tapered guide bush is installed in a four-jaw chuck. The indenter located in the bore of the stationary shaft is in contact with the tapered bushing (counterbody), and the load of the contact pair is adjusted by selecting a spring of the required stiffness located in the bore of the stationary shaft in contact with the indenter, in turn, the tapered bushing (counterbody) is installed in the bore of the tapered guide bushing, which contains a linear bearing and a thrust bearing, allowing for the rectilinear and rotational movement of the guide tapered bushing and tapered bushing (counterbody), as a result of which it is possible, by axial movement of the tapered bushing (counterbody) relative to the indenter, to conduct experimental studies using the surface of the tapered bushing ( counterbody) along the entire length of the generatrix.

На неподвижном валу расположена специальная лапка с закрепленной на ней шпилькой, на которую устанавливаются подшипники качения, контактирующие с установленной в электронном динамометре державкой. При вращении конической направляющей втулки индентор контактирует с конической втулкой (контртелом), в результате чего создается крутящий момент на неподвижном валу, который передается через лапку с расположенной в ней шпилькой на державку, установленную в электронном динамометре, при помощи которого производится регистрация показаний. Подача СТС в контактную зону индентора и конической втулки (контртело) осуществляется при помощи сопла, расположенного в непосредственной близости от зоны контакта металлических пар. Также устройство содержит сопло, которое подает охлажденный сжатый газ на поверхность направляющей конической втулки, которая имеет ребристую поверхность для лучшего охлаждения. Сжатый газ подается в вихревую трубку при помощи которой охлаждается до необходимой температуры, благодаря вихревому эффекту (эффекту Ранка-Хилша), в случае если температуры охлаждения недостаточно, устройство снабжено дополнительным каналом, для подачи сжатого газа например СО₂. Для снижения тепловых потерь, на каналах для подачи сжатого газа расположен теплоизолирующий материал, защищенный от внешнего механического воздействия металлической обшивкой.On the stationary shaft there is a special foot with a pin fixed to it, on which the rolling bearings are installed, in contact with the holder installed in the electronic dynamometer. When the tapered guide sleeve rotates, the indenter contacts the tapered sleeve (counterbody), as a result of which a torque is generated on the stationary shaft, which is transmitted through the tab with the pin located in it to the holder installed in the electronic dynamometer, with the help of which the readings are recorded. The STS is fed into the contact zone of the indenter and the tapered sleeve (counterbody) using a nozzle located in the immediate vicinity of the contact zone of metal pairs. The device also contains a nozzle that supplies cooled compressed gas to the surface of the tapered guide sleeve, which has a ribbed surface for better cooling. The compressed gas is fed into a vortex tube with the help of which it is cooled to the required temperature, due to the vortex effect (the Ranque-Hilsch effect), if the cooling temperature is insufficient, the device is equipped with an additional channel for supplying compressed gas for example CO ₂ . To reduce heat losses, a heat-insulating material is located on the channels for supplying compressed gas, protected from external mechanical impact by a metal sheathing.

Для контроля температуры охлаждения контактной зоны металлических пар устройство снабжено искусственной термопарой, образованной хромель-копелевыми электропроводами, спай которой расположен в отверстии индентора, в непосредственной близости от контактной зоны. Регистрация температуры производится при помощи милливольтметра.To control the cooling temperature of the contact zone of metal pairs, the device is equipped with an artificial thermocouple formed by chromel-copel electric wires, the junction of which is located in the indenter hole, in the immediate vicinity of the contact zone. The temperature is recorded using a millivoltmeter.

Claims (1)

Устройство для определения коэффициента трения смазочных материалов, содержащее неподвижный вал, на котором расположены коническая направляющая втулка, контртело в виде конической втулки, индентор, линейный подшипник, при этом измерение значений крутящего момента осуществляется при помощи электронного динамометра, кинематически связанного с неподвижным валом, также с целью снижения сил трения на неподвижном валу установлен линейный подшипник, расположенный в отверстии конической направляющей втулки, при этом необходимая нагрузка на контактную пару обеспечивается путем подбора пружины необходимой жесткости, отличающееся тем, что конструкция устройства позволяет осуществлять охлаждение зоны контакта металлических пар при помощи сопла, соединенного с каналом, на котором расположена вихревая трубка, обеспечивающая охлаждение сжатого газа благодаря эффекту Ранка-Хилша, также устройство снабжено дополнительным каналом для подачи сжатого газа, в свою очередь контроль температуры охлаждения контактной зоны осуществляется при помощи искусственной термопары, образованной хромель-копелевыми электропроводами, спай которой расположен в отверстии индентора, в непосредственной близости от контакта конической втулки (контртело) и индентора.A device for determining the coefficient of friction of lubricants, containing a stationary shaft on which a tapered guide bush is located, a counterbody in the form of a tapered bushing, an indenter, a linear bearing, while the measurement of the torque values is carried out using an electronic dynamometer, kinematically connected to the stationary shaft, also with in order to reduce frictional forces on the stationary shaft, a linear bearing is installed, located in the bore of the tapered guide bush, while the required load on the contact pair is provided by selecting a spring of the required stiffness, characterized in that the design of the device allows cooling the contact zone of metal pairs using a nozzle connected with a channel on which a vortex tube is located, which provides cooling of the compressed gas due to the Ranque-Hilsch effect, the device is also equipped with an additional channel for supplying compressed gas, in turn control of the cooling temperature The contact zone is carried out using an artificial thermocouple formed by chromel-copel electric wires, the junction of which is located in the indenter hole, in the immediate vicinity of the contact of the tapered bushing (counterbody) and the indenter.

Images